油气水分离及原油脱水技术

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1、油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术概述概述油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式气水分离关气水分离关键设备油气油气两相两相分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术原油脱水技术原油脱水技术目录目录 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水工艺，是将从油井收集的油气水混合物进行气液分离，沉降，脱水的初加工过程，是油气集输工程的核心部分。一、概述一、概述 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油

2、脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气分离器一次罐二次罐脱水加热炉脱水器好油罐外输泵去污水罐去污水罐计量分离器井口为为了了满满足足油油井井产产品品计计量量、矿矿场场加加工工、储储存存和和长长距距离离输输送送的的需需要要，把把平平衡衡分分离离所所得得的的原原油油和和天天然然气气按按液液体体和和气气体体分分并并用用不不同同的的管管线线分分别别输输送送，成成为为通通常常所所说说的的原原油油和和天天然然气气，这这就就是是油油气气分分离，也称两相分离。离，也称两相分离。完完成成这这种种分分离离

3、过过程程的的处处理理设设备备我我们们称称其其为为两两相相分离器。分离器。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述油气分离器原理示意图油气分离器原理示意图 油井产物中常含有水，特别在油井生产的油井产物中常含有水，特别在油井生产的中后期，含水量逐渐增多。为满足生产工艺上中后期，含水量逐渐增多。为满足生产工艺上的需要，除将天然气分离出来外，还需将液相的需要，除将天然气分离出来外，还需将液相中的原油和水分离开来，这种分离称为三相分中的原油和水分离开来，这种分离称为三相分离。完成这种分离过程的处理设备我们称其为离。完成这种分离过程

4、的处理设备我们称其为三相分离器。三相分离器。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 世界上大部分油田是利用注水驱动方式世界上大部分油田是利用注水驱动方式开采的，因而从油井生产出来的油气混合物开采的，因而从油井生产出来的油气混合物中经常含有大量的水和泥、砂等机械杂质，中经常含有大量的水和泥、砂等机械杂质，特别是在油田的后期生产中，油井出水量可特别是在油田的后期生产中，油井出水量可达其产液量的达其产液量的9090以上，泥砂等机械杂质亦以上，泥砂等机械杂质亦多达多达1 11 15 5。世界各油田所产原油的。世界各油田所产原油

5、的70708080需进行油水分离和原油脱水需进行油水分离和原油脱水。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 原油中含水、含盐、含泥砂等杂质会给原油中含水、含盐、含泥砂等杂质会给原油的集输和炼制带来很多麻烦。主要是：原油的集输和炼制带来很多麻烦。主要是：(1)(1)降低了设备和管路的有效利用率，特别降低了设备和管路的有效利用率，特别 是在高含水的情况下更显得突出。是在高含水的情况下更显得突出。(2)(2)增加

6、了输送过役中的动力消耗。增加了输送过役中的动力消耗。(3)(3)增加了升温过程中的燃料消耗。增加了升温过程中的燃料消耗。 (4)(4)引起金属管路和设备的结垢与腐蚀。引起金属管路和设备的结垢与腐蚀。(5)(5)影响炼制工作的正常进行。影响炼制工作的正常进行。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 由于上述种种原因，必须在油田上及时地对含水、含盐、含机械杂质的原油进行净化处理，使之成为合格的商品原油出矿。出矿合格原油的质量含水量不大于1，优质原油含水量不大于05。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分

7、离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 单井集油阶段单井集油阶段(10至至30年代初年代初)从发现延长油田(1907年)、出矿坑油田(1905年)至开发玉门油田初期(30年代初)，油田开发基本上是单井集油、单井拉油方式，工艺过程简单，油、气仅简单分离，要油不要气，原油采用沉降脱水除砂。这个阶段为不成系统的简单工艺。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述2 2）. .选油站阶段选油站阶段(30(30年代末至年代末至5050年代年代) ) 随着玉门油田扩大开发，地面工程开始形随着玉门油田扩大开发，地面工程

8、开始形成较完整的系统：数口井的油气产物一起收集成较完整的系统：数口井的油气产物一起收集在一个站在一个站( (即选油站即选油站) )上进行油气分离，原油在上进行油气分离，原油在开式罐中沉淀脱水后泵输到集油站装车外运。开式罐中沉淀脱水后泵输到集油站装车外运。油田油气收集处理以管线和有关设备构成了一油田油气收集处理以管线和有关设备构成了一个开式流程个开式流程选油站流程。这种流程因俄罗选油站流程。这种流程因俄罗斯巴鲁宁首次采用，又称巴鲁宁流程。斯巴鲁宁首次采用，又称巴鲁宁流程。5050年代年代开发的克拉玛依油田也基本上采用这种流程。开发的克拉玛依油田也基本上采用这种流程。 油气水分离及原油脱水技术油气

