董寶柱，丁乾申

(中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300459)

0 引 言

某海上采油平臺為油田中心處理平臺，來自A平臺、B 平臺、C 平臺的原油均輸送至本平臺進行處理。某采油平臺原油系統(tǒng)分離出來的生產(chǎn)污水與C平臺經(jīng)旋流除砂器處理后的水源井水一起進入生產(chǎn)水處理系統(tǒng)，經(jīng)過斜板除油器、加氣浮選器、核桃殼過濾器、雙介質(zhì)濾器處理后進入注水系統(tǒng)[1]。主要設(shè)備包括斜板除油器、氣浮選機、核桃殼過濾器、雙介質(zhì)過濾器，主要添加的化學(xué)藥劑包括清水劑、浮選劑、反沖洗助劑、殺菌劑、HEDP。其中清水劑發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為水處理系統(tǒng)添加的第一種化學(xué)藥劑，其加入量影響著整個系統(tǒng)對生產(chǎn)水的處理效果。然而清水劑在某平臺的使用中存在用量大、費用高的問題，故本文主要目標為對某海上采油平臺清水劑使用量降低方法和措施進行研究。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 清水劑加注簡介

某平臺擁有完整的生產(chǎn)水處理系統(tǒng)(圖1)。該采油平臺水處理系統(tǒng)的設(shè)計水處理量為6 240 m3/d，目前水處理量為4 000 m3/d，雖然各出口水質(zhì)的含油及懸浮物含量在標準要求內(nèi)，但是斜板除油器出口水質(zhì)已接近標準限定值，故造成整體的水處理系統(tǒng)運行受到限制，遇到來液量大的情況就會導(dǎo)致水質(zhì)不合格。因此，油田經(jīng)常調(diào)整清水劑加藥濃度用于控制污水系統(tǒng)處理水的效果，導(dǎo)致清水劑使用量居高不下。同時，清水劑采購價格較高，綜合分析來看，對清水劑優(yōu)化并降低使用量不僅具有優(yōu)化流程的意義，還具有較高的經(jīng)濟效益。針對這一問題，決定采取一定措施對某平臺清水劑的使用進行優(yōu)化[2]。

圖1 某平臺原油、污水處理系統(tǒng)簡圖Fig.1 Sketch map of crude oil and sewage treatment system of a platform

1.2 加注數(shù)據(jù)調(diào)研

為了摸清清水劑使用具體情況，我們收集了2020 年4 月份某海上采油平臺清水劑的日使用量數(shù)據(jù)，清水劑的日使用量在62.51 L 波動(圖2)。

圖2 2020年4月份清水劑使用量Fig.2 Usage of water clarifier in April 2020

2 解決方案

在理論分析的基礎(chǔ)上，本平臺也具備現(xiàn)場硬件條件，可對其進行相關(guān)的實驗室試驗及現(xiàn)場試驗。為了解決此問題，筆者從人員操作、設(shè)備本身、藥劑選型等多方面進行深入探索研究，采取了一系列措施，最終降低了某海上采油平臺清水劑的使用量。

2.1 通過培訓(xùn)提高員工操作技能

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分員工對清水劑加注方法和操作不夠熟練，造成了一定量的藥劑損耗。因此，對所有生產(chǎn)操作工(共計16 名)進行培訓(xùn)，通過每日一題、每周內(nèi)訓(xùn)、崗位練兵、每班一試等多種形式提高了員工理論水平，強化了操作技能，并定期開展操作人員日常培訓(xùn)考核(表1)，解決了人員技能不足導(dǎo)致藥劑使用量上升的問題。

表1 內(nèi)部培訓(xùn)考試成績統(tǒng)計表Tab.1 Internal training test score statistics table

2.2 加注設(shè)備維保檢查

清水劑加注流程，清水劑存放在清水劑藥劑罐中，通過管線經(jīng)過標定量筒、Y 型濾、穩(wěn)流器連接至清水劑加注泵，加壓后將清水劑最后加注至斜板除油器，發(fā)揮其除油功效(圖3)。在此過程中，藥劑標定量筒是否泄漏、Y 型濾器是否通暢、藥劑加注泵盤根是否泄漏及加注泵的沖程調(diào)節(jié)是否正常，這些都是造成藥劑浪費的因素，確定后采取了相應(yīng)的舉措。

