电脱水器不稳定运行原因分析及改善措施

刘淞尹（大庆油田有限责任公司第六采油厂，黑龙江 大庆 163000）

喇嘛甸油田已经进入特高含水采油阶段，产油量开始递减，脱水系统的平稳运行至关重要，电脱水器作为原油脱水的最后一段工艺，决定原油的最终含水率，电脱水器不平稳运行严重影响脱水质量，影响外输油量。

1 电脱水器的工作原理

原油乳状液进入到高压直流或交流电场后，水滴在电场的的作用下，界面膜的强度遭到了削弱，加快了水滴的碰撞速率，使水滴由小水滴整合成直径大的水滴，在重力的作用下沉降分离出来。原油乳状液中的水滴在电场的作用下主要有三种聚结的型式。

1.1 电泳聚结

当原油进入到两个带电的平行电极时，乳状液中的水滴会向运动到和自身所带电荷电性相反的电极，产生的现象被叫为电泳。在这种现象中，水滴在原油中因为受到阻力而被拉伸产生变形，界面膜由于拉伸的变形削弱了机械强度从而破裂，小水滴逐渐合并成直径大的水滴，由于自身重力从而在原油中分离出来。

1.2 偶极聚结

当原油进入到高压直流或交流电场时，乳状液中的水滴会被电场极化和感应带电，水滴的两端就会具有不同极性的电荷。由于正负电极同时吸引小水滴的两端，小水滴的总体作用力为零，界面膜的机械强度被小水滴的变形削弱了。

1.3 振荡聚结

水滴中带有各种导电的离子，由于工频交流电场的电场方向改变频率为50 次/秒，正负离子在水滴内不断地作周期性的往复运动。界面膜的强度由于小水滴的形状不断变化进而削弱、最终破裂，同时交流电场中小水滴的振动导致碰撞聚结。

2 原因分析

2.1 温度影响

原油乳状液的粘度是受其温度的高低影响，当电脱水器的运行温度升高乳状液粘度就会降低，稳定性就会随着温度的升高而下降，流动性会增加，这有利于原油中水的脱离。运行温度越高虽然油水分离的效果越好，但也要综合考虑能耗的增加。而且，运行温度越高原油也容易发生汽化，附件损坏率也会升高。

2.2 压力影响

当脱水器运行压力比较低时，含水油中的溶解气会因此大量的析出，电脱水器会出现含气运行的问题，这将影响到电脱水器的平稳运行；而当电脱水器运行压力比较高时，又会增加原油和水分离的难度，因此，电脱水器的运行压力必须控制在合适的范围内。

2.3 加药影响

在电脱水器运行时，会加入破乳剂，这种药剂的主要作用是能够使原油快速的破乳从而降低油水的界面张力，更好的加快油水分离。但是在破乳剂的使用时，并不是剂量越多效果越好，当加入破乳剂过多时，不但会增加经济成本，而且也会使电脱水器排出的净化油和含油污水中的杂质增加。

2.4 来液影响

电脱水器来液要求含水率在30%以内，当一段游离水脱除后含水原油含水不达标，进入电脱水器会造成电场极间导电率增加，放水量过大，放水不及时造成油水界面过高水淹电极，引起电流升高、垮电场现象。

电脱水器经常处理老化油，而老化油中含杂质较多，含有大量的导电性物质，老化油在电脱水器中进行油水分离时，由于导电性杂质的存在，电极附近会形成“絮状”的导体，影响电脱水器的平稳运行，使其电流升高甚至跳闸。随着油田的不断开发，聚合物及三元驱等注采方式的不断应用，导致采出原油中含油聚合物等杂质，使得油中成分越来越复杂，粘度越来越高。电脱水器的电极板间慢慢的会产生一层厚厚的淤泥，电极板的间距由于淤泥的存在而不断缩小，电场的强度就会越来越大，而且淤泥不便于清除。

3 改善措施

3.1 合理调控运行参数

考虑到影响平稳运行的各方面因素，确定适合电脱水器运行的温度和压力，实践证明脱水温度确定在55℃，压力确定在0.18～0.25MPa之间比较适合，效果较好。

3.2 破乳剂及其工艺相关措施

在正常生产运行中电脱水器电流、电场比较稳定，能满足使用要求，但当处理老化油时，电脱水器运行不稳定，垮电场频繁，恢复时间长，采用小排量收油和提高破乳剂加药量方式效果均不明显，无法保证电脱水器平稳运行。建议处理老化油不稳定的站库针对本站老化油成分，对破乳剂进行筛选或使用其它化学剂与破乳剂进行复配使用，达到电脱水器在处理老化油时也能平稳运行的目的。

3.3 优化电脱水器工艺

联合站电脱水器进口管线采用并联的方式，来液管线由一根汇管分出支线进入各电脱水器，此工艺导致各电脱水器进液分配不均衡，当来液性质不好时每台电脱水器无法平均分担负荷，造成依次垮电场的情况。建议优化来液管线工艺，使各电脱水器进液分配均匀。

4 结语

影响电脱水器的平稳运行因素很多，从而导致整个原油生产的质量水平下降，因此应该给予高度的重视，针对不同因素采取不同措施，消除影响电脱水器运行的不稳定因素，保障电脱水器的运行平稳和运行安全。