原油集输脱水处理工艺的优化分析

陈嘉光

摘要：现阶段我国油田主要采用注水采油工艺，作为主要的采油工艺措施，同时受到油藏地质环境因素影响，原油多为含水化合物。原油中水的存在形式较多，但主要分为两种 ：其一，为游离状态下存在的水，可以直接通过沉降罐脱水工艺进行分离处理，脱水方法较为简单。其二，为乳化液成分，对此类原油含水分离，需要进行破乳工艺，破坏油、水的乳化结构，从而实现油水分离施工。

关键词：原油;集输;脱水;工艺;优化

沉降分离工艺是现阶段油田应用最为广泛的脱水工艺之一，是一种物理脱水工艺。通过利用油水的物理密度差异，实现油水分离。一般通过沉降罐设备完成施工，在实际的脱水工艺中，为了提高脱水速度和脱水效率，一般在沉降罐中添加破乳剂，从而实现油水破乳，配合高压电场，完成对乳化状态下油水的分离作用，乳化油水化合物在电场作用下，会发展电泳聚结的现象，形成带电水滴，并逐渐增加重点，最终依靠沉降法完成对乳化水的分离。

电脱水工艺是继沉淀脱水法、破乳脱水法后的全新的脱水工艺，配上上述两种脱水工艺，可以全面提高脱水效果。电脱水是通过加压设备，建立高压交直流电场，配合破乳剂实现高效破乳工作。

1.原油脱水处理工艺技术措施

1.1原油的热化学脱水工艺技术措施

对乳化状态下含水原油的脱水工作，一般采用热化学的脱水工艺，首先在含水原油中添加化学破乳剂，并通过加压设备促使原油在管道设备中流动，加入掺水原油与破乳剂的接触，加速化学破乳过程。在原油进入地面站点之前，完成油、气、水的三相分离工作。分离部分的含油污水对其进行进一步的净化处理，形成符合相关标注的生产用水，重新注入到油层中，实现水能源的高效利用，并提高水驱油的效率。针对较高含水的原油，需要增加三相分离处理设备，进行初步处理，在含水量符合上述工艺需求时，进行热化学脱水。

1.2原油脱水工艺技术优化

首先，但在实际的脱水工艺中，由于原油中含有大量的机械杂质，对脱水工艺造成一定影响，同时会造成脱水设备的机械故障，并加速了设备的腐蚀磨损，严重降低了设备的使用寿命。因此，应增加原油机械杂质过滤设备和处理工艺，对原油进行初步的净化处理后，进行脱水处理，从而全面提高脱水工艺安全。其次，原油中游离水含量较高，应加强游离水脱离效率，充分利用原油高含水特点，解决油田开发后期油田高含水的问题。最后，应建立全面的脱水设备监察体系，安装对应的传感器设备，对设备的运行参数进行全面检测，及时发现设备运转异常情况，降低脱水工艺的操作风险。

2.降低原油脱水处理成本的措施

2.1选择不加热的油水分离工艺技术措施

在我国油田原油脱水处理工作中，一般采用加热的方式提高破乳效果以及游离水脱离效果，从而提升脱水效率。但加热成本极高，燃料消耗量十分巨大，造成了一定的资源浪费，相比起效率提升作用得不偿失。因此在处理工序中，应充分利用原有自身能量，提高油水分离效果，放弃加热处理工艺，降低原油脱水成本。

油田生产过程中，将油井产物通过油气分离后，将含水原油注入到沉降罐中，经过一定的停留时间，油水分层，油轻在上层，而水重则在下层。通过出口分别输出油和水。经过沉降分离，只能分离出游离水和部分已经破乳的乳化水，而大量的乳化水很难通过沉降分离的方式除去。

2.2选择最佳的化学破乳剂

在热化学脱水过程中，破乳剂是主要的成本组成部分，破乳剂的选择直接决定脱水效果和脱水成本，在破乳剂的选择及保障破乳效果的同时，应最大限度降低采购成本，选择适当的破乳剂产品，完成脱水工作。现阶段油田使用的破乳剂产品是一种提高原油表面活力的化学制剂。在注入油水化合物后，全面提高油水接触面的活性，降低原油表面张力，从而实现油水分离。根据破乳剂的工作原理，破乳剂的质量受气表面活性提高效果，以及油水分离效果决定。不同的破乳剂类型适用于不同的含水原油分离，应根据实际的生产情况选择适当的破乳剂类型，从而提升破乳效率和效果，也降低了脱水成本。

根据前文所述，化学脱水工艺中，加热成本较高，应选择非加热的脱水工艺模式。因此在破乳劑的选择中，应该充分考虑破乳剂在低温条件下的破乳脱水效果，从而满足脱水工艺节能减耗革新主题。其次应加强对破乳剂的科研攻关，解决破乳剂的滞后性，让破乳剂进入原油中，即可实现破乳效果，降低破乳延迟从而更好的控制破乳剂的注入量，实现对破乳工艺的精密控制。

在进行化学脱水时，应加强工作人员的岗位操作水平，提高岗位工作人员对破乳剂成分以及使用效果的知识培训，从员工角度提高对破乳剂用量的精确控制能力。从根本上解决油水分离过程中的安全隐患问题。并强化破乳剂的注入浓度和注入合计，普及端点加药的方式，满足原油脱水的经济性需求。

最后，破乳剂类型的选择也应该充分参考油田的生产现场，制定差异化、定制化的破乳剂注入浓度以及加注时机，确保破乳效果。同时又有助于控制加药成本。

2.3优化设计原油脱水工艺流程

原油脱水工艺水平也对原油脱水效果以及脱水成本有直接的影响。因此应对油水工艺进行优化，提高其工艺合理性，降低没有必要的能源效果，提高其能源利用效率，并充分提高对自然能量的利用。

首先，在油水分离工作开始之前，应对油水混合物的成分进行化验分析，确定其含水量，并制定对应的预处理方法，对脱离用水应建立再利用措施，从而提高水资源利用效果，降低生产成本。

其次，应对设备的使用时间以及泵机组的应用频次进行合理化控制。从而实现对电能的合理化控制，并增加设备使用时间，降低设备故障发生概率。

再次，应对油气技术处理工艺流程进行升级改造，革新三相分离的工艺，选择更为高效的油气水三相分离器，并加强电脱水设备的普及建设。

2.4优化电脱水工艺技术措施

根据前文所示，点脱水工艺是较为先进的脱水工艺之一，通过利用交直流电场，让原油中含水带电，形成带电水滴，并通过震荡聚合的方式，实现电能脱水。对该工艺的节能优化应以降低设备电能消耗作为核心目的，通过对工艺的对应优化措施，提高电脱水效率。首先，应从电脱水设备本身进行优化，选择符合设备性能需求的低功耗电极板，在水器中形成稳定的电场，从而实现稳定的电脱水流程。

其次，为了保证电脱水器安全平稳运行，优化电脱水器的结构组成。加强对脱水器工作过程中各项参数的检测工作，实时对参数进行调整，确保脱水工艺设备的合理化运行，精密化控制设备功率，避免造成功率浪费。最后在低含水原油进入到电脱水器之前，进行加热处理，提高混合物的温度，促使水分子活跃起来，为电脱水奠定了基础。同时在进入电脱水器之前，加注适当的化学破乳剂，将乳化油的强度削弱，方便油水的彻底分离。同时应注入对加热温度的控制，避免异味追求高温加热，应充分考量加热成本和电脱水效率提升之间的关系，选择最优的加热方案，避免因加热问题造成资源浪费。