一、前言

近年来，随着油田开采的深入，为了提高原油采收率，各油田加大了各种新型采油工艺技术的实施，有效延长油田开发周期，但也造成各种化学药剂相互作用，后续的油水分离难度加大。在化学药剂的作用下，原油在沉降罐内分为3层，上层为达标原油可以外输，下层为水层，乳化油就是位于油水界面上的中间过渡层。乳化油的成分比较复杂，通常含原油20%～80%，水80%～20%，泥或渣2%～3%，酸、碱或盐及表面活性剂0.5%，黏度高，是非常稳定的乳化油体系，采用常规的集输脱水手段难以处理。

二、辽河油田乳化油处理现状

随着联合站内乳化油的增加，原油脱水难度增大。处理原油的传统方法主要有两种：一种是采用大罐沉降+电脱水器两段脱水工艺，将含水原油加热到一定温度，并在原油中加入适量的破乳剂，进入沉降罐脱除大部分的水，然后经二段加热后进入电脱水器脱水。一般情况下，电脱水器运行较平稳，脱水效果较好，但乳化油进入电脱水器后，脱水电流升高，电场破坏，普遍出现电脱水器跳闸或极板击穿等生产事故，对油田的安全生产构成威胁。即使采取加大破乳剂药量或提高温度等措施也难以恢复电场，因此，电脱水器不适于乳化油的处理。

另一种是采取两段热化学沉降脱水工艺，以辽河油田某联合站为例，各小站来油加入适量的预脱水剂或破乳剂后，经一次加热炉升温后进入一段沉降罐进行热化学脱水，沉降一定时间后，低含水原油经缓冲罐进入二次加热炉，加热后进入二次沉降罐脱水，二次沉降罐的净化原油进入好油罐，经外输泵外输。采取该工艺处理后的外输原油含水达到5%～10%，极值达到30%，无法满足外输标准。该站先后采取了药剂筛选、提高脱水温度、调整油水界面、内掺稀油等多项措施，均未解决问题。

目前，辽河油田多个采油厂出现过大量乳化油导致联合站脱水系统运行部稳定、外输原油不达标的现象，普遍采取乳化油进乳化油罐，外输时掺带的办法处理，如果处理不了只能折价销售，严重影响油田的经济效益和安全生产。因此，乳化油处理已经成为制约油田安全生产和环境保护的重要因素。

三、离心脱水技术原理

离心脱水处理工艺是国际上近期开展的一项研究，随着国外阿法拉伐、维斯伐利亚等著名离心机生产商针对碟式离心机的技术突破，可以生产转鼓直径在1m以上的大型碟式离心机，离心脱水处理工艺的应用前景也日趋明朗。

碟式离心机主要由转鼓、碟片和电机等主要部件组成，其离心转速可以达到3000～10000转/min。离心脱水原理主要是利用油、水、固相颗粒相互间的比重差，通过在碟式离心机旋转的转鼓中引入离心力，依靠离心力场使比重差扩大几千倍、上万倍。离心机内部包括一组提供分离面积的紧密堆积的圆锥形碟片，尽管在离心机中的停留时间在秒的数量级上，但是由于离心力作用，可达到很高的分离度，离心分离机的分离速度可以比重力下的分离速度高出三个数量级。固相在离心力的作用下被沉降，两种液相被分离开来形成两个液层，从而实现固/液/液分离，并在特殊机构的作用下分别排出机体，整个进料和分离过程连续、封闭、自动地完成。

四、乳化油离心脱水工艺

以辽河油田某联合站为例，说明乳化油离心脱水工艺流程。小站来油（55℃），首先进入一段加热炉加热至70℃，进入沉降罐沉降脱水，之后进入二段加热炉加热至80～85℃，然后进入碟式离心机，在离心力的作用下，乳化油被处理为三相：含水低于5%的原油进入好油罐合格外输；排出的污水与沉降罐的污水及好油罐的污水一起去污水处理系统进行后续处理；所产生的泥渣进入排渣池去污泥处理系统进行后续处理。为提高分离效果，在离心机进料口添加化学破乳剂。

五、现场试验

某联合站来油含水50%左右，20℃时密度为0.9389g/cm³，蜡含量4.63%，胶质+沥青质含量31.77%。

5.1 未投加破乳剂试验阶段

离心脱水设备于2012年4月进入联合站现场，5月开始调试，调试过程中发现来油含有芦苇、塑料布及黄夹克皮等异物，进入离心机后对设备损害极大，因此在离心机前加装过滤器1台。6月设备开始正式运行。

试验结果显示，来油含水波动较大，导致出油含水不稳定，运行至2012年6月末，离心机进出口含水没有变化，说明油水界面已经无法建立，外部观察，排渣口封不住，出水管出油，溢流口一直出油，因此停机。

拆机后发现转鼓端面有明显伤痕，应为大块颗粒聚集渣滓磕伤，返厂处理后，装机继续运行，发现问题依旧。经与厂家研究后决定，对转鼓端面镀铬处理，并加强前端过滤，采用80目过滤器。

5.2 投加破乳剂试验阶段

为提高脱水效果，在离心机入口投加化学破乳剂进行现场试验。2012月8月开始进入破乳剂投加试验阶段。

试验结果显示，投加破乳剂后，出油含水明显下降，且脱水效果稳定，脱水后原油含水低于5%，打开机器后，鼓内残留少量渣滓，碟片上无积渣，表明该离心机可以排除液内含有的渣滓，实现油、水、渣的三相分离。

六、结论

将碟式分离机分离原理运用在乳化油处理中，通过调整离心机的流量、运行参数等，取得显著的分离效果。6个月的现场运行证明该联合站乳化油可以连续分离，分离后原油含水低于5%，能为联合站处理乳化油提供油品分离方面的技术指导，并对投产后的生产运行提供参考数据。