超声波老化油脱水装置

1、老化油简介

   老化油，亦称老化原油，指原油生产、处理过程中，在药剂、机械杂质、胶质沥青质、细菌、空气、循环剪切等因素的作用下形成的，其乳化状态日趋稳定的，采用常规药剂和处理方法无法处理的，对原油脱水系统有较大影响的原油乳状液。

  老化油的产生受诸多因素的影响，可归纳为以下几个方面：

 （1）三次采油形成的乳化液颗粒；（2）钻井、作业及原油输送过程中形成的乳化液；（3）污水处理回收的污油；（4）回收的落地油；（5）细菌作用下产生的含油悬浮物。

   上述各种途径产生的老化油大都集中在沉降罐、污油池、污水站内，以油-水中间过渡层等形式存在，并且在站内不定期地循环，给联合站的运行管理带来了很大的困难，具体影响如下：

   首先，大量的老化油在站内循环，占用了沉降罐、电脱水器等脱水设备的有效容积，降低了原油脱水设备的利用率；其次，增大了原油沉降脱水的难度；影响了原油电脱水器的安全运行及其脱水效果。老化油使电脱水器的脱水效果急剧下降，甚至出现电场不稳定和倒电场的现象，使电脱水器无法运行，为了保证外输原油的含水指标，不得不把净化油罐底部达不到外输标准的含水原油排到污油池，或者回掺到一次罐，使油品性质进一步恶化，形成恶性循环；最后，增大原油脱水成本。由于回掺老化油使脱水难度增大，导致热化学沉降后的原油含水上升、脱水温度和加药量都迅速增大。

2、老化油形成的原因有如下几个方面：

  1）细菌的影响。在油田生产中，如果不进行杀菌或杀菌措施不当时，细菌(腐生菌TGB 和硫酸盐还原菌SRB)就会在生产系统中滋生。细菌呈絮状或团状，吸附有乳化颗粒、机械杂质等细小物质，进入脱水和污水处理系统后，与其它絮状物一起浮于油水层之间，而且随着时间的延续而增多。

   2）三次采油的影响。随着三次采油技术在大庆油田的试验和推广，聚合物、碱、表面活性剂等驱油剂的影响也较严重。在聚合物驱采出液中，含聚合物浓度越高，中间过渡层越顽固，稳定性越好，厚度也越厚，而且延长沉降时间也很难减薄或消失。测试表明，在含聚合物浓度较高时，中间过渡层约占液相总体积的6％～15％。

   3）老化油的影响。污水站的回收污油和落地原油等老化油，在系统中停留时间较长，轻组份过于挥发，油水乳化较严重，乳化颗粒已老化，不易破乳，极易形成稳定的乳状液，在油水处理系统中循环。

   4）破乳剂的影响。在破乳剂选择和使用不当时，不仅不能起到破乳作用，反而会成为油水乳化剂，在原油中形成较为顽固的乳化颗粒，随着时间的增加，逐渐增多，从而形成中间过渡层。

   5）污泥等机械杂质的影响。原油中的污泥等机械杂质带有负电性，吸附在油水界面膜上，可使乳化颗粒带电，导致常用的非离子型破乳剂对其作用不大，使乳化膜不易破裂，阻碍了水滴的聚结沉降。

   6）其它化学药剂的影响。在油田开发生产中，经常使用各种化学药剂，除驱油剂、破乳剂外，还有防蜡剂、防垢剂、缓蚀剂、消泡剂、乳化降粘剂、絮凝剂等，药剂之间的配伍性不好或与原油之间的配伍性不好时，极易形成油水中间过渡层。

   在这些形成原因中，以前三种的影响为主。其中老化油的影响最为常见，它能使油水中间过渡层的增长在原油脱水站与含油污水处理站之间形成恶性循环。在油田为了提高原油采收率，大面积推广应用三次采油技术以后，聚合物的影响对中间过渡层形成的影响也较严重。

3.老化油的微观特性

   老化油微观形态极为复杂，与系统原油相比，老化油大部分图像不规则极为复杂，实验的吻合性不好，并非油水两相的乳状液形态，仅有少量乳化油珠，而且油珠膜厚且形状不规则，油水乳化严重，乳化颗粒界面膜较厚，颗粒粒径较小，颗粒聚结后很少发生聚并情况，这可能是油中杂质含量高造成的。

  从实验看，混合原油形成的油包水乳状液较为规整，还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，从图象中可以观察到，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，表明老化油对系统原油的破乳脱水有很大污染作用。尤其是当静置15天以后从显微图片可以观察到，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。这种原油在宏观表现出现脱水时间延长，破乳剂用药量增大，脱水温度升高，更难于处理。老化油对脱水系统的影响主要表现在系统原油的污染上。

4、超声波老化油脱水装置

         针对联合站内老化油的形成原因，我公司对老化油处理技术及设备进行了技术攻关，提出了对老化油单独处理，切断联合站老化油恶性循环的源，从老化油处理技术入手，研制成功了超声波老化油单独处理设备，形成了超声波老化油脱水一系列装置，经我公司超声波老化油处理装置处理后，老化油中含水达到0.5以下，达到不经过电脱水就可以直接外输标准。