柏林 田怀智 耿炜
长庆油田分公司采油十二厂，甘肃 庆阳 745401
摘要：在开采油田的过程当中会采出水，如果水分当中含有聚合物，就会为油水分离增加较大的难度。放水站或脱水站输出的污水含油量不断升高，使得下游污水站的处理强度增大，进而使得被处理的水质逐渐变差。基于这种情况，要把气浮和沉降的协同效应充分的发挥出来，对沉降罐除油效果的技术与思路进行不断的创新和优化，这在很大程度上可以提高水的质量。
关键词：污水；沉降罐；除油效率；方法
在油田当中，不管是污水站还是脱水站，大多数应用的污水除油工艺就是沉降罐，利用油水的密度差来使得水油进行分离。在对水驱动进行研发的阶段，这种工艺能够与污水的处理需求相适应。近些年来，在油田中采出的水大部分含有聚合物，使得水的特性发生了变化，污水粘稠度提高，使得下游污水站的处理负荷大大增加，对油水系统的稳定运作造成了一系列的影响。
1 沉降罐的油水分离过程分析
沉降罐的乳状液有两个分离过程：第一，在上游，对含有油的污水进行分离后，使其从进水管道流入到沉降罐的最底部水层，由于水的表面有较大的张力，会使得原油当中破乳后粒径较大的水滴直接进入到水层，这个过程就是水洗过程。第二，经过水洗之后的乳状液会直接到达油和水的临界处，表面的薄膜破裂，破乳后被分离的较小水珠发生碰撞，并且合并，重力增加，沉降到底部水层，使得油和水最终被分离开来，油向上游走进入油层，这个过程就是重力的沉降过程。若想要水滴可以自然地从乳状液当中脱落，一定要使乳状液垂直上升的速度小于水滴的下沉速度。水滴的下沉速度和水滴直径有着密切的关系。水滴的直径会随着原油粘稠度的增高而降低，温度越高，它的粘稠度越小，若是它的溶解盐类含量增加，那它的粘稠度也会增加。水滴的直径和破乳剂的效果也有着直接的联系[1]。所以，经过以上分析，油层的厚度、沉降的时间、破乳剂的进液量和破乳效果以及原油的温度都会对过滤罐除油的效率有着较大的影响。
2 沉降罐的设计标准
对于沉降罐的设计，相关设计者建议：如果是只用于除油，那么可以把一次沉降罐作为主要工具，二次沉降罐则主要用于除去悬浮的固体。一次沉降罐可以设计成为上进下出的水工艺流程，二次沉降罐可以设计成为上出下进的水工艺流程。对于上进水的工艺流程来讲，它可以很容易的对油进行分解，除去浮油，并且迅速上升到上进水的表面，同时，一些细小的油珠会随着水流的下降不断聚集成较大的油珠并进行上浮，当水流可以到达下出水区域时，油已经基本被去除。下进水工艺可以在很大程度上使得出水的含油值降低。上进水的工艺流程对悬浮固体的去除效果不大。由于悬浮固体是依靠重力下沉来进行清除的，但是上进水的方式会使得悬浮固体的下沉速度较慢，反之，下进水的工艺可以使得重量较大的悬浮固体沉在罐底，然后再通过沉降罐的排泥使其去除。上出水的工艺可以使得出水的含悬值降低。
3 提高污水沉降罐除油效率的方法
3.1 调整油和水的界面
首先，如果油和水的界面过低，那么油层的厚度就会增高，沉降罐的有效容积就会减小，最终会致使沉降时间紧张，体积变大，这样会在很大程度上影响沉降罐的除油效率。其次，如果油和水的界面过高，会使的水层升高，不但会使得溢口处的含水量超过标准，还会使水溶性破乳剂在水中流失，导致水和油出现混合，提高了水和油分离的难度，加速了重力沉降，对沉降罐油水分离的效果有着较大的影响。基于以上两种情况，为了可以使得沉降罐的除油效果得到提升，就要确保沉降罐的油厚度要小于1m，乳化层的厚度小于0.5m，溢水口的含水量要在0.5%之下。
