劉學 大慶油田設計院

大慶油田老化油處理工藝

劉學 大慶油田設計院

針對目前大慶油田已有的老化油處理工藝無法滿足系統(tǒng)內老化油處理需求現(xiàn)狀，應對現(xiàn)有老化油處理工藝進行總結、分析、梳理，借鑒成熟技術，改進存在的不足，確定適合大慶油田老化油處理工藝及設備，制定老化油處理現(xiàn)場試驗方案并開展現(xiàn)場試驗。通過現(xiàn)場試驗對處理設備及運行參數(shù)進行優(yōu)化，最終確定適合大慶油田的老化油處理方法及生產(chǎn)運行參數(shù)。

大慶油田；老化油處理；工藝；現(xiàn)狀

老化油是指積存時間久，輕組分大部分揮發(fā)、乳化強度高、界面張力大、穩(wěn)定性增強，比常規(guī)原油處理難度大的原油。通常老化油來源主要有以下幾個方面：①從脫水轉油站內污水沉降罐上部回收的污油；②從污水處理站除油罐回收的污油；③從污水處理站過濾罐反沖洗后進回收水池內回收的污油；④聚合物等三次采油采出液難以處理的造成的系統(tǒng)老化油；⑤鉆井、作業(yè)井及新井投產(chǎn)初期產(chǎn)生的乳化液；⑥回收的落地原油。由于老化油具有成分復雜、雜質較多、乳化嚴重、導電性強等特點，因此老化油的產(chǎn)生和存在給生產(chǎn)管理帶來了嚴重危害，降低了采出液處理設備的處理量，造成了脫水電場運行不平穩(wěn)，加大了采出液處理難度，提高了處理成本，嚴重地影響了聯(lián)合站正常生產(chǎn)。目前，大慶油田年產(chǎn)老化油42×104t，現(xiàn)有老化油處理設備和工藝已無法滿足系統(tǒng)內老化油處理需求，因此對大慶油田采油一至十廠的老化油處理工藝現(xiàn)狀進行了調查，了解各采油廠老化油處理工藝及存在問題，為大慶油田處理老化油的工藝技術評價提供依據(jù)。

1 現(xiàn)有處理工藝

目前大慶油田老化油處理工藝主要有熱化學沉降工藝、電脫水器處理工藝、離心分離處理工藝以及回摻工藝。

1.1 熱化學沉降工藝

采油一至七廠、九廠共有18個聯(lián)合站采用以上處理工藝。由于各廠處理工藝的不同，又分為兩種處理模式：

（1）獨立建設的工藝模式。該工藝模式是將含油污泥站處理產(chǎn)生的油水混合液輸至老化油處理站進行處理（污泥收集池收油進入卸油點落地油池），以及落地油及其他聯(lián)合站產(chǎn)生的老化油輸至老化油處理站進行處理。老化油處理站通過熱化學沉降的處理方式對來油進行處理，處理產(chǎn)生的油若能達標（含油量≤0.3%）則直接外輸，若不滿足外輸要求則回到脫水站進行處理，產(chǎn)生的污水進入污水站進行處理或回到污泥收集池。

（2）隨脫水站建設的工藝模式。來液首先進入加熱爐升溫至70～80℃，加入破乳劑后進入老化油沉降罐或緩沖罐（沉降6h以上）進行熱化學脫水。

1.2 電脫水處理工藝

對回收的老化油，有針對性地投加相應的化學藥劑，進入加熱爐加熱到脫水溫度，進入電脫水設備，完成老化油的脫水。脫水設備出口原油含水率如滿足指標要求，則輸至凈化油儲罐；若不能滿足指標要求，則回流到污水沉降罐，繼續(xù)進行處理。

1.3 離心分離處理工藝

離心分離處理工藝主要由老化油處理裝置完成。老化油處理裝置由臥螺式離心分離系統(tǒng)、碟片式離心分離系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)三部分組成，基本流程為：污油、污泥首先進入臥螺式離心分離機，在絮凝劑的作用下，實現(xiàn)固、液分離，分離出來的含水油進入碟片式離心機，在破乳劑的作用下實現(xiàn)進一步脫水。該處理工藝的創(chuàng)新點是在較低的轉速下實現(xiàn)固、液分離，在較高的轉速下實現(xiàn)油、水分離。

1.4 回摻法處理工藝

大慶油田在沒有老化油單獨處理系統(tǒng)的聯(lián)合站，對于老化油處理方法主要采取回摻的方法。

老化油回收至油系統(tǒng)與大量新鮮原油混摻后泵入電脫水裝置。在裝置中，受電場作用，小水滴聚結成較大水滴，然后借重力從油中分離。此種工藝簡單，不需單獨的處理系統(tǒng)，較為常用，處理后的混摻油含水率可在0.5%以下。其缺點是污油混摻量一旦過高就會導致回收污油時電脫水器電場不穩(wěn)甚至垮電場，電脫放水質量變差等問題。隨著油田開發(fā)的延續(xù)，回收油產(chǎn)生速率不斷增加，因此這種辦法的可行性越來越差。

2 存在的問題

（1）老化油處理效果差，不適應生產(chǎn)需求。主要體現(xiàn)在：①老化油處理效果逐漸變差，增大原油脫水成本，已不適應生產(chǎn)的需求；②過渡層的量越來越多，為系統(tǒng)的平穩(wěn)生產(chǎn)帶來隱患；③目前老化油處理工藝對于污水沉降罐中的污油、污水中間層處理效果并不理想；④老化油沉降時間長、脫水溫度高，能耗較高，提高了生產(chǎn)運行成本。

（2）老化油處理工藝不完善。主要體現(xiàn)在：老化油放水水質差、雜質多、看窗易堵塞，無法監(jiān)控放水水質；老化油系統(tǒng)無收油伴熱管線時，導致冬季管線凝堵、收油困難；部分脫水站無老化油混摻外輸流量計，無法計量老化油混摻量。由于老化油使脫水難度增大，目前的處理工藝處理后的原油含水上升、脫水溫度和加藥量都迅速增大，增大了原油脫水成本?，F(xiàn)有工藝處理規(guī)模偏小，無法適應老化油量增大對系統(tǒng)的影響。雖然各采油廠利用站內現(xiàn)有的工藝已經(jīng)采取針對老化油的單獨處理措施，但是，由于老化油成因、組分各不相同，目前采出液處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性變差，老化油處理工藝不完善，嚴重影響了聯(lián)合站正常生產(chǎn)。

（3）主要處理設備運行不正常。主要體現(xiàn)在：回收油泵故障率高，影響老化油回收；電脫水器無法正常運行，影響老化油處理；加熱時老化原油中含有的聚合物、硫化物等雜質極易在火筒爐煙火管上聚結，造成局部過熱穿孔，影響正常運行；真空加熱爐加熱過程中存在結垢嚴重、升溫困難的問題。

3 建議

針對目前大慶油田已有的老化油處理工藝無法滿足系統(tǒng)內老化油處理需求現(xiàn)狀，應對現(xiàn)有老化油處理工藝進行總結、分析、梳理，借鑒成熟技術，改進存在的不足。并通過室內對老化油組分構成進行分析，確定影響老化油脫水的主要因素，結合國內老化油處理工藝技術成功案例，確定適合大慶油田老化油處理工藝及設備，制定老化油處理現(xiàn)場試驗方案并開展現(xiàn)場試驗。通過現(xiàn)場試驗對處理設備及運行參數(shù)進行優(yōu)化，最終確定適合大慶油田的老化油處理方法及生產(chǎn)運行參數(shù)。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.12.027