圖3 清水劑加注流程Fig.3 Filling process of water clarifier

2.2.1 清洗濾網(wǎng)，疏通管線

濾網(wǎng)及管線的局部堵塞，一方面不利于藥劑的正常傳輸，另一方面還會對藥劑造成一定污染，從而導(dǎo)致清水劑的效果變差，從而需要更多的藥劑才可以發(fā)揮出相同的效果，增加了藥劑的使用量。因此，在清洗濾網(wǎng)及疏通管線前后標定40 mL/min 的速度下藥24 h，在斜板除油器水相出口取樣，并利用離心機和電阻法顆粒計數(shù)儀器進行含油及懸浮顆粒檢測，將濾網(wǎng)疏通前后數(shù)據(jù)進行對比(表2)。

由表2 可見，同樣的加藥量，在濾網(wǎng)疏通后水相中的含油及懸浮物大幅度減小，可在一定程度上減少下藥速度，進而減少清水劑使用量。

表2 濾網(wǎng)疏通前后水質(zhì)對比Tab.2 Comparison of water quality before and after filter dredging

2.2.2 精確標定盤根處漏液，及時更換盤根

通過現(xiàn)場實際調(diào)查得知，目前盤根的清水劑漏液量為 20 mL/h，遠遠超出了柱塞泵標準泄露值5 mL/h，故對清水劑泵進行拆卸并安裝新的盤根，做好密封工作。在換取盤根之后對盤根處多次收液計量數(shù)據(jù)(表3)。

表3 更換盤根后接液量

Tab.3 Liquid intake after replacement of packing

由數(shù)據(jù)表3 可知，在更換新的盤根之后，漏液量急劇減小，目前平均泄漏量為2.4 mL/h，較之前減少了17.6 mL/h，這意味著每天可減少浪費422 mL 清水劑，說明該項措施具有較好的效果。

2.3 優(yōu)選清水劑類型

可供平臺選擇的清水劑共5 種，分別是BHQ-04、BHQ-14、BHQ-325、BHQ-433、BHQ-438。正在使用的清水劑型號是BHQ-325。在現(xiàn)場斜板除油器入口進行取樣，分別以相同濃度30 mg/L 加入5 種稀釋后的清水劑，之后在65 ℃的恒溫水浴中加熱并振蕩，觀察其含油和懸浮物顆粒的變化情況。結(jié)果表明(表4)，5 種清水劑處理效果明顯不同，影響效果也不相同，同時發(fā)現(xiàn)目前使用的BHQ-325 沒有達到最佳的處理效果，而BHQ-433 除油效果最好，故優(yōu)選出BHQ-433 作為加注藥劑使用[3](圖4)。

表4 30 mg/L加注不同清水劑除油效果記錄表Tab.4 Record table of oil removal effect of filling 30 mg/L different water clarifiers

圖4 5種清水劑除油效果圖Fig.4 Oil removal effect diagram of 5 kinds of water clarifiers

優(yōu)選后，油田采用BHQ-433 型號清水劑加注流程，除油效果明顯提升，同時也降低了清水劑加注量，達到了預(yù)期目的。

3 效 果

通過本項目的順利實施，某海上采油平臺清水劑使用量減少率為8%，平均日使用量由62.5 L 降至57.5 L。項目時間以365 d 計算，目前清水劑一般采用2 m3的容器為單位進行運送及購買，一個單位容器(2 m3)目前的售價為8.5 萬元，于是項目前后每天減少清水劑使用量為：62.5 L-57.5 L＝5 L

項目完成前每年購買清水劑需要資金：

62.5 L/d×365 d÷2 000 L×8.5萬=96.95萬

項目完成后每年購買清水劑需要資金：

57.5 L/d×365 d÷2 000 L×8.5萬=89.19萬

全年(365 d)可節(jié)約資金為7.76萬。因此，此項目的實施降低了清水劑使用量每日5 L，全年節(jié)省費用7.76 萬元人民幣。

本項目取得了較好的現(xiàn)場效果，所采用的分析方法，即降低清水劑的使用量優(yōu)化舉措，可以舉一反三推廣到其他藥劑和其他采油平臺，將為海上生產(chǎn)水處理起到良好的促進效果和降本增效的作用。