1 老化油的来源和危害

广义上讲，老化油是指现有技术手段难以处理的原油，油田开发中老化油主要包括以下几方面：

①污水池老化油：净水系统、原油处理系统排污到污水污油池后，在曝氧、光照等条件下形成。

②污水系统回收油：采出液脱出水加入反向破乳剂，在重力除油罐中上浮的污油。

③净水系统浮渣：净水系统采用气浮处理，污水中的油相、杂质等以浮渣的形式形成污油。

④清罐污泥：处理系统罐底形成的含油污泥，定期清洗产生的污油排放到污水污油池。

⑤落地原油：采油井场的污油池中，在曝氧、光照等条件下形成，通过卸油台进入原油加工下游。

目前，老化油处理主要通过沉降、过滤等手段进行预处理，然后回收至原油系统，与大量新鲜原油混掺后，由泵输送到电脱装置，在电场作用下使水滴聚结，然后借重力从原油中分离。回掺处理过程中，易形成乳化程度较高的油水过渡层，对油田生产带来以下危害：

（1）上述各种途径产生的老化油大都集中在沉降罐内，以油水中间过渡层的形式存在，并且在站内不定期循环。大量老化油在站内循环，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，增大了原油沉降脱水的难度。

（2）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。

（3）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 老化油处理方法

原油破乳方法通常有物理破乳、化学破乳、电破乳，但仅采用这些方法处理原油乳状液，并不能有效地破坏乳状液，使油水分离。特别是对于老化油，由于具有复杂的化学成分和乳化结构，难以用这些方法完全破乳脱水。近年来，经大量试验研究表明，采用一些有效的方法对老化油进行单独处理，具有较好的效果。国内外处理老化油的方法主要有热化学脱水法、离心分离法、超声波处理法、生物破乳剂法。

2.1 热化学脱水法

原油热化学脱水是将含水原油加热到一定温度，加入适合、适量的原油破乳剂，通过吸附在油水界面膜上，降低其表面张力，从而破坏乳状液的稳定性，达到油水分离目的。

此法工艺简单，便于建立较大规模集中处理站，节约设备资源，有效利用热能。其缺点是处理时间长、能耗大、药剂投加量高、处理效果对药剂依赖性大。由于目前仍没有高效处理剂配方，因此该工艺处理后的原油仍含有一定量的水和固体杂质，对难处理的老化油适应性差。

2.2 超声波处理

超声波处理是通过机械振动、空化及热作用来降低老化油粘度和油水界面膜刚性，同时作用与性质不同的流体介质，产生位移效应实现油水分离。

超声波处理技术设备简单，运行费用低廉，不但具有热化学沉降技术可大批量处理的优点，更能够降低处理温度，节约药剂，缩短处理时间，适用于常规办法难以奏效的老化油处理。但是，由于各地老化油的组成和性质差异，以及超声波可能引起的二次乳化，应用时要特别注意参数的选择。

2.3 生物破乳剂法

生物破乳剂是一种由天然微生物菌体经筛选、驯化、发酵等生化处理过程制成的生物制品。它通过菌体的细胞扩张和生物代谢产生的表面活性物质可使油水分离，是一种新型原油破乳剂。生物破乳剂胞体具有椭球形外形，比一般乳状液的液滴尺寸大许多，加上其表面具有较高的界面活性，使液滴能较快地润湿、铺展，使相邻液滴凝聚并排液，从而达到分离的目的。

目前，国内采用生物破乳剂处理老化油的应用未见报道，美国通过添加生物酶处理老化油，效果很好，但费用高，因此它还难以成为主要的处理手段。

2.4 离心分离法

老化油中固体颗粒吸附在油水界面形成一定厚度和强度的界面膜，起到空间稳定作用是老化原油稳定性高的主要原因。因此能有效地去除固体颗粒将有助于界面膜的破坏，极大地提高老化原油的脱水效率。离心技术多用于渣质分离，因此，离心法脱水特别适用于含渣质较多的污水回收油、脱水站回脱油、落地油等老化油的脱水。

该法由自动加药装置向老化油中加入破乳剂和絮凝剂，再送入离心机，通过离心力的作用，使老化油中密度大的固体粒子沉降到转筒壁上，油水两相形成同心圆柱，较轻的油相处于内层，较重的水相处于外层，分离出的固体杂质由螺旋输送器排出。常用的离心装置还包括水力旋流器。离心分离法分离效率高于热沉降，且设备占地面积小。国外多采用这一工艺，再将分离出的固体杂质进行焚烧或生物无害化处理。

新疆油田2005年开始进行离心分离技术研究，该项目并被确立为中国石油股份公司级科研项目。经过两年多的室内试验和现场试验，2007年10月在采油一厂稠油处理站进行了工业化试验并取得成功，其老化油处理量达8m³/h，处理后的原油含水小于2%。2008年在采油二厂重油公司进行了离心机老化油处理新技术的推广。2011年由CPE新疆设计院设计研发的老化油离心脱水橇成功应用于哈萨克斯坦让纳若尔油田，并取得良好的效果。

3 离心分离技术的现场应用

3.1 目前现状及问题

哈萨克斯坦让纳若尔油田油气处理厂主要负责让纳若尔油田南区转油站、北区转油站和北区北部生产原油的处理任务，目前采用电化学沉降脱水工艺。原油处理过程中产生的污油由于含有大量化学药剂和固体杂质，常规处理方法无法满足生产需求，处理困难，根据污油脱水试验，离心脱水对老化油有较好的脱水效果，同时能够有效脱除原油中的固相杂质，因此选择离心脱水。

原油处理过程中产生的污油：

①污泥固体含量：3%～9%。

②处理介质污水含量：30%～50%。

③介质温度≤90℃。

让纳若尔油气田原油物性如下：

采出水物性如下：

3.2 工艺流程

加入破乳剂和絮凝剂的老化油经提升泵提升后进入离心机进行离心脱水处理，脱出的净化油进入橇内的卧式储油罐，污水流入卧式储水罐。老化油离心机脱水橇设有净化油提升泵，储油罐内的净化油经泵提升计量后流入净化油罐内；储水罐内的污水经污水泵提升计量后进入采出水处理装置；离心机分离出来的泥、砂，经螺旋输送机输至污泥斗内，待污泥储存一定量后装车拉运到污泥处理厂处理。

通过近阶段老化油回收处理工作，老化油处理装置处理能力为3.5t/h，处理后净化油含水≤1.5%，固体杂质≤0.5%；处理后采出水含油≤1.0%，固体杂质≤0.5%。处理后固相含水≤35%，含油≤15%；说明破乳脱水效果较好，通过离心机脱水处理，出口原油含水较低。解决了常规处理方法无法满足生产需求的问题。

鉴于老化油的普遍性和离心脱水的一次性投资较大，在每个联合站都建一套老化油处理系统投资较大，而本文设计的可移动离心机脱水橇既能满足固定处理系统的要求，同时又有很大的灵活性，可在联合站之间轮换使用，既降低了设备投资又可解决实际问题。

4 结论

（1）采用离心脱水方法处理老化油能够有效分离杂质，与采用热化学沉降方法相比脱水效率显著提高。

（2）离心机脱水橇既能满足老化油处理的要求，又具有很大的灵活性，实现了老化油高效处理的目的。

此外，目前采用人工化验对离心机进出口原油含水、污水含油量进行监测，通过观察污水出水口色来调整离心机原油出口压力，自动化程度和监测度还有待提高。