斜板除油器水相含油问题的处理方案及实施效果

廖维平

(中海石油(中国)有限公司天津分公司辽东作业公司 天津300452)

0 引 言

某油田斜板除油器为污水处理流程的第一级，总共为两台，为双系列运行。

斜板除油器在运行一段时间后发现，其水室出口的生产污水含油量会从200～250 mm 逐渐升高，最高可升至600～700 μL/L。同时，斜板除油器的收油液位也会从3 600 mm 设计收油液位逐渐升高，甚至逼近3 700 mm 的液位高高关断值，严重影响污水处理流程的安全、稳定运行。经过对斜板除油器操作运行条件、药剂注入浓度与质量、入口污水含油量、油井作业影响、斜板除油器内部结构等方面的分析，判断可能是由于斜板除油器水室未设计安装收油装置，长时间运行后水室内自由分离出的污油在水室顶部逐渐积聚增多，造成经过聚结区分离后的清水二次污染。

1 原因分析及验证

通过查看斜板除油器内部结构图发现，其收油装置只布置在聚结区，虽然水室内的污水经过了聚结区的处理，但含油量正常情况下仍然在 200 ～300 μL/L。污水中还残存的少量自由油依然会不断上浮至水室液面顶部，长时间运行后积聚的污油会越来越多，直至影响到水室出口的污水水质，使通往下一级的污水含油量逐渐升高。此外，由于污油长时间积聚增多并进入液位计，在聚结区实际收油高度未变化的情况下水室液位计会因污油逐渐增多而使液柱高度增加，从而使液位计数值从3 600 mm 逐渐上升并逼近3 700 mm 的高高关断值(图1)。

图1 斜板除油器临时收油示意图Fig 1 Schematic diagram of temporary oil collection of corrugated plate interceptor

为了验证上述原因，操作人员从水室液位计底部排放口连接临时软管，通过降低斜板除油器液位至水室液位计底部排放口高度(2 700 mm)，打开水室液位计底部阀门将水室顶部积聚的污油排放至撬内地漏，直至污油全部排除，出液口变污水为止。通过排放后，斜板除油器水室出口污水含油量下降至200～300 mm 之间，液位计显示的收油高度也回落至3 600 mm 的设计收油高度左右。由此证明，斜板除油器水室缺乏收油装置造成污油积聚是水室出口污水含油量上升、液位计收油高度上涨的根本原因。

2 斜板除油器水室污油积聚解决方案设计

要解决斜板除油器水室污油积聚就必须定期或实时收集排除其顶部积聚的污油，避免出现污水的积聚。针对上述问题，油田操作人员从斜板除油器罐体内外部结构出发，提出了两种解决方案。

2.1 方案1：液位计底部接临时软管定期收油方式

此方案在问题验证时即实施，证明是有效的且可随时实施。但一次临时收油需4～6 h，且在临时收油期间斜板除油器由于液位降低无法正常收油，在此期间污水水质是无法保证的。此外，该方式实施一次的有效期一般为一周，一周之后由于污油再次积聚，问题会再次出现，需要定期进行人工操作，费时费力。

2.2 方案2：斜板除油器罐内安装自动收油管线实时收油方式

经过对斜板除油器内部结构分析，可以利用斜板除油器最顶部看样管线(高度约为3 750 mm)实现罐内外联通。罐内从看样口罐壁出口处连接 3/4"(19.05 mm)硬管延伸至水室顶部，加弯头后深入水室液面3～5 cm。罐外延伸看样管线至平台污油罐。利用罐内外压差(斜板除油器操作压力 280 ～300 kPaG，污油罐常压操作)实现水室顶部积聚的污油自动连续排放至污油罐。

由于方案2 具有收油效果好、自动化运行、安全可靠等优点，确定选择实施方案2 对斜板除油器进行改造。

3 方案实施

为了彻底解决斜板除油器水室污油积聚问题，操作人员借助斜板除油器清罐作业时，进入罐内实际查看内部结构、确定管线走向、连接固定方式并测量管线长度数据(图2)。

图2 斜板除油器加装自动收油管线示意图Fig 2 Schematic diagram of corrugated plate interceptor with automatic oil receiving line

具体方案实施如图3 至图8 所示。利用3/4"钢管连接管线深入斜板除油器水室正常操作液位下3～5 cm，将此管线沿收油槽布置延伸至斜板除油器混合室最高的备用看样口，在罐外将备用看样口管线延伸至污油罐入口管线，利用斜板除油器与污油罐间280～300 kPaG 压差实现斜板除油器水室自动连续收油。

图3 管线预制Fig.3 Pipeline prefabrication

图4 罐内管线安装Fig.4 In-tank pipeline installation

图5 罐内管线连接Fig.5 In-tank pipeline connection

图6 罐外管线连接Fig.6 Out-of-tank pipeline connection

4 方案实施效果分析

此自动收油管线投用后，斜板除油器水室实现了实时自动收油，斜板除油器水室出口水室明显提升，出口含油量大幅下降，能够长期维持在 150 ～200 μL/L 之间，且水室液位计再未出现因污油积聚造成液位计卡滞及收油液位值不断上涨的情况。

图7 方案实施前后水相出口含油量趋势图Fig.7 Trend diagram of oil content in water phase before and after implementation of scheme

从图7 可以看出，在10 月18 日、10 月25 日、11 月1 日实施了3 次临时收油后，斜板除油器水相出口含油量都有了明显的下降，但随后便呈现出一直上涨的状态。自11 月7 日加装自动收油管线的方案实施以来，斜板除油器水相出口含油量再次明显下降，且下降幅度比临时收油方式还要大，其后含油量一直在150～200 μL/L 这个区间小幅波动。

5 结 论

某油田斜板除油器水室加装自动收油管线后，其水室出口含油量明显下降，且能够长期稳定保持在较低的含油量水平。斜板除油器的运行稳定性也得到了提升，再未出现由于水室污油积聚造成液位计收油数值持续上涨的现象。