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[摘 要]原油脱水系统是油气集输的重要环节，起到将含水原油处理成为成品原油的作用。脱水系统性能的好坏直接影响到原油产量及外输原油的质量，对原油的正常生产起到重要作用。本文主要针对原油含聚后，在脱水质量方面出现的问题进行探讨与分析，并提出改进的方法。南7-1联合站从2010年投产，2011年因油田开发需要采用聚合物注入工艺驱油，随着聚合物注入量的增加，使南7-1联合站一致沿用的脱水工艺在一定程度上出现了一些问题。本文主要阐述了南7-1联合站在原油脱水工艺上出现的问题进行探讨与分析，应用精细操作法，使含聚原油脱水稳定达标。
[关键词]聚驱 水驱 脱水器 精细操作
中图分类号：S257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0345-01
引言
近年来聚合物驱油已成为油田高产、稳产的重要手段。随着含聚原油的不断提高，对脱水电场的影响也越来越明显。含聚原油进入电脱水器后给生产管理带来了很大的压力严重时造成电场垮掉，造成外输含水超标。因此，处理好含聚原油的脱水，减小含聚原油对脱水的影响，是我们一直在解决的问题。在原油脱水工艺上出现的问题进行探讨与分析，应用精细操作法，不但使含聚原油脱水稳定达标，而且给生产和管理带来便利。
一、脱水系统的工艺流程及现状
1、工艺流程
南7-1联合站脱水系统是聚合物驱采出液经南7-3转油站、南8-3转油站先进阀组来液汇管，再经过换热器，然后进入一段加热炉、游离水脱除器、二段加热炉，再进入电脱水器进行脱水处理。脱水采用二段脱水工艺流程，即第一段，各转油站来的高含水原油，经中转站加药管道破乳后进联合站，经过一段加热炉升温至45℃，依靠游离水脱除器，予先脱除大量的游离水；第二段，脱除后的含水原油（含水30%）再经二段加热炉升温至55℃后进入电脱水器进行电脱水，脱至合格原油后输往油库。
2、脱水系统状况
在聚合物驱生产流程中，由于聚合物采出液从计量间到中转站，再进入聚合物一段游离水脱除器，都是采用聚合物单独处理工艺流程，该流程能适应生产需要。但进入二段电脱水系统，而是将聚驱30%的含水油进入到电脱水器中处理，给脱水站造成能力和工艺上的不适应：
（1）含聚后增加了原油电脱水的难度，使脱水站处理能力下降，造成进脱水器进口的原油含水率下降从而要求游离水脱除器的标准和能力需进一步提高。
（2）为保证脱水质量，使电脱水温度升高。
（3）含聚浓度越大，破乳剂药量越多（由0.7-1.0/万增加到1.3/万左右）。同时还要筛选合适聚驱脱水的破乳剂。
（4）含聚后使脱水电流升高（由20-30A上升到40-50A）。
二、对脱水影响情况的分析
电脱水的原理：在直流电场中，由于正负极固定不变，油中带电荷的水滴互相吸引，在电场中定向排列，形成水链。在移动过程中，大小不同的水滴因速度不同產生碰撞，聚集成更大的水滴，靠比重差从油中沉降下来。
但随着聚合物驱油应用的扩大，原有的水驱系统生产工艺如何适应聚驱生产还需要我们进一步研究，由此引发的一系列问题还需我们解决与完善，以下是聚合物对原油脱水生产的重大影响的几点分析：
1、油水界面膜强度随着聚合物的浓度的增加而增加，从而使乳状液的稳定性增强，给破乳带来了一定的困难。
2、负电的聚合物分子吸附于油珠和悬浮颗粒表面，使油珠和颗粒间静电斥力增加，难以聚并和絮凝，严重影响油水沉降分离，这是含聚原油难以脱水的一个重要原因。
由以上分析可知，但随着乳化液含聚合物后，增加了水化层的厚度，使界面膜强度增高，表面张力增大，从而更比较难于破乳，使水滴在互相碰撞中破裂而聚集成大水滴的机率减小，造成脱水电流升高，电场波动频繁。
三、合理控制，精细操作确保电场平稳
影响脱水过程主要因素：乳化液的分散度；乳化液的老化；原油的粘度；原油的挥发性；原油的含蜡量。
同时由于系统变量间耦合严重、干扰频繁、可控性差。在正常生产中，来液随机变化，系统干扰频繁。
为了避免这些因素的干扰。在生产过程中脱水器必须控制好压力、水位、温度等各项参数。
