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原油脱水工艺分析及提升策略

发表时间：2021/5/12 来源：《基层建设》2021年第1期作者：赵伟刘辉

[导读] 摘要：近年来，我国的经济有了飞速的发展，对石油工业的发展也越来越关注，我国石化行业得到有效发展。针对石油开发，不仅过程相对复杂而且具有较强的技术要求，而在原油集输处理中脱水工作又是十分关键的一环，由此可见脱水工艺的重要性。

        中海石油（中国）有限公司天津分公司辽东作业公司天津市 300452
        摘要：近年来，我国的经济有了飞速的发展，对石油工业的发展也越来越关注，我国石化行业得到有效发展。针对石油开发，不仅过程相对复杂而且具有较强的技术要求，而在原油集输处理中脱水工作又是十分关键的一环，由此可见脱水工艺的重要性。对此，本文将对提高原油脱水工艺的有关策略加以简要分析。
        关键词：脱水工艺；原油；优化路径
        引言
        最近的几年中，随着我国工业技术越来越成熟，原油脱水技术也取得了一定的进步。原油脱水技术的主要原理就是利用原油脱水机械设备分离原油中的水分，原油中的水分大部分以游离水或者乳化水的形式存在。原油脱水工艺技术的主要流程就是加热炉加工工艺，加热炉加工工序受环境的影响程度比较大，有着一定的问题，存在一定的安全隐患，加热炉加工过程对于能源的消耗量也比较大，长时间使用后加热炉中经常出现结垢的现象。
        1原油脱水的原理分析
        在进行原油脱水的环节时，首先我们需要明确原油中的水主要有2中形态构成，分别为游离水和乳化水，它们二者在原油中存在的比例含量主要是由原油存在的周边环境以及产生年限而定，同时可以肯定的是原油中水的状态必然存在这两点。游离水它在原油中主要是以水分子的形式存在，是一种独立性质的存在，在脱水环节中可以采用沉降法使其与原油分离；乳化水主要是以液体的形态直接存在与原油当中，一般分为油包水型的乳化液或者水包油型的乳化液，而二种乳化液存在的主要原因是其中还原油量的高低，当遇到乳化水时必须要采用破乳技术进行原油的脱水处理，以此来降低原油中的含水量。去除原油中游离水方法的原理是沉降分离，主要利用的是油与水二者的密度差异，实现石油与水分的分离，通常把含有游离水的原油静止在油罐当中，理由沉降分离的原理，并随着时间的推移完成油水分离，油逐渐漂浮在油桶上方，而水逐渐沉降在油桶下方。而现阶段为了高效率的解决原油脱水问题，常常在沉降分离是加入化学剂——破乳剂，以此来加快油水分离的效率，对高压电场加以利用，加入破乳剂的水滴在电力的作用下迅速集结，无数小水滴转变成大水滴而后在地心引力的作用下，加快沉降速度，从而实现原油的脱水。
        2原油脱水的必要性
        随着不断提高的石油能源质量要求及其需求量，在一定程度上提高了石油能源安全的重视程度。石油脱水会影响到管道腐蚀情况，而石油运输管道的安全性能与输送安全息息相关，可以说石油脱水和能源安全输送直接挂钩。除此之外，原油脱水程度也会受到其炼化质量的影响，因此原油脱水决定着成品油质量。石油工业所涉及的各项技术环节，最重要的则是原油脱水与人们产生生活中均存在千丝万缕的联系，更影响着人们的物质生活水平与社会经济发展。在原油进行脱水处理时会使用到诸多专业设备，可从实际情况来看部分设备精度和标准要求间存在一定差距，基于此会直接影响脱水工作的质量与效率。若想切实提升原油脱水效率，实现经济效益的整体提升，则需对原油脱水工艺进行深入研究，对相关处理技术加以优化，为原油脱水工艺技术发展创造条件。
        3原油脱水工艺的主要技术分析
        3.1热化学原油脱水工技术分析
        将单井生产出的原油通过掺入表面活性剂的水溶液混合，提高原油的温度，应用化学破乳剂的作用，在出油管道中流动，经过液流的搅动作用，实现原油的破乳，将原油中的部分乳化水分离出来。而后将目前市面上常见的化学破乳剂进行优中选优，选用合适的破乳剂与原油进行混合，在运输管道中形成热化学原油脱水的工作原理，而后将原油中剩余的乳化水在选用合适的脱水工艺，进行原油脱出的二次处理，当含有少量水的原油经过热化学处理管道流入石油缓冲罐中，利用重力沉降的作用实现原油中其余水分与机械杂质的分离，最终得到高质量，符合行业要求的石油，完成原油脱水工作。

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        3.2利用电化学技术进行脱水
        对于那些含水量比较低的原油，可以优先采用电化学工艺技术对其进行脱水。通过化学破乳剂的使用，使原油当中的乳化液进行持续的破乳和脱水工作，然后在高压交流和直流电场的双重作用下，启动电脱水器，通过振荡、电泳、偶极等聚结方式把原油当中带电的水滴聚集起来，然后分离。
        4提高原油脱水工艺水平建议分析
        4.1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。
        4.2原油的脱水工艺同样需要的得到优化
        传统的原油脱水工艺主要利用的是油、气、水三种形态的不同特点，进行分离处理，主要是利用了水不同形态的不同密度不同特点，达到将原油中游离水和乳化水分离去除的目的，以降低原油的含水量，达到行业内的需求标准。而现阶段的优化措施主要可以将原油运输途中进行优化，改变原有的老旧管道，将原油运输管道改造成含电可加温的新型处理管道，提高原油的温度和活性，同时也可防治由于天气原因原油流动缓慢的问题，如此通过管道的热化学脱水工艺来提高原油脱水效率，满足目前国内对石油量的高需求。
        4.3优化电脱水工艺技术措施
        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，选择最优化的加热方案，避免因加热问题造成资源浪费。
        结语
        综上所述，经过以上对原油脱水工艺技术的研究和分析，只有首先将油田生产的含油污水经过净化处理，满足注水水质使用标准后，才能将废水再利用，进行油井注水。只有我们不断的创新和优化原油脱水工艺技术，才能满足现代化的油田生产要求，保障最终原油含水量符合国家标准，保障石油产品的合格率，促进油田的可持续发展。
        参考文献
        [1]李晓曦.原油脱水工艺分析及提升策略探析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(24):190-191.
        [2]吴新勃,刘书孟,胡登艳,等.原油脱水站工艺技术改造及节能效果分析[J].石油规划设计,2018,29(04):36-38+58.
        [3]周兵.联合站应用低温预脱水工艺节能潜力分析[J].石油石化节能，2015,5(07):9~10+12.