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    磁性浮子液位計在斜板除油器水相含油問題中的處理方案及實施效果

           摘 要:斜板除油器是油田生產污水處理的關鍵設備,其處理效果的好壞直接影響到油田的注水水質。斜板除油器在設計時未考慮水室收油需求,故在實際運行中,水室頂部會逐漸積聚自由分離出的污油,隨著積聚污油增多,不僅降低了水相出口的水質,同時由于污油粘度較大會造成水室磁性浮子液位計的卡滯,嚴重影響斜板除油器的穩定運行。根據對斜板除油器內部構造及運行工況的綜合分析,鎖定原因并針對現場實際提出了加裝自動收油管線的改進方案,實施后水質得到顯著提升且運行穩定。

    引 言

           某油田斜板除油器為污水處理流程的第一級,總共為兩臺,為雙系列運行。

           斜板除油器在運行一段時間后發現,其水室出口的生產污水含油量會從 200~250 mm 逐漸升高,zui高可升至 600~700 μL/L。同時,斜板除油器的收油液位也會從 3 600 mm 設計收油液位逐漸升高,甚至逼近 3 700 mm 的液位高高關斷值,嚴重影響污水處理流程的安全、穩定運行。經過對斜板除油器操作運行條件、藥劑注入濃度與質量、入口污水含油量、油井作業影響、斜板除油器內部結構等方面的分析,判斷可能是由于斜板除油器水室未設計安裝收油裝置,長時間運行后水室內自由分離出的污油在水室頂部逐漸積聚增多,造成經過聚結區分離后的清水二次 污染。

    1 原因分析及驗證

           通過查看斜板除油器內部結構圖發現,其收油裝置只布置在聚結區,雖然水室內的污水經過了聚結區的 處 理 ,但 含 油 量 正 常 情 況 下 仍 然 在 200 ~300 μL/L。污水中還殘存的少量自由油依然會不斷上浮至水室液面頂部,長時間運行后積聚的污油會越來越多,直至影響到水室出口的污水水質,使通往下一級的污水含油量逐漸升高。此外,由于污油長時間積聚增多并進入磁性浮子液位計,在聚結區實際收油高度未變化的情況下水室磁性浮子液位計會因污油逐漸增多而使液柱高度增加,從而使磁性浮子液位計數值從 3 600 mm 逐漸上升并逼近 3 700 mm 的高高關斷值(圖 1)。

    斜板除油器臨時收油示意圖

           為了驗證上述原因,操作人員從水室磁性浮子液位計底部排放口連接臨時軟管,通過降低斜板除油器液位至水室磁性浮子液位計底部排放口高度(2 700 mm),打開水室磁性浮子液位計底部閥門將水室頂部積聚的污油排放至撬內地漏,直至污油全部排除,出液口變污水為止。通過排放后,斜板除油器水室出口污水含油量下降至 200~300 mm 之 間 ,液 位 計 顯 示 的 收 油 高 度 也 回 落 至3 600 mm 的設計收油高度左右。由此證明,斜板除油器水室缺乏收油裝置造成污油積聚是水室出口污水含油量上升、磁性浮子液位計收油高度上漲的根本原因。

    2 斜板除油器水室污油積聚解決方案設計

           要解決斜板除油器水室污油積聚就必須定期或實時收集排除其頂部積聚的污油,避免出現污水的積聚。針對上述問題,油田操作人員從斜板除油器罐體內外部結構出發,提出了兩種解決方案。

    2.1 方案 1:磁性浮子液位計底部接臨時軟管定期收油方式

           此方案在問題驗證時即實施,證明是有效的且可隨時實施。但一次臨時收油需 4~6 h,且在臨時收油期間斜板除油器由于液位降低無法正常收油,在此期間污水水質是無法保證的。此外,該方式實施一次的有效期一般為一周,一周之后由于污油再次積聚,問題會再次出現,需要定期進行人工操作,費時費力。

    2.2 方案 2:斜板除油器罐內安裝自動收油管線實時收油方式

           經過對斜板除油器內部結構分析,可以利用斜板除油器zui頂部看樣管線(高度約為 3 750 mm)實現罐內 外 聯 通 。罐 內 從 看 樣 口 罐 壁 出 口 處 連 接 3/4" (19.05 mm)硬管延伸至水室頂部,加彎頭后深入水室液面 3~5 cm。罐外延伸看樣管線至平臺污油罐。利用罐內外 壓 差 ( 斜板除油器操作 壓 力 280 ~300 kPaG,污油罐常壓操作)實現水室頂部積聚的污油自動連續排放至污油罐。

           由于方案 2 具有收油效果好、自動化運行、安全可靠等優點,確定選擇實施方案 2 對斜板除油器進行改造。

    3 方案實施

           為了徹底解決斜板除油器水室污油積聚問題,操作人員借助斜板除油器清罐作業時,進入罐內實際查看內部結構、確定管線走向、連接固定方式并測量管 線長度數據(圖 2)。

    斜板除油器加裝自動收油管線示意圖

           具體方案實施如圖 3 至圖 8 所示。利用 3/4"鋼管連接管線深入斜板除油器水室正常操作液位下3~5 cm,將此管線沿收油槽布置延伸至斜板除油器混合室zui高的備用看樣口,在罐外將備用看樣口管線延伸至污油罐入口管線,利用斜板除油器與污油罐間280~300 kPaG 壓差實現斜板除油器水室自動連續收油。

    管線預制罐內管線安裝罐內管線連接罐外管線連接

    4 方案實施效果分析

           此自動收油管線投用后,斜板除油器水室實現了實時自動收油,斜板除油器水室出口水室明顯提升,出口含油量 大 幅 下 降 ,能 夠 長 期 維 持 在 150 ~200 μL/L 之間,且水室磁性浮子液位計再未出現因污油積聚造成磁性浮子液位計卡滯及收油液位值不斷上漲的情況。

    方案實施前后水相出口含油量趨勢圖

           從圖 7 可以看出,在 10 月 18 日、10 月 25 日、 11 月 1 日實施了 3 次臨時收油后,斜板除油器水相出口含油量都有了明顯的下降,但隨后便呈現出一直上漲的狀態。自 11 月 7 日加裝自動收油管線的方案實施以來,斜板除油器水相出口含油量再次明顯下降,且下降幅度比臨時收油方式還要大,其后含油量一直在 150~200 μL/L 這個區間小幅波動。

    5 結 論

           某油田斜板除油器水室加裝自動收油管線后,其水室出口含油量明顯下降,且能夠長期穩定保持在較低的含油量水平。斜板除油器的運行穩定性也得到了提升,再未出現由于水室污油積聚造成磁性浮子液位計收油數值持續上漲的現象。

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