为了保证脱水系统平稳、高效运行，通过不断实践摸索，通过合理控制各项参数，达到保证脱水系统平稳。
1、容器内油水界面的控制
按照以往的经验，要求容器控制在中界面，但在实际应用中根据不同的容器特点及实践经验，适当调整设定值，以达到稳定控制，使游离水出口含水相对低，保证脱水电场稳定。
（1）、游离水界面的控制：
由于游离水是第一段脱水，现今来油含水非常高，综合含水达85%以上，游离水脱除器的任务非常重，放水动作非常频繁。油水界面控制高低，对游离水影响很大。
高油水界面时：①、游离水放水频繁，造成压力不平稳。②、易造成出口原油含水过高，会带来大量水，使二段脱水任务过重，电场易波动。
低油水界面时：①、使容器内存油过多，产量减少。②、放掉的水中含油过多，而且容易从放水管线跑油，给回收原油带来困难。
（2）、脱水器油水界面控制
由于脱水器是最终脱水的容器，它的出口含水将直接影响外输原油质量，故而特别重要。
高油水界面时：①、容易造成水淹电极，电场波动。②、外输原油含水超过0.3%，造成质量事故。
过低油水界面时：①、使容器内存油过多，产量减少。②、放掉的水中含油过多，而且容易从放水管线跑油。
现今，脱水器运行在1/3油水界面，这是在实践中总结的经验。但当脱水电场出现波动情况时，还要加强放水。必要时，要采用手动放水的补救措施，保证电场平稳运行。 2、容器压力的设定
容器压力控制得高，能使放水及时，但是气动调节阀动作比较缓慢，容易造成跑油事故。控制得过低，下一段得不到足够的驱动压力，易造成放水不及时，脱水器进口含水超高，电场波动，甚至“垮”电场。
为防止容器跑油事故发生，每台容器均有压力保护，游离水、电脱水器泄压值分别为0.36MPa、0.33MPa。由于游离水处于脱水工艺的第一段，出水量非常大，它的压力变化将直接影响到后段工艺的压力，故而泄压保护设定在第一段是合适的。为今后生产工艺变化的需要，电脱水段也可以加入泄压保护。
四、精细操作，保证脱水平稳。
1、合理控制脱水泵的排量，保证电场的平稳。
脱水泵排量恒定时，脱水器内原油进出相对稳定，油水界面相对稳定，脱水器电场也形成一个相对稳定的过程，当我们突然增大脱水泵的排量时，大量的原油进入脱水器，造成脱水器内部相对稳定的油水界面紊乱。
2、合理控制加药量（加药比）保证电场平稳。
在原油的乳化液中加入破乳剂，它是一种高分子有机化合物，吸附在油水界面，降低界面薄膜的机械强度，改变乳化液的类型，破坏乳化液的稳定性，使水易于从油中分离出来。
3、脱水温度
将脱水温度控制在52℃～55℃之间，能够减小含聚原油的粘度，降低油水界面薄膜的强度，提高脱水效率。
4、脱水器进口含水
脱水器进口含水控制在30%以下，有利于脱水电场的平稳。
5、收老化油间歇进行，保证脱水电场稳定。
由于含聚的影响，现回收老化油不能大排量和长时间连续进行，否则便会冲垮电场，影响正常原油生产。通过在实际经验中的摸索发现，保证收油泵小排量收油，收油时间不要过长，当发现脱水电流有波动，应立即停止收油，保证电场。这样进行能保证很好的回收效果。
五、取得的效果及认识
1、破乳剂的破乳能力还需进一步提高，增强破乳效果，提高脱水器的效率。
2、受聚合物影响，来液携沙较重，造成游离水脱除器、电脱水器底部沉积污垢多，降低容器的沉降容积，应合理缩短清罐时间，保证外输原油含水合格。
3、含聚老化油回收對脱水器电场影响很大，波动频繁甚至垮掉，而且由于聚驱脱水器电场易波动，电流忽高忽低，使脱水变压器中的保护硅板使用寿命缩短，经常击穿烧坏硅板。所以含聚老化油收油时保证泵小排量，收油时间不要过长，当发现脱水电流有波动，应立即停止收油，保证电场。这样进行能保证很好的回收效果。
4、通过实践，在含聚原油脱水工艺处理有了一定的经验，从生产中总结出了处理含聚原油的精细操作方法。合理控制脱水的各项参数，不断提高员工技术素质，增强责任心，增强处理和解决实际问题的能力，保证脱水电场平稳运行，使外输原油含水持续稳定达标。
参考文献
[1] 李崇加.油田脱水处理工艺.北京：石油工业出版社，1997.1.
