渤海X中心處理平臺(tái)接收上游某超稠油熱采平臺(tái)來液，來液含水不低于50%，經(jīng)過原油加熱器加熱后，進(jìn)入靜電分離器脫去大多數(shù)游離水，又經(jīng)過電脫加熱器加熱，隨后進(jìn)入電脫水器進(jìn)行進(jìn)一步脫水。含水在20%左右的原油在進(jìn)入電脫水器后，按照ODP設(shè)計(jì)在電脫作用下進(jìn)一步脫水，含水應(yīng)降低至1%以下，但是實(shí)際運(yùn)行中電脫水器油相出口化驗(yàn)含水長時(shí)間在5%-8%，有時(shí)甚至可以到10%，明顯高于ODP設(shè)計(jì)，這直接導(dǎo)致外輸含水升高，因此如何提高脫水效率顯得尤為重要。
電脫脫水現(xiàn)狀調(diào)查
經(jīng)過日常持續(xù)調(diào)整發(fā)現(xiàn)，超稠油電脫水器長時(shí)間無油水界面，電流異常高，在長時(shí)間開大水相出口后，電脫水器電流會(huì)明顯降低，油相出口含水也會(huì)逐漸降低，但是水相出口近似稀油。隨后嘗試關(guān)閉水相出口閥門，進(jìn)行憋油水界面操作，但比較困難，需要近24小時(shí)才能出現(xiàn)油水界面，期間油相出口含水不斷升高。
超稠油有密度高、粘度大的特性，50℃時(shí)其粘度在3*10
4mPa·s-7*10
4mPa·s，20℃時(shí)地面原油密度在1.004g/cm
3-1.011g/cm
3，其密度略大于水，電脫水器中經(jīng)過電場(chǎng)脫出的游離水為非連續(xù)相，原油為連續(xù)相，又由于超稠油特性，因此游離水和原油很難靠重力分離并沉降，嚴(yán)重影響電脫水器的正常脫水。
又通過對(duì)比ODP設(shè)計(jì)參數(shù)發(fā)現(xiàn)：流程日常運(yùn)行溫度偏低，而原油密度和粘度都與溫度負(fù)相關(guān)，原油溫度越低密、黏度越高，因此溫度是影響脫水的一個(gè)重要因素。
超稠油脫水效率試驗(yàn)
為了利用平臺(tái)現(xiàn)有條件以及流程提升電脫水器的脫水效果，降低外輸含水，所以進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，以便有針對(duì)性的采取相關(guān)措施。
超稠油加熱實(shí)驗(yàn)。在超稠油電脫水器油相出口，用專用取樣杯取超稠油油樣一杯，另外取渤海X油田原油油樣一杯作為對(duì)比樣，將兩杯油樣在相同環(huán)境下放置到室溫；將化驗(yàn)室水浴鍋溫度設(shè)置到70℃，待水浴鍋溫度達(dá)到設(shè)置溫度70℃后將兩杯油樣放入水浴鍋內(nèi)，并在兩杯油樣中各插入一個(gè)量程100℃的溫度計(jì)，確保溫度計(jì)位于油樣中部；用秒表計(jì)時(shí)，直至油樣溫度到70℃，超稠油油樣從室溫加熱至70℃用時(shí)17分鐘；渤海X油田油樣從室溫加熱至70℃用時(shí)10分25秒。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看：在相同的加熱條件下超稠油升溫較為緩慢。這也是在原油加熱器、電脫入口加熱器各投用一個(gè)的情況下，流程溫度普遍低于ODP設(shè)定溫度的主要原因。
污水穿透原油實(shí)驗(yàn)。通過提升溫度降低密度可以一定程度上提高脫水效率，但是粘度是否對(duì)脫水有影響無法確認(rèn)，為此我們采用不同方式摻渤海X平臺(tái)自產(chǎn)原油來降低其粘度，并進(jìn)行了以下試驗(yàn)，見圖1。
圖1 原油油樣及其混合示意圖
圖2 墨水穿透油樣試驗(yàn)照片
取三個(gè)相同的100ml量筒，每個(gè)量筒內(nèi)加注50ml的淡水，將超稠油與自產(chǎn)原油按照不同比例，不同形式進(jìn)行混合，用注射器加注到量筒淡水上部，具體如下：超稠油與自產(chǎn)原油混合均勻的油樣：2.5ml注射器共加注6注射器，共15ml；
超稠油與自產(chǎn)原油未混合均勻的油樣：一層超稠油（2.5ml注射器一管），再一層自產(chǎn)原油（2.5ml注射器一管），重復(fù)三次，共2.5ml注射器6注射器，共15ml；
超稠油夾自產(chǎn)原油油樣：超稠油油樣2.5ml注射器加3管，資產(chǎn)原油加一注射器（2.5ml），上部超稠油2.5ml注射器加3注射器，共7注射器17.5ml；配置示蹤水樣，在淡水中加注幾滴墨水，以便在淡水穿過原油進(jìn)入淡水層時(shí)第一時(shí)間能夠發(fā)現(xiàn)；將三個(gè)量筒放置到水浴鍋內(nèi)，將水浴鍋設(shè)置到90℃，待水浴鍋達(dá)到設(shè)置溫度，持續(xù)加熱半小時(shí)，確保三個(gè)量筒內(nèi)的介質(zhì)都為90℃。向三個(gè)量筒中各滴入墨水混合液一注射器（2.5ml），注射過程中要加注到中間區(qū)域，防止示蹤水樣沿量筒壁下去；同時(shí)用秒表開始計(jì)時(shí)，持續(xù)關(guān)注量筒內(nèi)淡水顏色。在4分30秒時(shí)候，裝有超稠油與X油田原油混合均勻的油樣的量筒內(nèi)墨水的穿過油層進(jìn)入底部淡水；在4分42秒的時(shí)候，裝有超稠油與X油田原油未混合均勻的油樣的量筒內(nèi)墨水穿過油層進(jìn)入底部淡水；在12分20秒的時(shí)候，裝有超稠油夾X油田原油油樣的量筒內(nèi)墨水穿過油層進(jìn)入底部淡水，見圖2。
墨水穿透混合均勻油樣 墨水穿透未混合均勻油樣 墨水穿透超稠油夾自產(chǎn)原油油樣
從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，墨水穿過三個(gè)油樣用時(shí)不同，污水穿透三個(gè)油樣時(shí)間依次變長，即水穿透超稠油與自產(chǎn)原油均勻混合油樣的用時(shí)最短，這也說明如果將超稠油與自產(chǎn)原油混合均勻，其粘度較超稠油更低，游離的水更容易與原油分離，并沉降下去。
從上述試驗(yàn)我們也看出超稠油加熱較為困難，因此建議增加原油加熱器、電脫入口加熱器投用數(shù)量，進(jìn)一步提升流程溫度，降低超稠油的密度和粘度，更有利于其在電脫水器中依靠重力實(shí)現(xiàn)油水分離。上述實(shí)驗(yàn)對(duì)于摻液處理有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，即將渤海X平臺(tái)老流程與該平臺(tái)超稠油流程互聯(lián)互通摻液處理，進(jìn)一步降低電脫內(nèi)原油粘度，進(jìn)而利于電脫水器脫水效率提升。但是受制于設(shè)備處理能力以及其它方面的影響，所以兩種原油以何種比例均勻混合最有利于其脫水需要后面進(jìn)一步研究。
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