一、前言

近年來，隨著油田開采的深入，為了提高原油采收率，各油田加大了各種新型采油工藝技術的實施，有效延長油田開發周期，但也造成各種化學藥劑相互作用，后續的油水分離難度加大。在化學藥劑的作用下，原油在沉降罐內分為3層，上層為達標原油可以外輸，下層為水層，乳化油就是位于油水界面上的中間過渡層。乳化油的成分比較復雜，通常含原油20%～80%，水80%～20%，泥或渣2%～3%，酸、堿或鹽及表面活性劑0.5%，黏度高，是非常穩定的乳化油體系，采用常規的集輸脫水手段難以處理。

二、遼河油田乳化油處理現狀

隨著聯合站內乳化油的增加，原油脫水難度增大。處理原油的傳統方法主要有兩種：一種是采用大罐沉降+電脫水器兩段脫水工藝，將含水原油加熱到一定溫度，并在原油中加入適量的破乳劑，進入沉降罐脫除大部分的水，然后經二段加熱后進入電脫水器脫水。一般情況下，電脫水器運行較平穩，脫水效果較好，但乳化油進入電脫水器后，脫水電流升高，電場破壞，普遍出現電脫水器跳閘或極板擊穿等生產事故，對油田的安全生產構成威脅。即使采取加大破乳劑藥量或提高溫度等措施也難以恢復電場，因此，電脫水器不適于乳化油的處理。

另一種是采取兩段熱化學沉降脫水工藝，以遼河油田某聯合站為例，各小站來油加入適量的預脫水劑或破乳劑后，經一次加熱爐升溫后進入一段沉降罐進行熱化學脫水，沉降一定時間后，低含水原油經緩沖罐進入二次加熱爐，加熱后進入二次沉降罐脫水，二次沉降罐的凈化原油進入好油罐，經外輸泵外輸。采取該工藝處理后的外輸原油含水達到5%～10%，極值達到30%，無法滿足外輸標準。該站先后采取了藥劑篩選、提高脫水溫度、調整油水界面、內摻稀油等多項措施，均未解決問題。

目前，遼河油田多個采油廠出現過大量乳化油導致聯合站脫水系統運行部穩定、外輸原油不達標的現象，普遍采取乳化油進乳化油罐，外輸時摻帶的辦法處理，如果處理不了只能折價銷售，嚴重影響油田的經濟效益和安全生產。因此，乳化油處理已經成為制約油田安全生產和環境保護的重要因素。

三、離心脫水技術原理

離心脫水處理工藝是國際上近期開展的一項研究，隨著國外阿法拉伐、維斯伐利亞等著名離心機生產商針對碟式離心機的技術突破，可以生產轉鼓直徑在1m以上的大型碟式離心機，離心脫水處理工藝的應用前景也日趨明朗。

碟式離心機主要由轉鼓、碟片和電機等主要部件組成，其離心轉速可以達到3000～10000轉/min。離心脫水原理主要是利用油、水、固相顆粒相互間的比重差，通過在碟式離心機旋轉的轉鼓中引入離心力，依靠離心力場使比重差擴大幾千倍、上萬倍。離心機內部包括一組提供分離面積的緊密堆積的圓錐形碟片，盡管在離心機中的停留時間在秒的數量級上，但是由于離心力作用，可達到很高的分離度，離心分離機的分離速度可以比重力下的分離速度高出三個數量級。固相在離心力的作用下被沉降，兩種液相被分離開來形成兩個液層，從而實現固/液/液分離，并在特殊機構的作用下分別排出機體，整個進料和分離過程連續、封閉、自動地完成。

四、乳化油離心脫水工藝

以遼河油田某聯合站為例，說明乳化油離心脫水工藝流程。小站來油（55℃），首先進入一段加熱爐加熱至70℃，進入沉降罐沉降脫水，之后進入二段加熱爐加熱至80～85℃，然后進入碟式離心機，在離心力的作用下，乳化油被處理為三相：含水低于5%的原油進入好油罐合格外輸；排出的污水與沉降罐的污水及好油罐的污水一起去污水處理系統進行后續處理；所產生的泥渣進入排渣池去污泥處理系統進行后續處理。為提高分離效果，在離心機進料口添加化學破乳劑。

五、現場試驗

某聯合站來油含水50%左右，20℃時密度為0.9389g/cm3，蠟含量4.63%，膠質+瀝青質含量31.77%。

5.1 未投加破乳劑試驗階段

離心脫水設備于2012年4月進入聯合站現場，5月開始調試，調試過程中發現來油含有蘆葦、塑料布及黃夾克皮等異物，進入離心機后對設備損害極大，因此在離心機前加裝過濾器1臺。6月設備開始正式運行。

試驗結果顯示，來油含水波動較大，導致出油含水不穩定，運行至2012年6月末，離心機進出口含水沒有變化，說明油水界面已經無法建立，外部觀察，排渣口封不住，出水管出油，溢流口一直出油，因此停機。

拆機后發現轉鼓端面有明顯傷痕，應為大塊顆粒聚集渣滓磕傷，返廠處理后，裝機繼續運行，發現問題依舊。經與廠家研究后決定，對轉鼓端面鍍鉻處理，并加強前端過濾，采用80目過濾器。

5.2 投加破乳劑試驗階段

為提高脫水效果，在離心機入口投加化學破乳劑進行現場試驗。2012月8月開始進入破乳劑投加試驗階段。

試驗結果顯示，投加破乳劑后，出油含水明顯下降，且脫水效果穩定，脫水后原油含水低于5%，打開機器后，鼓內殘留少量渣滓，碟片上無積渣，表明該離心機可以排除液內含有的渣滓，實現油、水、渣的三相分離。

六、結論

將碟式分離機分離原理運用在乳化油處理中，通過調整離心機的流量、運行參數等，取得顯著的分離效果。6個月的現場運行證明該聯合站乳化油可以連續分離，分離后原油含水低于5%，能為聯合站處理乳化油提供油品分離方面的技術指導，并對投產后的生產運行提供參考數據。