岳興龍

摘要：油田生產(chǎn)過程中，油井產(chǎn)物通過分離處理，需將原油中游離水和乳化水脫除，達(dá)到外輸原油指標(biāo)要求后外輸。本文深入分析原油脫水工藝及原理，歸納了各種原油脫水工藝的特點(diǎn)及適用范圍，并對(duì)青海油田原油脫水工藝技術(shù)進(jìn)行探討，因地制宜，采取優(yōu)化調(diào)整后的原油處理方式，以提高原油脫水效果，滿足青海油田節(jié)能降耗的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：青海油田;原油脫水;游離水;乳化水

1 前言

注水驅(qū)動(dòng)方式開采的油藏在我國(guó)油藏開發(fā)中占有極大的比例，目前青海油田原油除尕斯E13油藏采用氣驅(qū)外（目前僅處于實(shí)驗(yàn)階段），其他區(qū)塊的油藏開采均采用水驅(qū)的方式，因而從油井產(chǎn)出的油、氣混合物中含有大量的采出水。原油含水不僅增大了原油的密度，降低了原油的品質(zhì)，同時(shí)在油品轉(zhuǎn)輸?shù)倪^程中增加成本，此外根據(jù)我國(guó)國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，商品原油的含水必須小于0.5%～2%，因此，必須在油田上對(duì)原油進(jìn)行脫水處理，滿足商品原油的交接要求。青海油田下轄的各大油田均已進(jìn)入開采的中后期，油田含水率不斷上升，以花土溝油田和英東油田為例，目前油田的綜合含水率已分別達(dá)到了75%與45%。

2 常用的原油脫水工藝

原油在開采及儲(chǔ)運(yùn)的過程由于井筒、閥件、機(jī)泵等攪拌及乳化劑（原油中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、環(huán)烷酸等等）的存在，易于形成穩(wěn)定的油水乳狀液。常規(guī)原油乳狀液主要為“W/O”型乳化液和“O/W”型乳化液兩種形式，由乳化液具有的極強(qiáng)的穩(wěn)定性，在不借助外在影響因素下，油水很難能夠自然分離。因此，長(zhǎng)期以來針對(duì)如何破壞乳化液穩(wěn)定性這一關(guān)鍵性的問題，對(duì)原油的脫水技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和探索，并形成了多種原油脫水工藝。目前國(guó)內(nèi)外的主流原油脫水方法主要有以下幾種：

（1）沉降脫水：沉降法也稱重力式分離法，該方法是根據(jù)油水的密度差實(shí)現(xiàn)油水分層，而能夠自然分離的一種方法。在高含水期常用此種方法進(jìn)行預(yù)脫水處理，脫水設(shè)備簡(jiǎn)單且易操作，能夠有效的脫除原油中大量的懸浮水及機(jī)械雜質(zhì)。但是該方式的沉降時(shí)間較長(zhǎng)、脫水效率低，不能用于粘度大、成分復(fù)雜、含水率低、密度大的原油進(jìn)行脫水。

（2）離心脫水：根據(jù)油和水的密度不同，乳化液中油水在高速的離心場(chǎng)作用下分離，從而達(dá)到破乳的目的。由于是在高速離心場(chǎng)的作用下，則離心場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，破乳的效果會(huì)越好。但是離心法也存在諸多缺點(diǎn)，該方法的設(shè)備在日常生產(chǎn)中維護(hù)強(qiáng)度大，所以該方法只適用于處理量很小的情況下（如實(shí)驗(yàn)室）使用。

（3）熱化學(xué)沉降脫水：該方法通過對(duì)原油進(jìn)行加熱，同時(shí)添加破乳劑以破壞油水乳狀液的界面膜，使原油中乳化水聚結(jié)合并，形成較大的水珠后依靠密度差沉降出來，其中破乳過程中溶膠作用和頂替作用的強(qiáng)度可以隨著破乳劑用量的改變而改變。熱化學(xué)沉降脫水優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、高效、快速、連續(xù)性好。缺點(diǎn)是破乳劑的針對(duì)性較強(qiáng)，同一種破乳劑無法適用于不同品質(zhì)的原油，因此對(duì)于不同質(zhì)地的原油需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以篩選出加注濃度低、脫水效果好破乳劑。由于熱化學(xué)沉降脫水的的工藝成熟，連續(xù)性、密閉性較好，目前國(guó)內(nèi)各油田的絕大部分原油脫水均采用該工藝，應(yīng)用范圍較廣。

