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联合站老化油形成原因分析与处理对策探讨

2019-06-01金砚权田大志邢雪梅

智富时代 2019年4期
关键词:处理对策形成原因

金砚权 田大志 邢雪梅

【摘 要】国内外油田的原油处理站均有老化油。老化油在原油处理系统中的无效循环,不仅降低了有效库容,增加了原油处理能耗和工作量,还影响原油处理设备设施的处理效果。本文分析了集输老化油的形成原因,阐述了处理对策与效果。

【关键词】联合站;老化油;形成原因;处理对策

老化油会造成原油脱水系统紊乱,油水界面不清,义和站老化油主要是油站污水罐内原油以及污水回收原油。通过使用针对性的化学药剂和行之有效的一系列管理办法,因地制宜对各种老化油进行处理;根据老化油的特点和其乳化液的形成过程和成分,应用当前工艺合理调控,统筹安排达到最优处理效果。

1、老化油的危害分析

老化油是指积存时间较长,由于原油轻组分挥发、氧化、光解等作用,使乳化剂数量增加,同时原油内的天然乳化剂也有足够的时间运移到分散相颗粒表面形成较厚的界面膜使乳状液更加稳定,处理较困难的污油。按回收途径不同分为落地原油、油站污水罐内原油、污水站回收污油。由于油内存在许多FeS杂质以及其它乳化剂成分,这些物质会造成原油脱水系统紊乱,油水界面不清。乳化层增厚表现在处理空间减少,处理能力降低;含水超标频次增多,后续处理难度加大,运行费用增加。近年老化油回收影响造成含水超标频次逐步增多。老化油处理成为当前生产的重点难点问题。

2、联合站老化油的来源及性质分析

2.1老化油形成机理

老化油是一种稳定乳化液,其形成的必要条件是[1]-[3]:①存在两种以上互不相溶的液体;②要有强烈的搅动,使一种液体破碎成微小的液滴分散于另一种液体中;③要有乳化剂存在,使微小的液滴能稳定地存在于另一种液体中。

2.2老化油来源

(1)联合站运行过程中原油自然老化;(2)采油系统中的来油理化性质有差别;(3)油井日常生产过程中外来液的进入与原油的混合;(4)污水过滤器反冲洗回收的渣油等。

现场运行调查表明,基本确认老化油形成与该站原油集输处理运行方式和破乳剂加量不合理有关,也就是其老化油物性与其他站库老化油不同的所在。联合站老化油主要是油站污水罐内原油以及污水回收原油。油站污水罐来油主要是分水器分离的高含油污水分离以及沉降系统紊乱沉降罐底部排入的高乳化原油。其含水较高,约为70%左右,油品乳化性强,富含重质机杂成分以及乳化剂,且大部为重质原油,相对密度在0.97以上,油量约为整体老化油总量的70%。污水回收污油主要是污水除油罐内分离的原油以及过滤罐反冲进入污水回收池内的原油。其含水较高,约为90%左右,含有部分反相破乳剂,絮凝物多,乳化性相对较强,对原油脱水系统影响较大,且与原油破乳剂形成反相。处理量相对较少,但回收系统没有相应的加温处理工艺,回收受到一定制约。

3、老化油处理对策及效果

3.1老化油预防措施研究

“稀释法”可进行老化油处理。按照新鲜原油和老化油一定比例充分混合,达到了老化油破乳目的。控制破乳剂浓度,既可以保证原油破乳脱水效果,又能防止原油乳化老化。

①油田生产过程中,老化油普遍存在,成因复杂,其处理方法不尽相同;②破乳剂严重超量、加药不均和原油走旁通流程是联合站老化油产生的原因;③降粘剂能有效改善老化油流动性;④“稀释法”能较好地处理老化油;⑤控制破乳剂加量可效预防站产生老化油。

3.2技术对策及应用效果

(1)采用降粘剂改善老化油流动性。按量往缓冲罐内加入降粘剂,使降粘剂与老化油混和,较好地解决了老化油流动性差的问题。

(2)采用“稀釋法”处理老化油。停止在卸油台加破乳剂,将外输低含水新鲜原油直接打入倒油缓冲罐与罐内老化油混合,不断稀释老化油中的破乳剂浓度,既解决了新鲜原油的破乳脱水问题,又逐步减少了老化油。

