现场原油脱水，顾名思义，是指在油田现场，将原油中所含的水分去除的工艺过程。原油从油井中开采出来后，通常会伴随着一定比例的水分，这些水分可能以游离水、乳化水或溶解水等形式存在。这些水分的存在会给原油的运输、储存和炼制带来诸多不利影响，例如：增加运输成本、腐蚀管道设备、降低炼制效率、影响产品质量等。在原油进入长输管道或炼厂之前，必须对其进行脱水处理，以满足相应的质量标准。

现场原油脱水工艺流程是指为实现现场原油脱水目标而设计的完整工艺流程，包括但不限于：原油的预处理、脱水设备的选型和操作、化学药剂的投加、以及脱水后原油的质量控制等环节。一个高效、经济的现场原油脱水工艺流程能够显著提高原油的商品价值，降低生产成本，并延长设备的使用寿命。该流程的设计需要根据油田的具体情况，包括原油的性质、含水量、生产规模、气候条件等因素进行综合考虑。

原油含水的影响及脱水必要性

原油含水的影响是多方面的，主要体现在以下几个方面：

• 增加运输成本： 水的密度远高于原油，含水原油的密度增加，导致运输过程中需要消耗更多的能量，从而增加运输成本。
• 腐蚀管道设备： 水中的溶解氧、氯离子等物质会腐蚀管道和设备，缩短其使用寿命，增加维护成本。尤其是在含硫原油中，水与硫化氢反应生成具有强腐蚀性的酸性物质，加速腐蚀过程。
• 降低炼制效率： 原油中的水分会影响炼油过程中的催化剂活性，降低炼制效率，甚至导致设备故障。水在高温下会汽化，造成压力波动，影响生产安全。
• 影响产品质量： 原油中的水分会影响炼油产品的质量，例如，会降低汽油、柴油等产品的辛烷值或十六烷值，影响其性能。
• 形成水合物堵塞： 在低温高压条件下，水与原油中的轻烃类化合物会形成水合物，堵塞管道和设备，造成生产中断。

原油脱水是至关重要的。脱水不仅能降低运输成本，保护设备，提高炼制效率，还能保证产品质量，避免安全事故的发生。各国家和地区都对原油的含水率有明确的规定，例如，长输管道运输的原油含水率通常要求低于0.5%。满足这些标准是原油进入市场的前提。

现场原油脱水工艺流程概述

现场原油脱水工艺流程通常包括以下几个主要步骤：

1. 预处理： 将从油井中采集到的原油进行初步处理，包括分离游离水、去除砂石等杂质。常用的预处理设备包括沉降罐、分离器等。
2. 化学药剂投加： 根据原油的性质和含水情况，投加破乳剂、降粘剂等化学药剂，破坏油水界面的稳定性，促进油水分离。破乳剂的选择需要经过实验室试验确定，以确保其具有良好的破乳效果和经济性。
3. 加热： 加热可以降低原油的粘度，降低油水界面张力，促进油水分离。加热方式包括直接加热和间接加热。直接加热效率高，但容易造成局部过热，间接加热则更为安全可靠。
4. 脱水设备： 通过脱水设备进一步分离油水，常用的脱水设备包括电脱水器、沉降罐、聚结器等。电脱水器利用高压电场促进油水聚结，具有脱水效率高、处理量大的优点。
5. 后处理： 将脱水后的原油进行稳定化处理，去除残余的水分和轻烃类化合物，以满足运输和储存的要求。
6. 水处理： 将分离出来的污水进行处理，去除油污和悬浮物，达标后排放或回注地层。

上述流程并非一成不变，需要根据具体情况进行调整和优化。例如，对于含水量较高的原油，可以采用多级脱水工艺，逐步降低含水率。对于粘度较高的原油，可以增加加热温度或投加降粘剂。

常用脱水设备及原理

现场原油脱水常用的设备主要有以下几种：

• 沉降罐： 利用油水密度差，使水在重力作用下沉降到底部，从而实现油水分离。沉降罐结构简单，操作方便，但脱水效率较低，适用于处理含水量较低的原油。
• 分离器： 利用离心力或重力加速油水分离过程。分离器种类繁多，包括旋流分离器、重力沉降分离器等，可根据处理量和脱水要求进行选择。
• 聚结器： 通过特殊的填料或结构，使油滴聚结成更大的液滴，从而加速油水分离。聚结器具有脱水效率高、占地面积小的优点，适用于处理含水量较高的原油。
• 电脱水器： 利用高压电场促进油水聚结。在电场的作用下，水滴极化并相互吸引，形成更大的液滴，最终沉降到底部。电脱水器脱水效率高，处理量大，适用于处理乳化程度较高的原油。

不同脱水设备的适用范围和优缺点各不相同，在选择设备时需要综合考虑原油的性质、含水量、处理量、投资成本等因素。

化学药剂在脱水中的作用

化学药剂在原油脱水过程中发挥着至关重要的作用。常用的化学药剂包括：

• 破乳剂： 破乳剂是用于破坏油水乳化液稳定性的化学药剂。它通过降低油水界面张力、改变界面膜的性质等方式，使乳化液中的水滴聚结成更大的液滴，从而加速油水分离。破乳剂的选择需要经过实验室试验确定，以确保其具有良好的破乳效果和经济性。
• 降粘剂： 降粘剂是用于降低原油粘度的化学药剂。它通过改变原油的分子结构或降低分子间的相互作用力，使原油的流动性增强，从而促进油水分离。降粘剂通常用于处理高粘度原油。
• 阻垢剂： 阻垢剂是用于防止管道和设备结垢的化学药剂。它通过抑制结垢物质的形成或改变其晶体结构，防止垢的沉积。阻垢剂通常用于处理含有大量矿物质的水。

化学药剂的投加量和投加方式需要根据原油的性质和脱水效果进行调整。过量的化学药剂可能会对环境造成污染，因此需要严格控制其用量。

脱水效果评价与优化

脱水效果的评价是确保原油质量和优化工艺流程的重要环节。常用的评价指标包括：

• 含水率： 指脱水后原油中水的含量，通常以体积百分比表示。含水率是衡量脱水效果最直接的指标。
• 盐含量： 指脱水后原油中盐的含量，通常以ppm表示。盐含量过高会腐蚀炼油设备，影响产品质量。
• BS&W (Bottom Sediment and Water)： 指脱水后原油底部沉淀物和水的含量，通常以体积百分比表示。BS&W反映了原油的清洁程度。

通过定期检测上述指标，可以及时了解脱水效果，并根据检测结果调整工艺参数，例如：加热温度、破乳剂投加量、设备运行参数等，以实现最佳的脱水效果。还可以通过对设备运行情况的监控和分析，及时发现潜在的问题，并采取相应的措施，确保脱水工艺的稳定运行。