油田老化油的形成原因分析及处理技术探讨

刘星光（长江大学研究生院,湖北 荆州 434102）

1 概述

老化油通常是指在原油开采、运输、加工处理过程中，受细菌、杂质、采油剂、外部环境及原油自身沥青质胶质影响，乳化形成的稳定的、普通药剂和方法无法处理的原油乳状液[1]。

2 老化油的危害

老化油存在于油水中间过渡层，生产过程中一般都集中在污水处理站、沉降罐、污油池等系统内。老化油经常随着原油脱水、污水处理在工艺中不定期循环，给正常的生产活动造成很大的困难。

老化油的大量存在，在处理过程中的不断循环，占用脱水器、沉降罐等原油处理设备的有效空间，降低了设备的利用率，增大了原油脱水难度，使原油脱水效果急剧下降。同时老化油的存在，对原油电脱水器的安全运行产生重要的影响，容易发生电场不稳定、倒电厂等现象，使设备无法正常运行[2]。

老化油回掺处理过程中，脱水难度增大，致使通过热化学沉降原油含水量变大，加药量、脱水温度增高。同时回掺的老化油对脱水系统中处理的原油产生污染，使生产原油油品下降，占用净化油储罐，电脱水器电场发生波动，最终导致原油脱水成本大幅度上涨。

3 老化油的微观特性

老化油微观形态极为复杂，实验研究表明，混合原油形成的油包水乳状液较为规整，可以观察到复合乳状液，从液珠粒径分析，含水量高。但是存在较多的小液珠附着在油水界面膜，小液珠嵌进大液珠内形成复合乳状液，液珠发生了聚结，界面膜变形，而膜没有破坏，老化油对系统原油的破乳脱水有很大污染作用。乳液变得致密细小，有大量的细小粒子，且在大粒子界面膜周围聚集了大量的细小微粒，大液珠表面嵌入许多微粒。使原油脱水时间延长，破乳剂用药量增大，脱水温度升高，更难于处理。

4 老化油形成的影响因素[3]

4.1 细菌

原油生产过程中，杀菌方法不当，或者是不进行杀菌，原油中的硫酸盐还原菌SRB、腐生菌TGB等细菌就会原油生产、处理工艺中生长。这些细菌就会吸附原油中的黏土杂质、乳化颗粒等小物质。在原油脱水系统和采出水处理系统中，这些吸附杂质的细菌就会和别的絮状杂质一起存在油水界面，并且随时间延续不断增多。

4.2 驱油剂

老化油的形成受三次采油所使用的表面活性剂、聚合物等驱油剂的影响较为严重。驱油剂驱采出的液中，聚合物的浓度越高，中间过渡层越稳定，厚度也越大，而且很难通过延长沉降时间来减薄或消除。研究表明，中间过渡层体积随着聚合物的浓度增高而变大，约占液相总体积的6%-15%。

4.3 破乳剂

破乳剂的选择和使用对老化油的形成也具有重要的影响，如选择、使用不当，不但起发挥不了破乳效果，还会变成油水乳化剂，乳化在原油中形成稳定的颗粒，乳化颗粒随时间的延长会越来越多，并逐渐形成稳定的中间过渡层。

4.4 机械杂质

原油开采、运输过程中混入的黏土、FeS等机械杂质导电性较强，易吸附在油水界面的膜上，发生乳化颗粒带电，从而使非离子型表面活性剂失效，起不到破乳效果，乳化膜无法破裂，水滴无法聚结分离沉降。

在众多影响因素中，以细菌，驱油剂对老化油的形成影响较为严重。

5 老化油处理

国内外老化油处理工艺的思路就是控制老化油的总量，使老化油对系统影响不大，根据这一基本思路，目前老化油处理工艺只要有以下三种[4]。

5.1 回掺处理

当老化油数量在3%以下，对系统影响不大时，可以采用现有的工艺进行回掺处理，但是需要密切监测联合站的运行参数，防止老化油的数量增加，影响联合站的稳定运行。

5.2 集中间歇式处理

当老化油数量影响较大，如在5-15%时，可以采用车载使老化油处理装置进行集中间歇性处理，消除老化油的影响。

5.3 连续处理

当老化油数量很多，对联合站的运行产生了很大的影响时，需要建设固定式老化油处理系统，对联合站老化油进行连续处理。

6 老化油的预防与控制

原油生产实际运行过程中，不可避免的要产生老化油，老化油的预防与控制应以预防为主，通过加强工艺、设备、药剂、人员管理来做好老化油预处理和原油老化防治工作。

要是针对老化油的形成过程，从源头上控制、减少老化油的形成，老化油的减量化主要从联合站工艺调整、破乳剂、污水处理药剂等方面进行综合分析、调整、优化，将联合站作为一个整体系统，打破老化油的恶性循环。为此要做好以下两点，一是要针对联合站运行存在的问题，分析联合站老化油形成的原因和对联合站运行的影响，优化联合站工艺流程，对影响联合站运行严重的部分原油进行单独处理等，打破老化油在联合站的恶性循环，提高联合站运行的稳定性。二是要老化油的形成与破乳剂、净水剂等的使用具有明显的相关性，通过对联合站原油物性的研究，筛选或开发出使用的化学药剂，优化加入方式，减少污水站、注水站的污油量，从根本上降低老化油的数量，实现老化油的减量化。

提高原油预处理效率效果的同时，要从以下几个方面入手，做好老化油形成预防工作，首先对老化油进行减量化处理，控制老化油的数量，其次对化学药剂的配伍性进行监测，减少药剂型老化油的形成；再次处理落地油等回收型老化油时，需根据室内试验确定最高处理比例；最后密切监测沉降罐内部油水过渡层厚度；对站内运行状态及时诊断，早发现早治理。

[1]郝清颖.老化油回收处理技术及其在大庆油田的应用[J].化学工业，2009,27（3）:32-35.

[2]薛强，王鉴.浅谈老化油回收预处理技术[J].内蒙古石油化工，2008，2:19-21.

[3]包秀萍，郭丽梅.老化油形成机理及处理方法探讨[J].杭州化工，2008,38（4）7-16.

[4]胡庆美.油田老化油处理工艺研究与应用[J].化学工程与装备，2011，8:156-159.