9、水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述 3 3 密闭收集阶段密闭收集阶段(60(60年代至年代至7070年代初年代初) )随随着着大大庆庆油油田田的的开开发发实实践践，创创造造了了单单管管密密闭闭、排排状井网状井网“串型串型”流程即萨尔图流程。流程即萨尔图流程。四合一装置四合一装置四合一装置四合一装置油井油井油井油井四合一装置四合一装置四合一装置四合一装置自喷井自喷井自喷井自喷井分气包分气包分气包分气包加热炉加热炉加热炉加热炉输油泵输油泵输油泵输油泵储油罐储油罐储油罐储油罐脱水器脱水器脱水器脱水器加热炉加热炉加热炉加热炉输油泵输油泵输油泵输油泵储油

10、罐储油罐储油罐储油罐除油器除油器除油器除油器分离器分离器分离器分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述4）“三脱三回收”阶段(70年代中至80年代)“三脱三回收”，即原油脱水、脱气、天然气(伴生气)脱轻烃，回收天然气中的轻烃、处理后的采出水和污水中的原油；使油田做到“出四种产品”，即符合出矿标准的原油、轻烃、天然气和处理后的采出水。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术一、概述一、概述5 5）高效集输阶段）高效集输阶段进进入入9090年年代代以以来来，我我

11、国国已已开开发发的的主主要要油油田田都都已已进进入入了了高高含含水水采采油油期期，节节能能降降耗耗成成为为油油田田开开发发生生产产中中至至关关重重要要的的问问题题，油油气气集集输输流流程程和和集集输输处处理理工工艺艺、设设备备更更为为突突出出地地强强调调高高效效节节能能。油油气气集集输输处处理理技术进入高效发展的新时期。技术进入高效发展的新时期。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍大庆萨喇杏油田二段脱水流程大庆萨喇杏油田二

12、段脱水流程1.游离水脱除器2.除油器3.脱水炉4复合电脱水器5.好油罐6. 事故罐7.污水沉降罐8.原油外输泵9.污水泵10. 加药泵12345678910含油污水处理站原油稳定集气增压站集气增压站原油稳定含油污水处理站 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍彩南油田分离脱水工艺彩南油田分离脱水工艺1.1.采油井场采油井场 2. 2. 井口盘管加热炉井口盘管加热炉 3. 3. 单井计量分离器单井计量分离器 4. 4. 计量站水

13、套加热炉计量站水套加热炉 5. 5. 多功能处理器。多功能处理器。 6. 6. 换热器换热器 7. 7. 加热闪蒸装置加热闪蒸装置 8. 8. 原油储罐原油储罐 9. 9. 原油外输泵原油外输泵 10. 10. 计量站压力平衡罐计量站压力平衡罐 11. 11. 闪蒸气去气体处理厂闪蒸气去气体处理厂 12. 12. 天然气去气体处理厂天然气去气体处理厂12345678910原油闪蒸气污水在在进进站站油油温温3 35 5，进进站站压压力力0 03 35 5M MP Pa a的的情情况况下下，破破乳乳剂剂加加入入量量1 10 0p pp pm m，脱脱水水温温度度4 45 5左左右右，来来油油综综合

14、合含含水水1 12 29 9，处处理理液液量量2 25 50 00 0m m3 3d d，处处理理气气量量2 2 1 1. .5 51 10 04 4m m3 3d d时时，出出口口原原油油含含水水不不超超过过0 0. .5 5，平平均均0 0. .1 17 7，污污水水含含油油量量最最高高不不超超过过3 30 00 0m mg g/ /L L，平平均均为为1 1 5 5 2 2m mg gL L 。多功能处理器；多功能处理器；合合理理利利用用热热能能，提提高高加加热炉效率技术；热炉效率技术；一一器器多多用用，流流程程简简单单，方便管理；方便管理；原油处理过程压降小；原油处理过程压降小；测控点

15、少，运行可靠；测控点少，运行可靠；基建投资省，运行费用基建投资省，运行费用低低 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍塔中塔中4 4油田分离脱水工艺油田分离脱水工艺1.2. 1.2. 计量分离器计量分离器 3. 3. 一级三相分离器一级三相分离器 4. 4.一级加热分离沉降脱水装置一级加热分离沉降脱水装置 5. 5. 原油脱气缓冲罐原油脱气缓冲罐 6. 6. 事故罐事故罐 7. 7. 污水罐污水罐 8. 8. 加药装置加药装置

16、 9. 9. 原油外输原油外输l0. l0. 事故泵事故泵 11. 11. 污油泵污油泵 i2. i2. 污水泵污水泵123456789101112低压气去处理厂原油外输污水去处理装置加药管线安全阀放空生产汇管本分离脱水工艺主要本分离脱水工艺主要特点，充分利用地层特点，充分利用地层能量高，油品性质好能量高，油品性质好的特点，集输全程采的特点，集输全程采用密闭不加热集输。用密闭不加热集输。由产品的收集到油气由产品的收集到油气水的处理，均利用油水的处理，均利用油井压力进行，采用热井压力进行，采用热化学沉降脱水，一次化学沉降脱水，一次加热，取消电脱水。加热，取消电脱水。 油气水分离及原油脱水技术油气

