沉降罐内油水界面的控制与研究

液管 、 液分配管 、 油槽 、 油管 ， 进 集 出 收水 管 、 挂 水 外 箱， 出水管 。
２２沉 降罐 工 作 原 理 ．
主要 是 依 靠 油水 密 度 不 同 和下 部 水 层 的水洗 作 用， 以及上 部原 油 中水 滴 的沉 降作用 使 油水 分离 。油
水 混 合 物经 配 液 管 中 心汇 管 和 辐射 状 配 液 管 流 入沉 降罐 中部 的水 洗 层 内 ，当油 水 混合 物 向上 通 过水 层
产。
关 键词
沉 降罐
油水界 面 水 位调 节器 工作 效 率
１２ 的 艺 程 ＃ 工 流 ９站
９ ＃原油 集输 处 理 站工 艺 流 程如 图 １ 示 ： 油 ２ 所 采 作 业 区来 液经 加药 进入 沉 降罐沉 降进 行沉 降 脱水 后 ，
翻入 毛 油 罐 再 由转 油 泵 打 人 掺 热 器 与 蒸 汽 混 合 加
图 ２ 沉 降 罐 结 构 图
面处 沿罐 截面 向上 缓慢 流 动 ． 为原 油 中较小 水滴 的沉
① 作 者 简介 ：０ ０ ０ 业 于 辽 宁 石 油化 工 大 学 油气 储 运 工 程 专 业 ２ １— ７毕
・
６ ２‘
新 疆 石 油 科 技
２ １ 第 ２期 （ ２ ０ ２年 第 ２卷 ）
根 据 ９ ＃处 理站 油水 界 面的监 测数 据 可 以看 出 ． ２ 油水
界 面 过低 乳 化 层升 高 ， 乳 剂利 用 率 降低 ， 要 建立 破 需
合 理 的油 水界 面保 证原 油脱水 工艺 平稳 运行 。 油水界
Ｈ一集 水管 到翻 油槽 高度 ， ｍ；
ｇ 重力加 速度 ，ｄ 一 ｒ ｓ。 ｒ
面 过低 还 会 影 响沉 降 罐脱 出水 水 质 ，污 水 含 油 率 升
高， 因为 在水 洗油 的 过程 中 ， 污水外 排 也在进 行 中 ， 部
原 油 已经 有 一定 程 度 的 破乳 ，油 水 微观 状 态 已经分
式 中
图 ３ 罐模 似示 意 图
ｈ＋ ｚ ｉ ｈ ＝Ｈ ；
（） ２
（） ３
ｈ ＋ａ ｈ Ｈ ； ３ ＝
ｐ一沉 降罐 内油层 平均 密度 ，ｇ ｌ ｋ／ ： ｍ
Ｊ 沉 降罐 内水层 平均 密度 ，ｇ ； Ｄ 厂 ｋ／ ｍ， ｈ一 沉 降罐 内油层厚 度 ， ｍ： ｈ 沉 降罐 内水 层厚 度 ， 广 ｍ； △ｈ 翻油槽 和高 出水 界面差 ． 一 ｍ：
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３ 油水 界 面 对 原 油 脱 水 的 影 响
油水 界 面 过 低影 响溢 流 口含水 百 分 数 及 乳化 层 高度 ， 水层 过 低 时 ， 降 罐 内 由于 下部 进 液 压 力对 油 沉 层 的搅动 与 冲击 ， 油水 界 面 处 于一 片 混沌 状 态 ． 油层
新 疆 石 油 科 技
２１ ０ ２年第 ２期 （ ２ 第 ２卷 ）
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沉 降罐 内油 水 界 面 的控 制 与研 究
于鑫泰① 靳光 新 李 广 军 钱 国华
新 疆 油 田 公 司 重 油 公 司 ．８ ４ ０ 新 疆 克 拉 玛 依 ３００
摘
要 集输 处理站主要是采油计 量站 来油水混合物进行 集中并按一定 工艺脱水 处理达标后 外输原 油的中转站 。在原 油脱 水过
ｈｆ 出水 在平衡 管 内 的摩 阻 ， 水柱 ） 相对 于 。＿ ＿ ｍ（ ， 整 个能 量 系统 此处 阻力 损失 较小 。 可忽 略 ：
离 ， 物 质 形态 还 处 于无 法 分 离 ， 出该 层 段 油 层剖 但 取 面样 ， 油样 蒸气 含水 实 验 ， 试值 往 往很 高 ， 若静 做 测 但 置 数 十分 钟 时 间 ， 自然分 出 ， 测 其含 水 基 本 为净 水 再 化 油水平 。若水 层偏 低情 况 。 时间油 和水 物质 形 态 长 得 不到分 离 ， 加之 破 乳剂 的作 用 ， 再 次形成 乳 化层 。 会
程 中的 关键 设备 是 沉 降罐 ． 降罐 中影 响 原 油 脱 水 的 重要 因素 之 一 就 是 罐 内油 水界 面 的控 制 。 目前 集 输联 合 站 生产 中主 要 是 通 过 沉 调 节 高 出水 闸 门、 出水 闸 门开 启度 来 实现 油水 界 面 的控 制 的 。 种 调 节 方 式 存 在 调 节 周期 长 ， 低 这 工作 量 大等 诸 多不便 ， 以集 输 ９ ２号 站 为例 ， 对 以上 生产 中存在 的 问题 ， 出工 艺 改造 方 案 ， 针 提 能够 短 时 间 内 实现 油 水界 面 的合 理 准 确 控 制 ， 高工 作 效 率 ， 证 安 全 生 提 保
时， 由于水 的表 面张 力 较大 ， 原 油 中破 乳 后 粒径 较 使 大 的水 滴 与亲 水 固体杂 物进 入水 层 。 水洗 过 程至 沉 降 罐 中部 油水 界 面处终止 。 由于部 分含 水在水 洗 过程 中 从 原 油 中分 出 ， 原油 中含 水量 减 少 。原油 从油 水界 使
降创 造 了条件 。当原 油上 升 到沉 降罐上 部液 面 时 ． 其 含水 率 已大大减 少 。 降后 的原 油经 收油 装置 收集后 沉 由出油管排 出。 分离 出 的污水沉 降到 罐底 下部 由辐射 状 的 出水 装置 在罐 内液体 压力 下 ， 入 到外 挂式 水箱 压 再 经 出水 口排 出 。 个过 程就 是 ｕ型 管连 通器平 衡原 整 理， 沉降罐 内的油水 界面 就是 由这个 Ｕ型 管连通 器控
；
质 关重 要 。
嚣盖
油水 混 合 物在 一 段 沉 降罐 中 的沉 降分 离 质 量 就更 加
采 油
输
图 １ ２ ９ ＃站 的工艺流 程 图
２ 沉 降罐 结 构 介 绍 及 工 作原 理
２１沉 降 罐 结 构 图 ．
从 图 ２中可 以看 出沉降罐 的主要 部件 有罐 体 、 进