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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
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  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-09 06:20:47
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

原油脱水系统污水含油率超标的分析与处理措施

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 陈述,1,江龙,1,
资料简介

摘要:污水含油率是原油脱水系统的重要指标,决定脱水系统的运行效率,污水含油率超标,说明脱水系统装置设备、运行参数等出现了问题,同时也增加下游污水处理装置负荷,造成运行成本升高。本文通过对造成污水含油率超标原因的分析,探索降到降低污水含油率的措施,最终降低污水含油率,从而达到改善水质的目的。

原油脱水系统污水含油率超标的分析与处理措施

陈述 1 江龙 1 王宗刚 1 马玉峰 2

1.吐哈油田公司鄯善采油厂 新疆鄯善 838202 2.吐哈油田公司鲁克沁采油厂 新疆鄯善 838202

摘要:污水含油率是原油脱水系统的重要指标,决定脱水系统的运行效率,污水含油率超标,说明脱水系统装置设备、运行参数等出现了问题,同时也增加下游污水处理装置负荷,造成运行成本升高。本文通过对造成污水含油率超标原因的分析,探索降到降低污水含油率的措施,最终降低污水含油率,从而达到改善水质的目的。

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。

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。