关键词：破乳剂；氮气泡沫驱；三相分离器；油水界面
前言
吐哈油田丘陵联合站采用一段脱水工艺流程，进站原油经过游离水分离器分离游离水，然后进加热炉升温，达到脱水温度后进三相分离器进行油、气、水三相分离，脱水后的原油进原油稳定塔稳定后外输，含油污水到下游污水处理站处理合格后回注地层。
随着油田开发进入后期，综合含水逐年上升、三次采油技术的应用、设备装置的老化、油井实施增产措施后含沙量增加等因素的影响，原油脱水难度增大，同时也会造成污水水质变差，含油率超标，严重腐蚀设备及管线，影响生产的正常运行，增加下游污水处理站的运行成本。根据目前存在的问题，对影响水质的诸多因素进行了分析，对提高污水水质具有一定的实用意义。
一、污水含油超标的原因分析
原油脱水系统中环节众多，只有在优化的运行参数、高效的分离设备及精心的操作下才能保证其正常运行，最终使脱出油、水均达标。只要有一个环节出现问题，且各个环节是相互影响，就会造成水质出现问题，同时影响下游工艺流程的运行。
1.原油物性的因素
原油物性具有复杂性和多变性，同时原油乳化程度也各有不同（如乳化液老化、乳化液分散度大、粘度大等），原油脱水的难度也不同，同时脱出污水含油率也不同。正常情况，轻质原油脱水较为容易，在脱水设备正常运行的情况下，脱出污水含油率也能达标。稠油由于粘度大、胶质及沥青质含量高，原油脱水困难，脱出污水含油率不好控制，时常超标。随着三次采油技术的应用，如注聚合物采油、氮气泡沫驱采油等，原油脱水更加不易，原油含水不好达标，脱出污水含油率也是超标，从而增加下游污水处理系统的负荷。
2.破乳剂加药量的因素
破乳剂种类很多，通过与原油的配伍性实验，从出水时间、破乳温度、破乳浓度、油水界面情况等方面入手，优选破乳剂，往往单一破乳剂无法满足各项指标，一般采用复配型的破乳剂。根据水质化验结果，日处理液量及加药情况，认真研究乳化油破乳规律，即破乳剂的作用，不是和加入量简单地成正比关系，当加入量到某一浓度时，吸附作用就不再增加，不但不增加破乳，反而会抑制破乳。所以过多地加入破乳剂不但浪费而且也不会提高脱水效果，因此，为了稳定脱水，提高脱水质量，破乳剂的加入量相当关键。
3.三相分离器器的因素
3.1合理的油水界面
三相分离器的油水界面是不能直接看到的，正常运行时，应经常检查液位变化，防止因放水过大，液位过低引起污油大量流出。液位稳定是保证脱水质量的重要因素。油水界面的控制是通过调节可调堰管实现的，通过放水看窗观察油水界面高低。油水界面高，三相分离器有效沉降空间降低，影响原油脱水，但污水含油不会超标。反之油水界面低，三相分离器有效沉降空间增加，有利于原油脱水，出现操作失误原油有可能从水出口跑出，使污水含油超标，因此，油水界面要控制在合适高度，才能使三相分离器高效运行。
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3.2最佳的脱水温度
原油在三相分离器内脱水，需要保持一定脱水温度，也才能发挥破乳剂的效能。脱水温度升高，原油粘度明显下降，从而减小了粘度对水滴产生的阻力，增大了水滴碰撞合并的几率，加快水滴的沉降速度，有效的实现了油水的迅速分离，原油含水和污水含油均可达标。但过高的温度势必消耗过多的燃料，使能耗增加。脱水温度降低，即便分离器功能正常，但还是会影响原油含水和污水含油的达标，同时还可能会增加破乳剂的用量。因此，如何确定最佳的脱水温度，是保证三相分离器高效运行的关键。
3.3稳定的处理流量
三相分离器作为重要的脱水设备，是保证原油含水和污水含油是否达标的关键，正常情况下流量变化是很小的，流量的波动有内在因素，也有外在因素，内在因素主要在分离器油水界面不正常时需要调整放水时发生。外在因素是上游流程游离水分离器运行不正常，游离离水脱出不彻底，造成来液量增加，影响脱水效果。
4.游离水分离器的因素
游离水分离器位于流程的初始阶段，原油不升温也不投加破乳剂，只是利用重力沉降进行游离水脱除，这就对分离器自身要求比较高，需要控制合理的油水界面，且各功能元件正常运行，才能保证脱出污水含油达标。游离水分离器污水脱出量大，有可能造成污水含油超标；污水脱出量小，污水含油不会超标，但增加了下游三相分离器的负荷，影响分离效果。因此，应加强游离水分离器器的维护、维修工作，进行内部清淤，清洗内部油水分离元件，恢复其正常功能，保证脱水效果。
二、降低污水含油率的措施
1.选择合适破乳剂
做好破乳剂配伍性实验，确定合理的加药量，为保证最佳脱水效果，因此，在脱水过程中，加药量一定要恒定，因加药量的大小对脱水效果有明显影响。需认真做好以下几点：
1.1结合脱水工艺，破乳剂的控制在50—80ppm，以免浪费；
1.2勤检查加药流量和加药泵的工作情况，保证破乳剂连续投加；
1.3根据脱水处理量的变化，调节加药泵的排量，以保证加药量稳定。
2.优化运行参数
脱水温度、油水界面、流量、操作压力等参数均可影响脱水系统运行，在实际工作中需通过反复的实验、摸索、比较掌握第一手运行参数，通过优化，避免参数之间相互制约、相互影响，保证系统高效运行，脱出水含油率达标，同时节能降耗。
3.做好设备检修
现有的三相分离器及游离水分离器自身没有清淤排沙功能，分离器内泥沙沉积增加、分离元件堵塞，造成沉降时间缩短，不利于油水沉降，最终影响分离器的分离效果。必需定期进行分离器清淤、排沙，消除脱水工艺设备对污水含油率的影响。
三、结论
针对污水含油率超标的问题，经过认真的分析，探索出一些有效的措施，例如高效破乳剂可以有效治理外供污水含油率高的难题，但必须摸索出适合的加药浓度； 脱水设备定期清淤、排沙非常必要，但必须摸索出合理的清淤周期。总之，在现有条件下，应用现代化的科技手段，优化工艺参数，摸索联合站其它设备的运行规律，不断扩展精细科学的管理方法，必将把污水含油率控制在合格范围。
参考文献：
[1] 王思东.提高原油脱水质量的认识及措施[J]. 油田设计，1981(03)
[2] 包利军,宋楠,万光荣. 降低原油脱水处理成本的措施[J].化学工程与装备，2018(10)
[3] 彭洋平.原油脱水处理工艺的优化措施[J]. 化工设计通讯，2019(07)
作者简介：陈述(1973-)，男，甘肃西河人，毕业于大庆石油学院采油工程专业，高级技师，从事油气集输工作。
论文作者:陈述1, 江龙1, 王宗刚1, 马玉峰2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1期
论文发表时间:2020/3/25
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