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油田老化油的形成原因分析及处理技术探讨

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油田 老化 形成 原因 分析 处理 技术 探讨
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油田老化油的形成原因分析及处理技术探讨 刘星光(长江大学研究生院,湖北荆州434102) 摘要:本文对老化油的危害,微观特性,形成原因,处理工 艺进行了综述,并对老化油的预防与控制提出了建议,对老化 油的控制和处理具有重要的意义。 关键词:老化油;回掺处理;集中间歇式处理;连续式处理 1概述 老化油通常是指在原油开采、运输、加工处理过程中,受细 菌、杂质、采油剂、外部环境及原油自身沥青质胶质影响,乳化 形成的稳定的、普通药剂和方法无法处理的原油乳状液 。 2老化油的危害 老化油存在于油水中间过渡层,生产过程中一般都集中在 污水处理站、沉降罐、污油池等系统内。老化油经常随着原油 脱水、污水处理在工艺中不定期循环,给正常的生产活动造成 很大的困难。 老化油的大量存在,在处理过程中的不断循环,占用脱水 器、沉降罐等原油处理设备的有效空间,降低了设备的利用率, 增大了原油脱水难度,使原油脱水效果急剧下降。同时老化油 的存在,对原油电脱水器的安全运行产生重要的影响,容易发 生电场不稳定、倒电厂等现象,使设备无法正常运行 。 老化油回掺处理过程中,脱水难度增大,致使通过热化学 沉降原油含水量变大,加药量、脱水温度增高。同时回掺的老 化油对脱水系统中处理的原油产生污染,使生产原油油品下 降,占用净化油储罐,电脱水器电场发生波动,最终导致原油脱 水成本大幅度上涨。 3老化油的微观特性 老化油微观形态极为复杂,实验研究表明,混合原油形成 的油包水乳状液较为规整,可以观察到复合乳状液,从液珠粒 径分析,含水量高。但是存在较多的小液珠附着在油水界面 膜,小液珠嵌进大液珠内形成复合乳状液,液珠发生了聚结,界 面膜变形,而膜没有破坏,老化油对系统原油的破乳脱水有很 大污染作用。乳液变得致密细小,有大量的细小粒子,且在大 粒子界面膜周围聚集了大量的细小微粒,大液珠表面嵌入许多 微粒。使原油脱水时间延长,破乳剂用药量增大,脱水温度升 高,更难于处理。 4老化油形成的影响因素嘲 4.1细菌 原油生产过程中,杀菌方法不当,或者是不进行杀菌,原油 中的硫酸盐还原菌生菌 理工艺中生长。这些细菌就会吸附原油中的黏土杂质、乳化颗 粒等小物质。在原油脱水系统和采出水处理系统中,这些吸附 杂质的细菌就会和别的絮状杂质一起存在油水界面,并且随时 间延续不断增多。 4.2驱油剂 老化油的形成受三次采油所使用的表面活性剂、聚合物等 驱油剂的影响较为严重。驱油剂驱采出的液中,聚合物的浓度 越高,中间过渡层越稳定,厚度也越大,而且很难通过延长沉降 时间来减薄或消除。研究表明,中间过渡层体积随着聚合物的 浓度增高而变大,约占液相总体积的6%一15%。 4.3破乳剂 破乳剂的选择和使用对老化油的形成也具有重要的影响, 如选择、使用不当,不但起发挥不了破乳效果,还会变成油水乳 化剂,乳化在原油中形成稳定的颗粒,乳化颗粒随时间的延长 会越来越多,并逐渐形成稳定的中间过渡层。 4.4机械杂质 原油开采、运输过程中混入的黏土、强,易吸附在油水界面的膜上,发生乳化颗粒带电,从而使非 离子型表面活性剂失效,起不到破乳效果,乳化膜无法破裂,水 滴无法聚结分离沉降。 在众多影响因素中,以细菌,驱油剂对老化油的形成影响 较为严重。 5老化油处理 国内外老化油处理工艺的思路就是控制老化油的总量,使 老化油对系统影响不大,根据这一基本思路,目前老化油处理 工艺只要有以下三种 。 5.1回掺处理 当老化油数量在3%以下,对系统影响不大时,可以采用现 有的工艺进行回掺处理,但是需要密切监测联合站的运行参 数,防止老化油的数量增加,影响联合站的稳定运行。 5.2集中间歇式处理 当老化油数量影响较大,如在5—15%时,可以采用车载使 老化油处理装置进行集中间歇性处理,消除老化油的影响。 5.3连续处理 当老化油数量很多,对联合站的运行产生了很大的影响 时,需要建设固定式老化油处理系统,对联合站老化油进行连 续处理。 6老化油的预防与控制 原油生产实际运行过程中,不可避免的要产生老化油,老 化油的预防与控制应以预防为主,通过加强工艺、设备、药剂、 人员管理来做好老化油预处理和原油老化防治工作。 要是针对老化油的形成过程,从源头上控制、减少老化油 的形成,老化油的减量化主要从联合站工艺调整、破乳剂、污水 处理药剂等方面进行综合分析、调整、优化,将联合站作为一个 整体系统,打破老化油的恶性循环。为此要做好以下两点,一 是要针对联合站运行存在的问题,分析联合站老化油形成的原 因和对联合站运行的影响,优化联合站工艺流程,对影响联合 站运行严重的部分原油进行单独处理等,打破老化油在联合站 的恶性循环,提高联合站运行的稳定性。二是要老化油的形成 与破乳剂、净水剂等的使用具有明显的相关性,通过对联合站 原油物性的研究,筛选或开发出使用的化学药剂,优化加入方 式,减少污水站、注水站的污油量,从根本上降低老化油的数 量,实现老化油的减量化。 提高原油预处理效率效果的同时,要从以下几个方面入 手,做好老化油形成预防工作,首先对老化油进行减量化处理, 控制老化油的数量,其次对化学药剂的配伍性进行监测,减少 药剂型老化油的形成;再次处理落地油等回收型老化油时,需 根据室内试验确定最高处理比例;最后密切监测沉降罐内部油 水过渡层厚度;对站内运行状态及时诊断,早发现早治理。 参考文献: [1]郝清颖.老化油回收处理技术及其在大庆油田的应用[J]. 化学工业,2009,27(3):32—35. [2]薛强,王鉴.浅谈老化油回收预处理技术[J].内蒙古石油 化工,2008,2:19—21. [3]包秀萍,郭丽梅.老化油形成机理及处理方法探讨『J].杭 州化工,2008 38(4)7—16. [4]胡庆美.油田老化油处理工艺研究与应用[J].化学工程与 装备。2011,8:156—159. 2善虿理『19
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