17、水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术安塞油田安塞油田分离脱水工艺分离脱水工艺1.进进站站阀阀组组2.换换热热器器3.三三相相分分离离器器4.脱脱水水泵泵5.大大罐罐抽抽气气装装置置6.沉沉降降脱脱水水罐罐7.储储油油罐罐8.净净化化油油缓缓冲冲罐罐9.净净化化油油泵泵10.换换热热器器11.稳稳定定加加热热炉炉12.稳定塔稳定塔13.空冷器空冷器14.稳定泵稳定泵15二二.相分离器相分离器16.热油泵热油泵去气体处理厂原油罐车污水去处理厂2345678910111213141516油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介

18、绍油气水分离与脱水典型工艺介绍 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍（国外）（国外）（国外）（国外）普鲁德霍湾中心处理站分离脱水工艺流程普鲁德霍湾中心处理站分离脱水工艺流程1. 1. 高高压压分分离离器器 (4.48(4.48MPaMPa)2. )2. 高高压压气气体体洗洗涤涤器器 3. 3. 储储液液罐罐 4. 4. 原原油油换换热热器器 ( ( 加加热热或或冷冷却却 ) ) 5. 5. 中中压压分分离离器器 (0.59(

19、0.59MPaMPa)6.)6.闪闪蒸蒸罐罐 7.7.电电脱脱水水器器 (0.17(0.17MPaMPa)8. )8. 原原油油缓缓冲冲罐罐 (0.(0.olMPaolMPa)9. )9. 气气体体处处理理装装置置 10. 10. 含含油油污污水水闪闪蒸蒸罐罐 11. 11. 含含油油污污水水沉沉降降罐罐 12. 12. 污污油油回回收收罐罐 13. 13. 污污油油罐罐 14. 14. 原油增压泵原油增压泵 15. 15. 原油外输泵原油外输泵 16. 16. 污油泵污油泵 17. 17. 净化油泵净化油泵 18. 18. 注水泵注水泵共出油管线12345678914151313171610

20、12161118至注水井原油外输 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离与脱水典型工艺介绍油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式含水原油油气水分离砂原油脱水原油稳定原油储存计量脱水原油出矿原油出矿原油用户集油输油混合物油气水天然气脱水天然气液烃回收计量天然气烃 液产 品烃液产品用户输油天然气水烃液产品储存油罐底水石油蒸汽计量干天然气输气用户水采出水含油污水水采出水分井计量 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱

21、水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气分离的三种基本模式：一次分离，连续分离和多级分离。油气分离的三种基本模式：一次分离，连续分离和多级分离。一次分离：是指油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条一次分离：是指油气混合物的汽液两相一直在保持接触的条件下逐渐降低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气件下逐渐降低压力，最后流入常压储罐，在罐中一下子把气液分开。液分开。连续分离：指随着油气混合物在管路中压力的降低，不断地连续分离：指随着油气混合物在管路中压力的降低，不断地将逸出的平衡气排出，直至压力降为常压，平衡

22、气亦最终排将逸出的平衡气排出，直至压力降为常压，平衡气亦最终排除干净，剩下的液相进入储罐。除干净，剩下的液相进入储罐。多级分离：是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一多级分离：是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一数值时，把降压过程中析出的气体排出，脱除气体的原油继数值时，把降压过程中析出的气体排出，脱除气体的原油继续沿管路流动、原油中析出的气体再排出，如此反复，直至续沿管路流动、原油中析出的气体再排出，如此反复，直至系统的压力降为常压，产品进入储罐为止。每排一次气，作系统的压力降为常压，产品进入储罐为止。每排一次气，作为一级；排几次气，叫做几级分离。为一级；排几次气，叫做几级分离。

23、油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式在一台油气分离器与一台储油罐连用时，通常就认为是两级分离。当二台分离器相连,且在不同的压力下工作，再与一台储油罐相连用时，就获得了三级分离过程。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式 中压多级分离效果较好，但分离级数增多，分离设备的投中压多级分离效果较好，但分离级数增多，分离设备的投资和运行费用将上升，可能

24、使总体效益下降。国内外长期实践资和运行费用将上升，可能使总体效益下降。国内外长期实践证明，对于一般油田，进联合站压力证明，对于一般油田，进联合站压力0 06 60 07MPa7MPa以上时，以上时，采用三级或四级分离经济效果最好。而对于气油比比较低、集采用三级或四级分离经济效果最好。而对于气油比比较低、集输压力也比较低的油田输压力也比较低的油田( (进联合站压力低于进联合站压力低于0 06MPa)6MPa)则采用二则采用二级分离经济效果较好。级分离经济效果较好。 多级分离法应用的范围取决予两个主要考虑因素；气体出售合同的条款以及气态和液态降类的价格结构。 应用多级分离的其它考虑是：应用多级分离

