多级沉降工艺在南一联原油处理系统的适用性研究与应用

田木国　张文栋　王峥嵘

摘 要：联合站原油的处理有热沉降脱水、电脱水、化学脱水、电化学联合脱水、超声波脱水等多种工艺，原油加药破乳、沉降分离是最常用的方法，在老油田开发后期，油井来液中含有大量的钻井、调剖、调驱等措施形成的乳状液成分，传统的采用一级加药沉降分水、二级加温加药脱水、好油罐抽底水的运行模式不仅造成药剂量不断增加，分离难度越来越大，且影响着外输原油指标和回注污水指标。

关键词：联合站；油水分离；油水混合带；多级沉降；节能

1 南一联的原油处理工艺

南一联油水分离工艺主要采用采油热化学重力沉降工艺，油区来液（约5000m3/d、40℃）加入破乳剂后，进入分离缓冲罐进行液气分离，液进入9#、10#罐进行重力沉降，分离出的下部污水进入污水处理站处理后回注。工艺见图1。

2 多级沉降脱水工艺的应用背景

①老化油形成：随着油田进入中晚期开发阶段，受钻井液、调剖、调驱措施量的逐年增加以及三次采用技术的推广应用，近两年来，南一联的油水分离难度日益突出，在9#、10#罐内形成“油水混合带”，收至好油罐后加温加药后仍不能彻底分离，形成系统内的恶性循环，日积月累，形成“老化油”在沉降罐与好油罐之间循环，已经严重影响了生产运行。

②处理成本增加：随着原油处理难度的增加，不得不靠增加破乳剂量、提高二次脱水温度来保证外输及污水指标，同时，混合带的存在也延长了收油泵和底水泵的运行时间，增加了电费指标，年增加电费、药剂费、天然气费用达到50万元。

③指标难以保证：尽管采取了增加破乳剂、提高收油温度、加密化验等举措，但油水分离状况一直不稳定，原油外输指标仍存在超标现象，沉降罐下部污水水质也增加了下游污水处理站的压力，影响回注污水质量。

④处理工艺复杂：一级加药沉降分水、二级加温加药脱水、好油罐抽底水，涉及两级加药系统、加热系统、收油系统、抽底水系统及多个储油罐运行切换，工艺流程烦琐，危险因素多、劳动强度大等诸多问题。

3 多级沉降工艺的研究与适应性分析

3.1 联合站原油处理系统改造提供了多级沉降的工艺条件

借助安全隐患治理，4#、5#储油罐进行了大修改造，5#储油罐设计为多功能罐功能，既具备沉降功能，又具备好油外输工艺，5#与4#、6#具备了上部好油串接工艺，同时，对5#、9#、10#通过工艺调整，实现了底水出口串接工艺，从而具备了系统来液直接进5#罐沉降，下部分离的污水经过9#、10#三级沉降后进入污水站，大大增加了5#罐好油沉降停留时间。多级沉降脱水工艺见图2。

3.2 针对性破乳剂筛选提供了有利支撑

由于工艺的优化，不仅延长了污水停留沉降时间，同时，根据日产油量及儲油罐容积合理安排间歇压油，5#罐上部原油沉降时间可达到3天，我们将分水、脱水两种效果进行综合考虑进行了药剂筛选，在系统来液温度40℃进行了室内试验，加药浓度在20ppm，沉降时间在72h下，托税率达到99%，污水含油达到40mg/L，油水界面清晰。见图3

4 多级多级沉降工艺在南一联原油处理系统的现场实施效果

多级沉降脱水工艺新运行模式的运行，简化掉收油、抽底水环节，停运了收油泵、底水泵、压风机等设备的运行，年节电可达24万度；停运了脱水加热炉可实现年节约天然气达8万方；通过调整药剂配方、延长沉降时间实现了外输油达标，简化掉二次加药环节，年节约药剂费用15万元。

5 结束语

随着油田进入后期开采，各类驱油技术的不断应用，油水难以分离与分离成本居高的问题日渐凸显，联合站原油处理系统的工艺优化、储油罐功能的完善显得尤为重要，有效利用联合站储油罐实现多级沉降工艺，工艺简单、操作方便、成本低廉。

作者简介：

田木国（1978- ），男，大港油田采油二厂工艺研究所副所长，工程师职称，毕业于江汉石油学院自动化专业，现从事计量自动化管理工作。