（4）電脫水：在電場(chǎng)力的作用下，處于電場(chǎng)中的原油乳化液的小水滴被極化，兩個(gè)小液滴靠近、聚并，水滴逐漸擴(kuò)大，聚結(jié)后的水滴在重力和電場(chǎng)力的作用下沉降出來。根據(jù)原油的不同性質(zhì)和脫水指標(biāo)，電破乳法的原油脫水分為一、二、三級(jí)。根據(jù)電脫水器的的供電方式不同，脫水電場(chǎng)分為直流電場(chǎng)、交流電池、交直流復(fù)合電場(chǎng)、脈沖電場(chǎng)四種電場(chǎng)形式，則對(duì)應(yīng)著四種不同的電脫水模式，分別是交流電場(chǎng)脫水、直流電場(chǎng)脫水、交直流復(fù)合電場(chǎng)脫水、脈沖電場(chǎng)脫水。其中脈沖電場(chǎng)脫水有高效節(jié)能、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，是最近幾年新研究出來的電場(chǎng)形式，慢慢的成為原油脫水電破乳法的重要發(fā)展方向。

3 青海油田原油脫水工藝的調(diào)整

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，原油脫水工藝也多種多樣，但不同的原油脫水工藝都存在著優(yōu)勢(shì)與短板。工程上常采用不同方式的組合以達(dá)到原油脫水的目的。以青海油田為例，油田密閉集輸流程的使用過的原油脫水工藝主要有兩種：第一種是熱化學(xué)沉降脫水工藝;第二種電脫水工藝。

2004年以前，油田內(nèi)部脫水工藝以電脫水工藝為主，按照以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，電脫水工藝在運(yùn)行的過程中主要存在以下問題：

（1）流程中存在難處理的乳液層（油水過渡段）循環(huán)、積累儲(chǔ)存的弊端，乳液淤渣在循環(huán)過程中，由于加入了絮凝劑、防垢劑、防腐劑、殺菌劑，增加了乳液淤渣的導(dǎo)電性，淤渣越積越多形成惡性循環(huán)，干擾了脫水設(shè)備的正常運(yùn)行。

（2）原油電脫水系統(tǒng)的處理效果，受到了油田開采過程中含水變化及井下酸化壓裂作業(yè)的制約和影響，同時(shí)也受到了區(qū)塊油田所采出的原油油品性質(zhì)的制約和影響。為了提高采收率采，油田采用了各種方法和措施，普遍使用了使原油增產(chǎn)的各種藥劑，使產(chǎn)出的原油中進(jìn)入了能使乳化液性質(zhì)變頑固和形成“水包油”型乳化液的額外流體和固體，導(dǎo)致產(chǎn)出的原油乳化液越趨穩(wěn)定，電脫水難度也越來越大，使電脫水器經(jīng)常出現(xiàn)“倒電場(chǎng)”。

由于存在上述問題，2005年集輸系統(tǒng)調(diào)整后，常規(guī)電脫水工藝在青海油田已被淘汰。油田脫水工藝普遍調(diào)整為熱化學(xué)沉降脫水。但隨著含水率的不斷上升，熱化學(xué)沉降脫水也存在著明顯的不足。由于含水率的不斷上升，破乳劑的加注量及無效加熱的能耗明顯增加，為適應(yīng)油田含水率不斷上升的現(xiàn)狀，油田脫水思路調(diào)整為“沉降脫水+熱化學(xué)沉降脫水”的兩段脫水方式，首先采用沉降法脫除原油中的游離水，再經(jīng)加熱、化學(xué)破乳除去原油中的乳化水，從而達(dá)到原油脫水的目的。目前尕斯聯(lián)合站、花土溝聯(lián)合站的原油脫水均采用該工藝，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的應(yīng)用成果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

同一種原油脫水工藝無法適應(yīng)所有的工況，油田脫水工藝應(yīng)根據(jù)油田的開采階段、油品的性質(zhì)及原油處理需求綜合判定，通過不斷的探索和實(shí)踐尋求適合自身的方法。

參考文獻(xiàn)：

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