沉降罐原油沉降影响因素分析

冯艳梅 吴欣 赵雅

摘 要：集输站库主要设施有沉降罐、净化罐、除油罐。是最基本的原油处理，污水处理设施。而沉降罐是其中最具代表性、广泛性、普遍性的一个原油初步处理的功能设施，了解其知识便于正确操作，维护，指导生产实践工作，确保生产平稳运行。沉降罐是长庆油田原油脱水最重要，应用最广泛的设备之一，操作简单，处理能力强，适合各类物性的油品。本文分析沉降罐产生非正常工况原因，经实践检验的调节措施和方法，为沉降罐日常运行提供经验依据。

关键词：沉降罐;非正常工况;调节

1 沉降罐的结构和原理

1.1 沉降罐的结构（如图1）及其典型工艺流程

1.2 沉降罐的运行原理及操作要求

含水原油由进口管线，经配液管中心汇管和辐射状配液管流入沉降罐底部的水层内，乳化油滴由于惯性作用，往下继续运动一段距离，在浮力的作用下，当速度降为零时，调转方向朝上运动，直到油水界面，即水洗过程中大部分游离态水脱出并入水层。当乳化油滴到达油水界面后，因后续原油进入，乳化油滴继续缓慢向集油槽方向移动，在破乳剂等表面活性剂和油水密度差异共同作用下，乳化油滴的表面膜破裂，水从乳化油滴里逐渐分离出来，并向下运动到达水层，分离出的油滴向上运行并入油层，称为重力沉降过程，原油上升至沉降罐集油槽时，其含水率逐渐减小。经沉降分离后原油进入集油槽后，经原油溢流管流出沉降罐;分离后采出水经上部水箱，由脱水立管排出。

沉降罐正常运行时，原油溢流线所有阀门应全部打开;沉降罐脱水闸只在清罐或特殊情况下使用，一般不准用来控制调节油水界面。若出现油水指标较大波动和变化，应加密取样监测，及时向主管部门汇报，查明原因并尽快采取措施，恢复正常运行。在用沉降罐只允许各来油站点正常来油进入。其他交油，外输前需反抽的净化罐底部油等，均进其他沉降罐，保证在用罐沉降脱水平稳性。

2 影响沉降罐运行主要因素：原油物性、沉降时间、加药量（加药浓度）

①原油物性是原油脱水的客观因素，是影响原油脱水难易程度的主要因素，原油乳化液的破乳最根本是由乳化液表面张力大小决定，而不同物性原油的表面张力不同，张力越小越容易脱水，反之越难脱水;②沉降时间是指原油乳化液进入沉降罐到脱水后从集油槽溢出所经历时间，同一物性乳化液，沉降时间越长，沉降罐脱出原油的含水率越小，其理论计算公式为：沉降时间=沉降罐有效容积÷進液量;③采用化学沉降脱水工艺的原油，加入破乳剂可有效降低原油乳化液表面张力，加速乳化原油脱水的过程。一般原油破乳剂均具有配伍性，即一种破乳剂只对某一种或某几种物性原油起作用，对其他物性原油则无效果或效果不佳，且同一种破乳剂和同一物性原油，有一个最佳投加浓度范围，低于范围破乳效果将显著降低。

3 沉降罐运行的主要控制参数

3.1 沉降罐进液量与运行水层高度

从沉降时间计算公式可知，一个固定沉降罐，进液量是影响乳化液沉降时间的主要因素，进液量越大，沉降时间越小，当沉降低于乳化液破乳所需最小时间，不能保证脱水效果，净化原油的含水指标将超标。进液量越大对沉降罐内部原油扰动越大，会降低原油破乳效果。水层高度影响沉降罐运行主要两方面：影响沉降时间和水洗效果。原油乳化液在沉降罐脱水主要经历水洗和重力沉降，不同物性的原油有些乳化液水洗脱水好于重力沉降脱水效果，有些则相反。同一规格沉降罐和同一物性原油，水层越高，水洗越充分，脱水量越多，但水层越高，罐的有效容积就越小，即沉降时间就越小，重力沉降脱水效果越差，因此找到水洗脱水和重力沉降脱水最佳契合点至关重要，吴起作业区集输队1#沉降罐水层高度保持6.0-6.5m为最佳。

3.2 沉降罐运行温度

温度是影响原油物性的重要参数之一。一般温度越高原油粘度越低，表面张力也会适当降低，有利于原油脱水。温度也对破乳剂的作用效果有较大影响，某一固定配方的破乳剂均有最佳温度范围，超出范围破乳效果将显著降低。吴起作业区集输队沉降罐的最佳运行温度40-45℃。

4 沉降罐在非正常工况下的调节措施

沉降罐的非正常工况是指沉降罐的运行参数超出其工艺规定的范围，突出表现在溢流口含水持续超标（>0.5%），乳化层持续上涨，采出水含油率、机械杂质含量上涨等现象。沉降罐产生非正常工况原因比较复杂，应综合分析影响沉降罐运行的主要因素和控制参数，从整个集输系统着手，综合采取应对措施，尽快恢复沉降罐运行，将损失降至最低。

参考文献：

[1] 中华人民共和国国家标准GB6533-86.原油中水和沉淀物测定法（离心法）[S].国家标准局，1987.

作者简介：

冯艳梅（1974- ），女，回族，宁夏灵武人，集输工技能专家，主要从事员工培训工作。