(3)制定老化油预防措施。严格控制破乳剂加量,停用原油处理旁通流程,恢复正常处理流程。实施后初期效果为系统内老化油量不再继续增加,后期老化油全部消失,倒油提升泵实现连续平稳运行。

应用的效果:①有效处理了联合站系统内全部老化油。②采取预防老化油措施后,破乳剂用量下降。③原油集输处理恢复了正常流程,通过使用变频器调速和出口阀门控制,实现了缓冲罐提升泵连续运行,保证了三相分离器进液平稳。④出口油中平均含水降低了19.8%,平均外销油周期由2.4天/次延长到4天/次,外销油含水下降0.39%,外销一次合格率达100%。⑤三相分离器出口水中固含下降了130.8mg/L;含油下降到34.73mg/L;水色明显变清。

3.3老化油回收工艺

(1)油站污油回收采用将污水罐内原油直接溢油进入二次沉降罐,然后由脱水泵抽取二次罐底部加热后进入一次沉降罐处理。液位和收油量不易控制,加之部分老化油没经加热处理直接进入系统,原油没有破乳,系统冲击造成含水波动大。

(2)水站回收污油采用污油泵直接回收进入一次沉降罐,低温老化油没有经过高温破乳,在系统内乳化状态不易打散,同时在管路与单井卸油混合,更加剧脱水难度,对脱水系统影响大。

3.4系统设备工艺调整

(1)污水药剂前置。在一级分水器内投加净水型破乳剂,有效提升分水器出水水质,减少出水含油,同时使分水器内油水界面清晰度增加,有利于分水器的调节操作以及后续的处理。分水器出水含油由前期的500mg/L降低至当前的300mg/L,进入沉降系统老化油减少。另外由于分水器界面清晰,水位调控得当,系统跑油情况大大减少。

(2)沉降罐进水方式调整。将进水口改为3.5米,减轻了系统原油的扰动,含水由前期的70%左右下降至当前的40%,老化油乳化程度降低,处理量也降低为原先的35%,减轻了对后端系统的冲击。

(3)污油系统收油方式调整。一是除油罐收油由原先的运行排放改为停运排放,降低污油含水量和系统回收量,同时在污油池内增加15m3/h的液下泵,保持平稳低量污油回收,降低对系统冲击。

二是油站污水罐改造后由于油量减少,含气量降低,可以直接进入稳定泵,通过高温加热,降低老化油的的粘度及增加油水的密度差,然后与丁王稀油掺稀,使其充分混合;同时降低收油排量,调整掺混比例,减少系统冲击。

三是调整收油时间避开白天卸油和污水系统回收污油干扰,并有针对性的加入药剂,破坏乳化层,增加水滴聚结速度,提升处理效果。

四是筛选药剂使之与油站破乳剂合理配伍,减少系统干扰,同时采用下沉絮凝剂,定期排泥,降低絮凝物与油品乳化机率。

3.5老化油控制方法的优化

减少老化油的影响最有效的措施是加大老化油的外掺量。但老化油的外掺还受其他脱水器压力的影响。原来站内老化油脱水器的控制压力为0.18MPa,在工作中发现该脱水器油出口无法连续出油。分析原因,其他脱水器的控制压力0.18-0.22MPa,本身1#油出口打开非常小,水出口打开较大,在其他脱水器压力增高1#脱水器内液体大部分从压力低的水出口流走,同时由于老化油加热温度较高,脱水器内液体部分气化,油出口位于脱水器的顶部,气体进一步将其封堵住,大大减少了老化油的外掺量。

4、结论与认识

(1)破乳剂严重超量、加药不均和原油走旁通流程是造成联合站老化油产生的原因;

(2)降粘剂能有效改善老化油流动性,可满足离心泵泵输要求;

(3)“稀释法”是处理老化油最简单、最经济有效的方法;

(4)控制破乳剂加量能有效预防联合站产生老化油。

(5)系统调整后老化油获得了良好的回收效果,保证了污油罐的油厚高度,降低了对系统的冲击扰动。

【参考文献】

[1]周玉贺等.大港油田滨海污水处理站回收原油的性质及其处理方式的讨论.油田化学,1999(02):134-137.

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