25、的其它考虑是：a a油井产出流体的物理和化学特油井产出流体的物理和化学特性，性，b.b.井口流压和温度；井口流压和温度；c c现现有气体收集系统的操作压力，有气体收集系统的操作压力，d d液体储存设备保护措施的特点，液体储存设备保护措施的特点，e e运输液体的运输液体的 j.j.设备。设备。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备分分离离设设备备形形式式卧式分离器卧式分离器立式分离器立式分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及

26、原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备气一液分离角度来说，采用卧式分离器较好。卧式分离器卧式分离器优点优点卧卧式式分分离离器器与与立立式式分分离离器器的的对对比比缺点缺点处理含固相的液流时，仍不如立式分离器理想；占用较大的场地面积；很少具备防止水击的能力；卧式分离器卧式分离器适宜处理含有固体的液体；占地面积小。难以对其进行操作或维修；载运时不能用橇装。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备卧式分离器卧式分离器卧卧式式分分离离器器与与立立式式分

27、分离离器器的的对对比比卧式分离器卧式分离器卧卧式式分分离离器器对对于于分分离离正正常常的的原原油油和和天天然然气气是是最最经经济济的的。特特别别是是在在出出现现乳乳化化物物、泡泡沫沫及及高高油油气气比比时时，更更是是如如此此。立立式式分分离离器器在在油油气气比比较较低低的的原原油油时时，工工作作效效率率很很高高。立立式式分分离离器器也也可可用用于于处处理理油油气气比比很很高高的的凝凝析析油油，例例如如洗洗涤涤器器，只只将将天天然然气气中的水分何凝析油去掉去掉。中的水分何凝析油去掉去掉。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关

28、油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类按形状分类立式卧式 球形 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备卧卧式式立立式式球球型型分分离离器器的的对对比比比较内容比较内容卧式卧式立式立式球型球型分离效率分离效率分离后流体的稳定性分离后流体的稳定性变化条件的适泣性变化条件的适泣性操作的灵活性操作的灵活性处理能力处理能力(直径相同直径相同)单位处理能力的费用单位处理能力的费用处理外来物能力处理外来物能力处理起泡原油的能力处理起泡原油的能力活

29、动使用的适应性活动使用的适应性纵向上纵向上横向上横向上安装的容易程度安装的容易程度检查维护的容易程度检查维护的容易程度压力等级压力等级(承压能力承压能力)好好好一般好好差好好好差一般好一般一般一般一般好一般一般好一般差差好差差一般差差差差差差一般差一般一般一般好一般好 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类二相分离器 三相分离器 按按功功能能分分类类 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水

30、技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类低压 中压 高压 按按操操作作压压力力分分类类低压分离器操作压力范围通常为小低压分离器操作压力范围通常为小1.5MPa1.5MPa。低压分离器操作压力范围通常大于低压分离器操作压力范围通常大于6 6MPaMPa。真空 真空分离器操作压力范围通常为小真空分离器操作压力范围通常为小0.1MPa0.1MPa。中压分离器操作压力范围通常为小中压分离器操作压力范围通常为小1.5-6MPa1.5-6MPa。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气

31、水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类生产分离器按按用用途途分分类 试井分离器常规分离器计量分离器两相分离器三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类生产分离器按按用用途途分分类 试井分离器计量分离器段塞流捕集器；闪蒸捕集器；膨胀分离器；洗涤器(气体洗涤器)；过滤器(滤气器)；过滤分离器。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水

32、技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类离心式 按按分分离离原原理理分分类 重力式 混合式 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类离心式 按按分分离离原原理理分分类 重力式 混合式 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类离心式 按按

33、分分离离原原理理分分类 重力式 混合式 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离关油气水分离关油气水分离关油气水分离关键设备键设备油气分离设备的归类油气分离设备的归类离心式 按按分分离离原原理理分分类 重力式 混合式 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离油气两相分离重力分离撞击、改变流向，改变流速离心分离聚结过滤 油气水分离及原油脱

34、水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油）重力分离天然气较液态烃轻。悬浮在天然气流中的细微液态烃颗粒，只要气流速度够慢，将依靠密度差异或重力作用较大的烃滴从气中很快沉降出来，而较小的烃滴则需要较长的时间。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技

35、术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术撞击、改变流向，改变流速油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油） 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术撞击、改变流向，改变流速油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油） 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与

36、油气水三相分离技术与油气水三相分离技术离心分离油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油） 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术过滤分离油气两相分离（气中除油）油气两相分离（气中除油） 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技

37、术沉降作用油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）搅动作用遮挡作用加热离心力化学药剂 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术沉降作用油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）搅动作用遮挡作用加热离心力化学药剂 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气

38、水三相分离技术与油气水三相分离技术分离器的内部分离构件分离器的内部分离构件入口分流器入口分流器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）消波器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术

39、油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）除沫板 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）导向叶片式入口构件 筒型入口构件 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离（

