一种原油脱水新技术的研究与应用

王泽(中石油辽河油田分公司， 辽宁 盘锦 124010)

摘要：本文介绍一种新型的原油脱水技术，其具有技术先进、工艺简约、投资少、占地空间小的优势，可以大幅度降低就地脱水回

用的工程造价。该技术将重力沉降脱水与旋流器脱水结合起来，其中又附带有偏心梯型管装置，能够更快更高效的进行原油预脱水，从而开辟出一条解决困扰油田公司生产及经营难题的新途径。关键词：脱水技术；旋流器；研究；应用

1 辽河油田目前普遍脱水方式分析

1.1 热化学沉降脱水技术

热化学沉降脱水技术的决定因素包括破乳剂的性能、脱水的温度、沉降的时间。为了保证脱水效果最佳，破乳剂的量比可能会增加，脱水温度要控制在90℃以上，并且需要沉降时间较长，因此耗能较大。

乳剂时，终端污水含油率最好的情况是1000～1500mg/l左右，

但此时总体加药量已经很高。

与此形成鲜明对比的是：经过加药模式筛选，只在二级出水管后进旋流器前加反相破乳剂，能够达到最好的除油效果。

4 实施效果

在现场来液量约3600方/天，含水80%左右情况下，本工艺可以实现脱出污水2000方左右、污水含油率小于500mg/l，积杂小于1000mg/l的指标要求。

1.2 电化学脱水技术

电化学脱水技术是将原油乳状液置于高压电场中，在高压电场作用下，削弱水滴界面膜的强度，促进水滴之间的碰撞，使其发生变形、聚结而形成大水滴，然后借重力从油中分离出来。但由于电脱水器耗电量较大，并且设备空间有限，短时间内不能处理大量原油脱水，同时电气设备安全隐患较高。

5 创新点与关键技术

管式脱水工艺创新提出“漏、粘、浮”技术思路及“偏心管

束、旋流粗粒化、自身气浮”工艺组合。形成了即保证脱水装置小型化，又保证脱水质量稳定性的关键技术。(1)流态理论 根据流态理论，利用偏心管束“管中套管、偏心放置、管中割缝”的特殊结构可防止油水分离过程中产生窜流，降低重力沉降表面负荷，提高沉降效率,使其发挥出重力沉降罐或斜板除油罐的功能。

(2)浮选理论 根据浮选理论，利用气浮管减压作用，使污水中的溶解气析出微气泡，进一步净水除油，起到小型浮选机的作用。利用自身溶解的天然气进行气浮除油，是污水净化工艺的技术突破。

2 新型脱水方式的研究与实施

脱水原理及设备结构 (1)脱水机理。采用两级梯型偏心管+旋流器+复合脱水罐的组合预脱水工艺，利用重力沉降、粗粒化、气浮的原理进行油水分离。(2)设备原理及结构。①偏心梯型管。采取 “管中套管、管中割缝、偏心放置”的结构，如图1所示。工作原理：混合液从上内管3进入，其中的低密度原油在上部向前流出，高密度水→立管6中→下内管缝8→进入下内管7后向前流出后进水罐。此时因下内缝8处的环空截面积较小，可防止进入下内管中的水带油。②旋流器。八组小直径柱形旋流器中存在着碰撞聚结及旋流聚结，足以使乳化液中的小油滴聚并成大液滴，使分散相转变为连续相,有利于进行沉降除油。③复合脱水罐。利用污水中原本就溶解的天然气在复合脱水罐中减压后，急速降压使液体中的溶解气析出后产生的气浮作用，极大地减少了乳化油和积杂密度进而净水，是提高污水处理效率的技术突破。

6 可行性效益分析及应用

(1)效益分析 此脱水工艺存利除弊地集三种分离方法为

一体，较粗粒化分离法简单，较旋流器分离法易控，较热化学沉降法高效，具有技术先进、工艺简单、占地面积小、工程投资少、运行成本低特点，可大幅度降低目前分离设施的工程造价并减少运行成本。

(2)新型预水工艺的适用性 ①处理规模不限，可用管径或多管并联方式调节处理量。②安装场地不限,可根据现场情况因地制宜的进行场地布局。③来液含水不限，含水高、游离水多，则可脱出的水多。④来液温度不限。⑤油品性质不限。(6)可脱出总水量60%以上的污水，脱出的污水含油小于500mg/L；积杂小于1000mg/L。

3 工艺流程及实施情况

图1(1)工艺流程 ①二级串联梯型

管路脱水器。由通径为325ｍｍ管线焊接而成，分成二级，每级长约8米，立管高约1米，每隔1.5米设置一根，依靠重力进行预脱水。②柱型旋流器组。由8根直径50mm柱型管并联组成，由于小管径旋流较高的转数产生较大的离心力，有利于发挥破乳剂作用，将乳化液中的小液滴聚并成大液滴，实现快速分离。③复合脱水罐一台。

参考文献：

[1]张平,郑洁,白剑锋.原油脱水技术探讨[J].中国石

油和化工标准与质量， 2012,(05).

[2]刘立鑫.原油脱水浅析[J].中国石油和化工标准与质量， 2012,(01).

[3]张晓华.原油脱水技术研究进展[J].化工科技， 2009，(05).

2017年5月 | 91(2)实施情况 ①超稠油不加药脱水效果试验。通过各级

脱水系统，使得最末端复合罐脱出污水含油率在0.5%左右。②超稠油加药脱水效果试验。在梯型管与旋流器同时加正相破