张王耀

（中海石油（中国）有限公司，天津 300452）

我国经济实现高速的发展，石油作为基础能源与原材料在其中发挥了重要的作用。同时，经济的腾飞也刺激了石油工业长足发展。比如，原油生产开发更加省时省力；原油的运输过程更加安全；石油资源的开发逐渐由陆地转向海洋。现阶段就原油脱水处理工艺而言，虽然取得了一定的进步，但是原油的脱水处理还是采用一些较为传统的方法，无法满足海上油田生产需求。目前原油的脱水过程主要是对原油中水和油进行简单的分离处理，传统的处理方法虽然能够满足一般的原油脱水要求，但是就海上油田处理量大、产出液成分复杂、处理设备空间受限的情况而言又显得有所不足。同时，在传统原油脱水处理的过程当中还存在一些问题，如环境污染、危害系数大、处理方式单一、处理温度较高、原油含水偏高等。因此，为了解决这些问题，需要对原油脱水处理的工艺进行进一步的研究和探讨，期望研究出新的脱水处理方法，对原油脱水处理工艺进行优化和完善。

1 原油脱水处理原理分析

原油脱水处理的原理简单来说，就是将由地下产出的含水原油中的油与水进行分离。由于含水原油中含有大量的油包水型乳化液，在分离的过程中，需要用到破乳剂。破乳剂作用过程是将含水原油中的乳化油和破乳剂进行充分的混合，在进行混合的过程中，会发生一定的化学反应。化学反应能够破坏油与水之间的接触膜，接触膜被破坏，乳化液中的水就会被释放。由于水和油的密度是不同的，受重力影响含水原油中的水和油就进行了有效的分离。在原油脱水处理的具体操作过程中，还需将原油进行加热处理，提高其分子活性，使油和水更加容易分离。这是比较传统的一种方法，在一定程度上能够满足原油脱水处理的一些要求。但是，传统方法还存在着很多的缺点。比如，原油加热过程中会消耗大量的能源，安全性难以保证，原油的纯度不够高等。鉴于以上的问题，本文将提出一些新的处理方法，对原油进行更好的脱水处理。新的脱水方法要充分考虑到以下几个方面：（1）减少对能源的消耗；（2）提高安全性能；（3）提高原油的纯度。

2 原油脱水方法分析

2.1 微波辐射法

微波辐射脱水法首先是利用微波的形式对原油进行加热，其次，在利用微波的同时，利用高频电磁场，通过高频变化的电磁场作用，使原油乳化液当中的油与水的接触膜破坏，将水从乳化液当中释放出来，实现原油的脱水处理。微波辐射脱水法的优点，主要有以下2个方面。（1）用微波代替传统加热媒介，在有效提高原油分子活性的同时，减少对传统能源的消耗，简化热媒工艺；（2）微波辐射脱水法利用电磁波高频特性，使原油中的水在电场的作用下进行转移和旋转，原油中水分子的双电层结构会受到不同程度的损害，能够在较短的时间内减小电位，提高原油的脱水效率。

2.2 高频脉冲法

高频脉冲脱水法的原理主要是利用油和水电导率的差异，使含水原油当中的乳化液，在高强度电场的作用下被极化的一个过程。其中，乳化液遭到破坏时，接触膜会发生松弛，在较高的电场作用下，在诱导偶极子的作用下，具有不同电性的粒子会相互吸引，并结合到一起。在此过程中，分散相的流体流速不同，其极化程度也会不同。此外，乳化液中具有不同的分散相，分散相中的各相具有不同的介电常数和不同的电导率，这在一定程度上也会影响电荷的极化，有利于粒子的碰撞凝结。

2.3 生物方法

生物方法主要是采用生物破乳剂，在原油脱水过程中发挥一定作用。其主要原理是利用生物破乳剂当中的一些微生物将乳化液表面的活性剂进行消耗，微生物借助于表面活性剂进行生长。微生物在生长的过程中，将乳化液接触膜破坏，且其生长过程中还会发生代谢，分泌出一些代谢物质，这些代谢物质又具有天然活性的表面活性剂。此外，生物破乳剂还具有一定的活性，借助细菌和微生物将含水原油中的乳化液液滴相互接触，从而能够实现原油当中连续性与非连续性的乳化液相互接触，并在细胞表面上聚结。生物方法利用破乳剂主要有以下优点：（1）环保无污染；（2）实现对原油的高效

脱水处理；（3）脱水效率高，脱水速度快。因此，生物方法是原油脱水处理较好的一种方法。

3 原油脱水工艺的优化

3.1 原油的预处理

对含水原油进行脱水之前，首先要对原油进行合理的处理。因为含水原油自井口产出后，其本身还存在一些问题影响脱水，比如原油温度过低；原油乳化程度较高问题等等。为了实现对含水原油进行高效的脱水处理，需要对脱水的难易程度进行分析，选择合适的脱水处理方法对含水原油进行进一步的脱水处理。另外，含水原油自井口产出后，可加注适当的破乳剂并进行加热，有条件下可进行自然沉降初步脱水。

3.2 破乳剂的选择

在原油脱水过程工艺中，破乳剂是必不可少的，因此破乳剂的选择非常重要。科学的选择原油破乳剂可实现对原油脱水效率的提高。破乳剂在进行选择时，要根据不同的处理温度，合理地进行选择。海上油田可根据产出液温度和热媒加热能力，充分考虑到使用温度，脱水速度等因素，选取适应于本生产设施工艺的破乳剂，实现最有效利用。另外，在使用破乳剂的过程中，还要考虑到它的一个重要影响，破乳剂的脱水作用存在很严重的滞后问题，脱水效果不能立即显示出来。实验发现，其脱水效果一般在经过半个小时之后才能够显示出来。因此，破乳剂在使用过程中，要制定完善的使用制度，并科学的添加破乳剂的使用量。

3.3 脱水处理过程的优化

对原油进行脱水处理，其中脱水过程是非常关键的，不断改进和优化海上油田原油脱水处理工艺可以从以下方面进行：

（1）优化预分离过程。原油脱水处理过程中的预分离主要是在原油进行深度脱水之前来完成。因此，相应的设备要对原油进行加热、静置、分离、输送。在这个过程中实现对原油的初步脱水处理。

（2）优化脱水设备。原油脱水处理过程中设备的完善是保证脱水工作高效进行的关键。原油脱水过程中使用的三相分离器是脱水工艺中重要的设备。在三相分离器上增加微波辐射、高频脉冲等设备，充分考虑温度、浓度以及沉降时间等因素向其中加入适量的生物破乳剂，实现海上油田含水原油中的水和油高效分离。

4 结语

随着社会发展和技术进步，海上油田在开采、处理、管输等过程中的技术有很大的提升。不断进行研究和创新，不断发现其中各个环节存在的问题，并探索改进方法，更好地促进油田发展。海上油田在原油脱水过程中存在无法满足生产需求的问题，比如，处理方式单一、原油含水偏高等。为了解决相关问题，不断进行研究探索，改进脱水技术，使脱水工艺朝着安全环保、高效节能的方向进步，并且创新原油脱水方法，突破生产设施空间限制，有效提高其原油处理效果。本文对原油脱水方法的主要原理进行介绍，重点分析几种原油脱水处理工艺，对传统的脱水处理工艺进行改进和优化，并且提出一些有效改进措施，实现对原油脱水的高效处理，提高对含水原油的处理效果，以保证海上油田安全生产与经济效益。