40、油中除气）油气两相分离（油中除气）防涡器防涡器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气两相分离（油中除气）油气两相分离（油中除气）除雾器除雾器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术蛇形片蛇形片填充料填充料金属丝网金属丝网平行板平行板离心式离心式材料材料类型类型不锈钢不锈钢或碳钢或碳钢聚丙烯聚丙烯聚氯乙烯聚氯乙烯碳钢和不锈钢碳钢和不锈钢不锈钢不锈钢不

41、锈钢不锈钢或碳钢或碳钢碳钢碳钢颗粒捕颗粒捕捉能力捉能力觏、和附着觏、和附着10tan附着附着5pm附着附着75tan重力重力40,urn重力重力优点优点(1)滴滴落落速速度度高高(2)无阻塞无阻塞(3)经济经济(4)分分离离效效果果好好(1)滴落速度中等滴落速度中等(2)抗阻塞抗阻塞(3)很经济很经济(4)分离效果好分离效果好(1)除油彻底除油彻底(2)经济经济(1)可用于泡沫原油可用于泡沫原油(2)有很大有很大的表面积的表面积(3)无阻塞无阻塞(1)高油气比高油气比(2)无阻塞无阻塞(3)捕捉作用好捕捉作用好缺点缺点较较金金属属丝丝网网要贵一此要贵一此比比蛇蛇形形片片需需要要更更多多的的维维

42、护护，但但比比金金属属丝丝网网的的少少。材材料料选选择择其其临临界界系数系数(K)比蛇形片为低比蛇形片为低(1)滴速度低滴速度低(2)易易被被石石蜡蜡、水水合合物物或或杂杂质质堵塞堵塞(3)K值值较较蛇蛇形形片低片低(1)重量大重量大(2)较贵较贵分离效率分离效率有限有限两相分离器内部结构形式比较油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水

43、三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术 为简化油滴匀速沉降速度计算公式的推导，假设：为简化油滴匀速沉降速度计算公式的推导，假设：(1)(1)油滴为球形，在沉降过程中既不粉碎也不与其他油滴油滴为球形，在沉降过程中既不粉碎也不与其他油滴合并；合并；(2)(2)油滴与油滴、油滴与分离器壁以及其他构件间油滴与油滴、油滴与分离器壁以及其他构件间没有作用力；没有作用力；(3)(3)气体在分离器重力沉降部分内的流动是气体在分离器重力沉降部分内的流动是稳定的，任一点的流速不随时间而变化；稳定的，任一点的流速不随时间而变化；(4)(4)作用在油滴作用在油滴上各种力的合力为零，油滴以不变的速度沉降。

44、上各种力的合力为零，油滴以不变的速度沉降。 具具有有一一定定沉沉降降速速度度的的油油滴滴在在分分离离器器中中能能否否沉沉降降至至集集液液部部分分还还取取决决于于分分离离器器的的型型式式和和分分离离器器重重力力沉沉降降部部分分中中气气体体的流速。的流速。油滴的沉降速度计算油滴的沉降速度计算油油气气分分离离器器的的计计算算 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术 在立式分离器中，气流方向与油滴沉降方向相反。显然，油

45、滴能够沉降的必要条件是：油滴的沉降速度训必需大于气体流速叫。气体的允许流速气体的允许流速油油气气分分离离器器的的计计算算 在卧式分离器中，气体流向和油滴沉降方向相互垂直，油滴能沉降至集液部分的必要条件是：油滴沉降至集液部分液面所需的时间应小于油滴随气体流过重力沉降部分所需的时间。即: WWg 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术我国设计工作者考虑到油滴沉降速度计算公式的假设条件与实际情况的出发，分离器重力沉降

46、部分流动截面上气流速度不均匀等因素，在立式分离器中取允许气体流速:油油气气分分离离器器的的计计算算在近似计算中，气体的允许流速可按下列经验公式计算:Wg-气体流速，速米秒；Wo粒径100微米油滴的沉降速度。气体的允许流速气体的允许流速 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算分离器的结构尺寸计算分离器的结构尺寸计算油气分离器的结构尺寸主要是由其油气处理量决定的。例如，立式分离器的直

47、径为： 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术 不论是立式还是卧式分离器，其处理能力与分离效果取决于结构尺寸，同时还与诸如捕雾器等元件的配置有关。高效分离器必须仔细地进行结构设计，优选和优化布置分离元件，使其具有一个“高效结构”。油油气气分分离离器器的的计计算算 为提高油气分离的效率，分离器结构设计应充分利用进料流体内能，采用高效内部结构，如：进口功能吸收器、挡板系统、旋风进料口、整流系统、泡沫消除器、捕雾器，

48、以及各种聚结填料等，以避免简单的空筒结构，可使分离效率明显提高。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术从原油中分出气泡的计算从原油中分出气泡的计算油油气气分分离离器器的的计计算算从分离器流出的原油，如果携带过量的气泡，将使容积式计量仪表的计量精度降低，离心泵工况恶化。对紧接常压储罐的末级分离器来说，控制被原油带出的气体量更为重要。因为，原油夹带的大量气体将通过常压储罐放入大气，导致损耗，污染环境，而且容易发生

