喇嘛甸油田外挂水箱式污水沉降罐出水工艺探讨

张淇铭（大庆油田采油六厂规划设计研究所， 黑龙江 大庆）

喇嘛甸油田外挂水箱式污水沉降罐出水工艺探讨

张淇铭（大庆油田采油六厂规划设计研究所， 黑龙江 大庆）

随着油田长期开发和药剂的使用，新井逐渐投产，污水沉降罐调节堰板损坏、生产效率低、负荷率不达标的问题亟待解决。本文分析了目前外挂水箱式污水沉降罐存在的问题，并针对产生问题的出水工艺提出了改造方法。

聚驱；外挂水箱；改造

1 污水沉降罐出水工艺现状

污水见聚后外挂水箱式污水沉降罐调节堰板卡死、损坏程度加深，无法实现液位调节作用，目前喇嘛甸油田所辖联合站及污水处理站共12座，在用可收油污水沉降罐共45座，其中外挂水箱式污水沉降罐42座，虹吸式污水沉降罐3座，外挂水箱式的污水沉降罐所占比例为93.3%。

2 外挂水箱式污水沉降罐出水工艺存在的问题

（1）外挂水箱内调节堰板存在的问题 聚驱以来，油田污水见聚，污水粘度增大，携带泥沙和杂质的量显著增加，调节堰板长时间浸泡在含聚污水中，处于静止状态，堰板间隙相对较小，杂质和泥沙在堰板间隙内不断沉积，极易造成堰板卡阻甚至卡死。

（2）外挂水箱所在位置存在的问题 由于外挂水箱在大罐顶端，调节堰操作费力，支架高，调节不方便且存在安全风险。而且大罐顶部存在可燃气体，属于危险区域，对已经损坏的调节堰板根本无法采用动火或者机械方式维修，只能等到停产或者清淤，达到安全条件下才能进行。

（3）外挂水箱式污水沉降罐出水工艺在生产运行中引起的问题 由于外挂水箱内调节堰板无法调节，导致污水沉降罐出水高度无法调节，建立理论分析模型如下：

沉降罐收油时满足出水的边界条件：

式中：H水为沉降罐内水位高度；H收为沉降罐收油高度；H出为沉降罐出水高度；H油为沉降罐收存油厚度；ρ油为沉降罐内污油密度；ρ水为沉降罐内水的密度；g为重力加速度；P0为大气压。

（4）外挂水箱式污水沉降罐出水口位置低易引发的问题 模型分析可知，沉降罐出水口低，罐内油水界面低，存油量大，而目前油田污水成分复杂，如果沉降罐内存油，收油不彻底，影响地面集输系统稳定运行。

①占有沉降罐有效容积。水驱含油污水的一次沉降时间要求3～4h，二次沉降时间2～3h，聚驱后污水一次沉降时间要求10.3h以上，二次沉降时间5.2h以上。罐内积油，沉降罐有效容积减小，污水沉降时间短，各项指标超标，沉降罐负荷率不达标。

②极易形成老化油。罐内积油随着时间延长，受空气、温度等因素作用，极易形成老化油。老化油沥青质、胶质含量高，固相渣质含量高，电导率高，原油稳定性高，难以破乳脱水。

沉降罐内形成老化油，回收困难，即使回收进电脱水器，易在形成油水过渡层，脱水系统的净化油含水超标或脱后污水水质超标，电场运行不稳甚至垮电场，当脱水器垮电场后，全部液体压出又重新回到沉降罐中，形成恶性循环。因此，预防老化油形成是解决问题的关键。

沉降罐出水口位置偏高，并且无法调节会导致污水沉降罐长期在高液位下运行，在罐内液位上升的过程中易发生溢流，溢流液体大量进入污水回收池，又增添了整个系统处理负担。

3 喇嘛甸油田外挂水箱式污水沉降罐出水工艺的改造

（1）实施办法 增加溢流挡板高度，在原有基础上增加10～20cm，增加污水沉降时间及沉降罐的缓冲能力，提高污水沉降罐负荷率；取消外挂水箱，在沉降罐的出口管线安装电动调节阀，电动调节阀与大罐液位连锁，在值班室内通过控制调节阀的开启程度来调节大罐液位。

（2）自动系统控制原理 当液位下降小于收油高度时，产生差压信号输送至变送器1，变送器1将差压转换成电信号（0～10mA）输出；由变送器1来的（0～10mA）直流信号在输入电路与给定信号比较，得到偏差信号，经PID运算，调节器1处理后，得到最佳控制参数，输出（0～10mA）信号给电动调节阀；电动调节阀根据获得的信号，代替人手进行自动调节。

在电动调节阀自动调节期间，当液位达到溢流高度时，产生差压信号输送至变送器2，变送器2将差压信号转换成电信号输出至调节器2，调节器2输出至电动调节阀；

当液位下降小于收油高度时，同理，调节阀进行自动调节。

4 结语

原有污水处理设备在处理含聚污水过程中不适应性日趋明显，影响地面集输系统稳定运行。外挂水箱式污水沉降罐出水工艺的改造，增加了溢流挡板高度，提高了沉降罐的负荷率；以出口电动调节阀进行液位调节，保证污水沉降罐液位在收油线及溢流线间运行，实现连续收油，很大程度上避免了沉降罐内污油老化，为地面油水处理的稳定运行提供了有力保障，另也避免了员工爬罐调节的安全风险。

［1］赵守明，李清方.集中处理站老化油处理工艺的探讨［J］.石油规划设计，2003，14（6）：9-11.

［2］李涛，徐继利，陈默，污水沉降罐调节堰板损坏问题的解决［J］.油气田地面工程，2006，25（5）：2.

张淇铭（1986- ），男，规划设计研究所管理室、助工。