3.2 确保进液量的平稳延长沉降时间
若要使得沉降的时间缩短，那么就要加大进液量。与此同时，会受到前面来液量的波动影响，或是进入到沉降罐的污水来液量不平稳的影响，在进行收油操作时，如果收油泵的排量过大，会对沉降罐的水层、油层、油水界面、乳化层的动态平衡都会产生影响[2]。依据相关规定，水驱自然过滤罐的沉降时间最少要四个小时以上，混凝沉降罐则要大于两小时。所以，要对沉降罐的日处理量和每小时内的平稳来量进行控制，进而确保沉降罐高效的除油效率。
3.3 选择优质破乳剂提高上游来水的分离效果
第一段和第二段的来水在经过了破乳油水分离后进入到下游的沉降罐中，再加上破乳剂的作用，在油水界面会继续进行分离和沉降。破乳剂自身具有配伍性，由于原油的型号不同，所使用的破乳剂型号也大不相同。并且，它们的温度也不一样，如果超出了规定温度的范围之外，那么就会导致破乳剂的破乳效果大大降低。通过对脱水情况和水质效果进行对比：开普厂家的用料配方不如富杰破乳剂厂家的配方好[3]运用富杰药剂后，上游的一段放水含油量呈现出降低的趋势，提高了沉降罐的除油效率。与此同时，应用富杰厂的老化油破乳剂流经热化学脱水器之后，被分离之后的油进入了二段，出现了外渗的情况，脱油之后的水仍然带有老化油破乳剂一同进入沉降罐当中。老化油破乳剂会使得沉降罐内的老化油的油水分离速度加快，进而使得沉降罐的除油效率得到提升。
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3.4 防止老化油对沉降罐油水分离效果的影响
一个污水站污水池内有900m3的含油污水，那么它要通过水泵来进行回收，并且直接灌输到一次沉降罐当中。污水池在长期积累的过程当中，会形成一种老化油，在老化油的表面会有一层乳化油，并且呈现出固体或者是半固体状态。同时，它的内部还含有一种呈黑色煤渣状的固体颗粒，以及大量球状或块状的黑色絮状物，导致了油水工作带的上升，混淆了油水界面，甚至还会致使油水过渡带现象发生，对整体的沉降效率有着严重的影响。所以，污水池要进行定期的淤物清除工作。正常情况下，要每年清洗2-3次，防止对除油罐的除油效率产生不必要的影响。
3.5 增加沉降罐的有效空间减少淤泥层
沉降罐淤泥层的设置不能太高，太高就会使得沉降罐内的空间缩小，与此同时，淤泥层会把加热盘管掩埋掉，降低传热效果。在沉降罐上部的加热盘管要确保加热炉温度的正常，使其运行流畅[4]。特别是在冬季，要提高加热炉的温度，确保罐内的油层温度达到标准，使得破乳剂的功能和效果充分的发挥出来。
4 结束语
综上所述，若想使得沉降罐的除油效率得到提升，那么就要确保温度、进液量、油水界面以及药剂的平稳性，保证罐内的动态平衡。在对沉降罐的设计上也要遵循相关的规定和原则，进行科学合理设计，进而使得沉降罐的除油效率得到较大的提升。
参考文献
[1]侯春辉.提高污水沉降罐除油效率的方法探讨[J].中国石油石化,2017(12):90-91.
[2]王涛. 用气浮法提高污水沉降罐除油效率[J]. 油气田地面工程, 2007(07):26-27.
[3]刘冠岑. 沉降罐加气浮提高除油效率试验研究[J]. 科技与企业, 2012, 000(016):274-274.
[4]孙冰, 张世瑞, 王勇,等. 集输系统沉降罐加气浮提高除油效率试验研究[C]// 2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷). 2010.