49、火灾。若气体中含有硫化氢时还可能使人、畜中毒。因而要把原油中的含气率控制在规定的标准之下。影响流出原油含气量多少的主要因素是： (1)原油粘度。粘度愈大，原油中夹带的气泡不易浮至液面，造成原油含气率增高； (2)原油在分离器中停留的时间。原油停留时间过短，已析出的气泡来不及浮至液面就被带出分离器，造成原油，气液密度差愈小，气泡愈不易浮至液面。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术 从原油中分出气泡的过程，与从

50、气体中分出油滴的过程极为相似。气泡主要依靠所受的重力与原油所受重力的不同从原油中解脱出来。气泡在原油中上浮时，由于原油的粘度大，上浮速度较慢，雷诺数较小，其流态一般总处于层流区。因而斯托克斯公式适用于气泡与原油的分离。油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算从原油中分出气泡的计算理论计算公式： 气气泡泡不不被被原原油油带带出出分分离离器器的的必必要要条条件件是是：气气泡泡上上升升速速度度应应大大于于分分离离器器集集液液部部分任一液面的平均下降速度，即：分任一液面的平均下降速度，即： 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油

51、气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算（理论）从原油中分出气泡的计算（理论）立式分离器原油处理量卧式分离器原油处理量 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算（按停留时间）从原油中分出气泡的计算（按停留时间）立式分离器原

52、油处理量卧式分离器原油处理量 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算（按停留时间）从原油中分出气泡的计算（按停留时间） 某些原油所含的气泡，上升到油面后，并不立即或很快地破裂，在气泡消失前有一段时间的寿命。许多气泡聚集在油面上形成泡沫。有这种性质的原油叫起泡原油。 原油起泡一方面给油气界面的控制增加困难，另一方面气泡占去了一部分体积，减小了分离器集液部分和重

53、力沉降部分的有效体积，使分离器工况恶化。原油起泡对分离器液体处理能力的影响，很难从理论上加以解决。于是，人们借助实验和经验，要求原油在分离器中停留一定的时间，以达到流出原油中含气率不超过规定值的要求。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算（按停留时间）从原油中分出气泡的计算（按停留时间）我国规定：一般原油在分离器中的停留时间为13分，起泡原油为520分。类

54、型分离温度，停留时间，分油气分离器高压(1.4兆帕以上)油、气、水分离器低压油、气、水分离器3732226.72l15.51255101015152020252530国外原油在分离器中的停留时间 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算从原油中分出气泡的计算（按停留时间）从原油中分出气泡的计算（按停留时间）立式分离器立式分离器卧式分离器卧式分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离

55、及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油油气气分分离离器器的的计计算算分离器的工艺计算步骤(1)(1)根根据据油油气气平平衡衡计计算算中中所所确确定定的的气气液液处处理理量量、物物性性、分分离离压压力力、分分离温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器的类型。离温度等基础资料，并参照现场具体情况选择分离器的类型。(2)(2)按按照照从从原原油油中中分分出出气气体体的的要要求求，由由原原油油性性质质和和操操作作经经验验确确定定原原油油在在分分离

56、离器器内内的的停停留留时时间间，对对缓缓冲冲分分离离器器尚尚需需考考虑虑缓缓冲冲时时间间，据据此此初初步步确定分离器尺寸。确定分离器尺寸。(3)(3)按按照照从从气气体体中中分分出出油油滴滴的的要要求求，计计算算100100微微米米粒粒径径的的油油滴滴在在汽汽相相中中的的匀匀速速沉沉降降速速度度叫叫。，分分离离器器的的允允许许气气体体流流速速叫叫。，分分离离器器直直径径D D、长度，长度，( (或高度或高度H)H)等结构尺寸。等结构尺寸。(4)(4)比比较较步步骤骤(2)(2)、(3)(3)的的计计算算结结果果，选选较较大大者者作作为为分分离离器器尺尺寸寸。当当油油气处理量很大时，往往需有多台

57、分离器并联工作。气处理量很大时，往往需有多台分离器并联工作。(5)(5)按按每每台台分分离离器器的的气气体体实实际际处处理理量量、气气体体组组成成、性性质质、固固体体尘尘粒粒含含量等因素确定除雾器的类型和尺寸。量等因素确定除雾器的类型和尺寸。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油

58、气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技

59、术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器（立式）油气水三相分离器（立式） 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相

60、分离器液面界面控制方案 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器液面界面控制方案固定堰板式固定堰板式 溢流堰板式溢流堰板式 桶堰板式桶堰板式 可调堰板式 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水

61、三相分离器油气水三相分离器液面界面控制方案自自力力式式压压力力调调节阀节阀浮浮子子液液面面调调节器节器电动调节阀电动调节阀三相分离器三相分离器气体流量计气体流量计原油流量计原油流量计污水流量计污水流量计三相分离器工艺控制图三相分离器工艺控制图 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器液面界面控制方案自自力力式式压压力力调调节阀节阀浮浮子子液液面面调调节器节器电动调节阀电动调节阀三相