作者简介
梁爱华，女，现任大庆有限责任公司采油二厂第三作业区南六联合站集输工技师。
[关键词]聚驱 水驱 脱水器 精细操作
中图分类号：S257 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0345-01
引言
近年来聚合物驱油已成为油田高产、稳产的重要手段。随着含聚原油的不断提高，对脱水电场的影响也越来越明显。含聚原油进入电脱水器后给生产管理带来了很大的压力严重时造成电场垮掉，造成外输含水超标。因此，处理好含聚原油的脱水，减小含聚原油对脱水的影响，是我们一直在解决的问题。在原油脱水工艺上出现的问题进行探讨与分析，应用精细操作法，不但使含聚原油脱水稳定达标，而且给生产和管理带来便利。
一、脱水系统的工艺流程及现状
1、工艺流程
南7-1联合站脱水系统是聚合物驱采出液经南7-3转油站、南8-3转油站先进阀组来液汇管，再经过换热器，然后进入一段加热炉、游离水脱除器、二段加热炉，再进入电脱水器进行脱水处理。脱水采用二段脱水工艺流程，即第一段，各转油站来的高含水原油，经中转站加药管道破乳后进联合站，经过一段加热炉升温至45℃，依靠游离水脱除器，予先脱除大量的游离水；第二段，脱除后的含水原油（含水30%）再经二段加热炉升温至55℃后进入电脱水器进行电脱水，脱至合格原油后输往油库。
2、脱水系统状况
在聚合物驱生产流程中，由于聚合物采出液从计量间到中转站，再进入聚合物一段游离水脱除器，都是采用聚合物单独处理工艺流程，该流程能适应生产需要。但进入二段电脱水系统，而是将聚驱30%的含水油进入到电脱水器中处理，给脱水站造成能力和工艺上的不适应：
（1）含聚后增加了原油电脱水的难度，使脱水站处理能力下降，造成进脱水器进口的原油含水率下降从而要求游离水脱除器的标准和能力需进一步提高。
（2）为保证脱水质量，使电脱水温度升高。
（3）含聚浓度越大，破乳剂药量越多（由0.7-1.0/万增加到1.3/万左右）。同时还要筛选合适聚驱脱水的破乳剂。
（4）含聚后使脱水电流升高（由20-30A上升到40-50A）。
二、对脱水影响情况的分析
电脱水的原理：在直流电场中，由于正负极固定不变，油中带电荷的水滴互相吸引，在电场中定向排列，形成水链。在移动过程中，大小不同的水滴因速度不同產生碰撞，聚集成更大的水滴，靠比重差从油中沉降下来。
但随着聚合物驱油应用的扩大，原有的水驱系统生产工艺如何适应聚驱生产还需要我们进一步研究，由此引发的一系列问题还需我们解决与完善，以下是聚合物对原油脱水生产的重大影响的几点分析：
1、油水界面膜强度随着聚合物的浓度的增加而增加，从而使乳状液的稳定性增强，给破乳带来了一定的困难。
2、负电的聚合物分子吸附于油珠和悬浮颗粒表面，使油珠和颗粒间静电斥力增加，难以聚并和絮凝，严重影响油水沉降分离，这是含聚原油难以脱水的一个重要原因。
由以上分析可知，但随着乳化液含聚合物后，增加了水化层的厚度，使界面膜强度增高，表面张力增大，从而更比较难于破乳，使水滴在互相碰撞中破裂而聚集成大水滴的机率减小，造成脱水电流升高，电场波动频繁。
三、合理控制，精细操作确保电场平稳
影响脱水过程主要因素：乳化液的分散度；乳化液的老化；原油的粘度；原油的挥发性；原油的含蜡量。
同时由于系统变量间耦合严重、干扰频繁、可控性差。在正常生产中，来液随机变化，系统干扰频繁。
为了避免这些因素的干扰。在生产过程中脱水器必须控制好压力、水位、温度等各项参数。
为了保证脱水系统平稳、高效运行，通过不断实践摸索，通过合理控制各项参数，达到保证脱水系统平稳。
1、容器内油水界面的控制
按照以往的经验，要求容器控制在中界面，但在实际应用中根据不同的容器特点及实践经验，适当调整设定值，以达到稳定控制，使游离水出口含水相对低，保证脱水电场稳定。