62、分离器三相分离器气体流量计气体流量计原油流量计原油流量计污水流量计污水流量计三相分离器工艺控制图三相分离器工艺控制图 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术

63、油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器的的工工艺艺计计算算气体分离气体分离油中水滴直径油中水滴直径水中油滴直径水中油滴直径 停留停留时间 两相分离的概念和计算公式同样适用于三相分离。水中油滴和油中水滴在分离器内的运动一般在层流范围内，达到匀速上浮或沉降时的速度可用斯托克斯方程计算 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器

64、板式聚结器平行板隔油器；波纹板隔油器；交叉流分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器平行板隔油器；波纹板隔油器；交叉流分离器B)自支承式波纹板填料 A)平行板波纹填料 C)峰谷搭片式波纹填料 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两

65、相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器平行板隔油器；波纹板隔油器；交叉流分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器平行板隔油器；波纹板隔油器；交叉流分离器B 油水交叉流动

66、分离器中聚结部分 C 油水交叉流动分离器中分离段 A 油水交叉流动分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 除砂喷嘴和排砂口 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三

67、相分离技术油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 除砂喷嘴和排砂口 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 立式油气分离器卧式油气分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油

68、气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 卧式油气水三相分离器1 1一油气水混合物入口；一油气水混合物入口；2 2入口分流器；入口分流器；3 3一安全阀；一安全阀； 4 4一保安装置接口；一保安装置接口； 5 5一除雾器；一除雾器； 6 6一原油脱气区；一原油脱气区； 7 7一快速液位调节器；一快速液位调节器；8 8一压力表；一压力表；9 9一仪一仪表用气出口；表用气出口；l0l0一气体出口一液位计；一气体出口一液位计；1212一膜片阀；一膜片阀；1313一污水出口；一污水出口； 14 14一防涡流板；一防涡流板；1515一排污口；一排污口；1616一原油出口一原油出口 油气水分

69、离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 卧式油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 A容器，BSkidor鞍，C入口分流器，D分配挡板，EMo

70、narch聚结组件，F泡沫破碎器，G涡流消除器，H废油坑和堰，I除雾器，J冲砂系统。Monarch分离器卧式油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 胜利分离器卧式油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气油气油气油气两相两相两相两相分离分离分离分离与油气水三相分离技术与油气水三相分

71、离技术与油气水三相分离技术与油气水三相分离技术几种典型的分离器几种典型的分离器结构构 胜利分离器卧式油气水三相分离器 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术三相分离器优化结构三相分离器优化结构三相分离器优化结构三相分离器优化结构 一般来说，分离器构件的优化可以考虑下面几个因素： 1、入口构件的改造 2、嵌入式分离 3、部分分离 4、新型集液器三相分离器优化结构三相分离器优化结构入口优化 旋风分离装置在入口构件中得到广泛的应用，因为它能够使泡沫破碎和气液分离。旋风分离式入口装置的优点为： 1、入口动能可以比较高 2、具有消泡的作用 3、可

72、以对气体初步分离A 旋风分离式入口装置 B 立式单旋风分离器气液分离 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究几个基本公式 为简化油滴均匀沉降速度计算公式的推导，假设： 1、油滴为球形，在沉降或浮升中既不破碎也不与其它油滴合并； 2、油滴与油滴、油滴与分离器壁以及其它构件没有作用力； 3、气体在分离器重力沉降部分内的流动是稳定的，任一点的流速不随时间变化； 4、作用在油滴上各种力的合力为零，油滴以不变的速度沉降。 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究几个基本公式 油滴在气相中所受的重力为 气体对油滴的阻力为 雷诺数的表达式为 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究几个基本公式

73、 在层流区油滴的沉降速度计算式符合Stokes公式 在过渡区油滴的沉降速度计算式符合Allen公式 在紊流区油滴的沉降速度计算式符合Newton公式 液流在流道中均匀分配，流道中的流速分布服从Navies-Stockes方程在一维层流时的解 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究影响分离的因素 1、液滴间的相互作用 2、器壁的影响 3、液滴形状的影响4、内环流的影响 5、流场分布不均的影响 6、流态变化的影响 7、油水界面的影响 8、长度直径比的影响 9、压力和含水量的影响 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究计算模型 1 1、塞流模型、塞流模型 介质在设备中的流动处于层流状态，

74、且设备具有良好的流动特性。 分散相在分离场中的分离过程可视为随连续相以流场平均速度沿设备轴向运动，与在重力场作用下，相对于连续相以速度向分离界面的合成， 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究计算模型 2 2、横混模型、横混模型 若介质在设备中的流动进入湍流状态，而设备的流动特性相对较好这时可以认为：在流场边界附近存在极薄的塞流层，在此以外流场中，分散相在每一截面上均匀分布，凡是落入该塞流层的液滴即认为实现了分离，这样各截面上分散相的浓度沿设备轴向的变化，可近似于塞流模型。 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究计算模型 3 3、返混模型、返混模型 若流场不仅在局部区域存在有涡流，