（1）、游离水界面的控制：
由于游离水是第一段脱水，现今来油含水非常高，综合含水达85%以上，游离水脱除器的任务非常重，放水动作非常频繁。油水界面控制高低，对游离水影响很大。
高油水界面时：①、游离水放水频繁，造成压力不平稳。②、易造成出口原油含水过高，会带来大量水，使二段脱水任务过重，电场易波动。
低油水界面时：①、使容器内存油过多，产量减少。②、放掉的水中含油过多，而且容易从放水管线跑油，给回收原油带来困难。
（2）、脱水器油水界面控制
由于脱水器是最终脱水的容器，它的出口含水将直接影响外输原油质量，故而特别重要。
高油水界面时：①、容易造成水淹电极，电场波动。②、外输原油含水超过0.3%，造成质量事故。
过低油水界面时：①、使容器内存油过多，产量减少。②、放掉的水中含油过多，而且容易从放水管线跑油。
现今，脱水器运行在1/3油水界面，这是在实践中总结的经验。但当脱水电场出现波动情况时，还要加强放水。必要时，要采用手动放水的补救措施，保证电场平稳运行。 2、容器压力的设定
容器压力控制得高，能使放水及时，但是气动调节阀动作比较缓慢，容易造成跑油事故。控制得过低，下一段得不到足够的驱动压力，易造成放水不及时，脱水器进口含水超高，电场波动，甚至“垮”电场。
为防止容器跑油事故发生，每台容器均有压力保护，游离水、电脱水器泄压值分别为0.36MPa、0.33MPa。由于游离水处于脱水工艺的第一段，出水量非常大，它的压力变化将直接影响到后段工艺的压力，故而泄压保护设定在第一段是合适的。为今后生产工艺变化的需要，电脱水段也可以加入泄压保护。
四、精细操作，保证脱水平稳。
1、合理控制脱水泵的排量，保证电场的平稳。
脱水泵排量恒定时，脱水器内原油进出相对稳定，油水界面相对稳定，脱水器电场也形成一个相对稳定的过程，当我们突然增大脱水泵的排量时，大量的原油进入脱水器，造成脱水器内部相对稳定的油水界面紊乱。
2、合理控制加药量（加药比）保证电场平稳。
在原油的乳化液中加入破乳剂，它是一种高分子有机化合物，吸附在油水界面，降低界面薄膜的机械强度，改变乳化液的类型，破坏乳化液的稳定性，使水易于从油中分离出来。
3、脱水温度
将脱水温度控制在52℃～55℃之间，能够减小含聚原油的粘度，降低油水界面薄膜的强度，提高脱水效率。
4、脱水器进口含水
脱水器进口含水控制在30%以下，有利于脱水电场的平稳。
5、收老化油间歇进行，保证脱水电场稳定。
由于含聚的影响，现回收老化油不能大排量和长时间连续进行，否则便会冲垮电场，影响正常原油生产。通过在实际经验中的摸索发现，保证收油泵小排量收油，收油时间不要过长，当发现脱水电流有波动，应立即停止收油，保证电场。这样进行能保证很好的回收效果。
五、取得的效果及认识
1、破乳剂的破乳能力还需进一步提高，增强破乳效果，提高脱水器的效率。
2、受聚合物影响，来液携沙较重，造成游离水脱除器、电脱水器底部沉积污垢多，降低容器的沉降容积，应合理缩短清罐时间，保证外输原油含水合格。
3、含聚老化油回收對脱水器电场影响很大，波动频繁甚至垮掉，而且由于聚驱脱水器电场易波动，电流忽高忽低，使脱水变压器中的保护硅板使用寿命缩短，经常击穿烧坏硅板。所以含聚老化油收油时保证泵小排量，收油时间不要过长，当发现脱水电流有波动，应立即停止收油，保证电场。这样进行能保证很好的回收效果。
4、通过实践，在含聚原油脱水工艺处理有了一定的经验，从生产中总结出了处理含聚原油的精细操作方法。合理控制脱水的各项参数，不断提高员工技术素质，增强责任心，增强处理和解决实际问题的能力，保证脱水电场平稳运行，使外输原油含水持续稳定达标。
参考文献
[1] 李崇加.油田脱水处理工艺.北京：石油工业出版社，1997.1.
作者简介
梁爱华，女，现任大庆有限责任公司采油二厂第三作业区南六联合站集输工技师。