75、在整体区域也存在有严重沟流、短路流，则可认为：分散相在整个分离区间均匀混合。即在同一时刻，空间中各点处的分散相分布都近似一样。经过一段时间后，由于分散相液滴不断向捕集面移动，浓度逐渐变小。 分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究设计参数优化 一、数学模型一、数学模型 为了将计算参数引入数学方程，必须存在右图形式。 目标函数（z）是设计变量(xi)的函数，这些变量具有一定的限制条件(gi)。由于分离器设计中的非线性问题，应该采用SQP(sequential quadratic programming)方法求出最优解。分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究设计参数优化 二、计算理论二、

76、计算理论 停留时间理论 停留时间理论是用试验沉降、聚结资料来估算各相发生分离后所持续的时间。该理论的不足之处是必须经过大量的实验以获得必要的资料。停留时间理论限制了分离器设计的自由度。典型的沉降时间从30s到3min。沉降理论 沉降理论是真是过程的一种抽象。它考虑经过分离器的各相速度和气泡、液滴的沉降速度。为了在三相分离器设计的过程中应用沉降理论，认为：液滴和气泡是球形颗粒，并且由于重力的作用它们会在停滞的连续相里沉降。分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究设计参数优化 二、计算理论二、计算理论 临界相液面 临界路径是相对于稳态液位而言的。但是，实际上液位是不断波动的，在设计过程中应该考

77、虑到液位的波动、最高液位和最低液位等各种情况 图B最高液位和最低液位的各种情况临界沉降路径 如果最远处的液滴得到沉降，那么粒径相同或更大的液滴必然会得到沉降。分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究设计参数优化 三、约束方程三、约束方程 1、气相约束条件2、油相约束条件3、油水界面控制约束条件4、安全操作约束条件5、各个构件的约束条件分离器内部特性理论研究分离器内部特性理论研究设计参数优化 四、迭代求解四、迭代求解 求解过程分为三步：输入、SQP循环和输出。 输入部分分为4组： 设计参数 物性和安装参数 计算参数 初始猜测值分离器试验研究分离器试验研究 液滴的增长和破碎机理 一、乳状液 一

78、个量化乳状液的重要工具是液滴尺寸分布曲线液滴直径和不同粒径液滴的体积或者质量分数。随着时间的推移，体积分数曲线的峰值沿着液滴粒径增大的方向移动。乳状液的另一个重要特性是存在最大粒径（图2为1000微米）。粒径的最大值取决于液滴的产生机理、传递给乳状液的能量和相间的界面张力。分离器试验研究分离器试验研究 液滴的增长和破碎机理 二、聚结 液液聚结器的作用是加速液滴的结合，形成数量小、体积大的液滴。聚结的过程分为三步：（1）液滴捕获 A. Intra-Media Stokes沉降 B. 直接捕获（2）液滴聚结（3）聚结液滴的Stockes沉降分离器试验研究分离器试验研究 液滴的增长和破碎机理 三、三

79、、Intra-MediaIntra-Media Stockes Stockes沉降沉降 ACS公司提供了一定数目的波纹板聚结器来增强聚结，如Plate-Pak牌 和STOKESPAK牌的波纹片组(见图8)。他们能更有效地利用容器容积，且比直板PPI（平行板捕获机）更为有效，因为使用了更多的金属且比表面积更大了。 图图5 5 Intra-MediaIntra-Media Stockes Stockes沉降沉降分离器试验研究分离器试验研究 液滴的增长和破碎机理 四、直接捕获四、直接捕获 液滴沿构件做流线型运动，由于和构件接近距离小于液滴直径的一半d/2，所以会与构件相碰撞（图6）。这种拦截媒介多为

80、于网眼、混织、金属丝和玻璃羊绒。 直接捕获原理图理想直接捕获设计图 实际直接捕获设计图 分离器试验研究分离器试验研究 停留时间研究 右图是1978年Shell公司的BZemel对位于加利福尼亚的1台标准游离水分离器进行测试得到的水相停留时间分布曲线（RDT）。从中可以看出，设备的流动特性相当不好，存在有严重的短路流和返混现象，不仅导致设备的大部分空间不能有效利用，而且由于涡流造成的返混，使相当一部分介质未经充分处理就排出 。分离器试验研究分离器试验研究 停留时间研究 试验测试方法1、阶跃响应法 当不含示踪剂的液流以体积流率进入容积为的设备中，当流动达到稳定之后，突然把进料切换成含示踪剂的液流，

81、并使体积流率及示踪剂浓度保持不变，直至试验结束。在出口处连续检测示踪剂浓度随时问t的变化关系，即为液流在设备中的停留时间分布函数，记为F（t），它表示设备出口液流中停留时间由0到t的部分液体微元在总液流中所占的分率。分离器试验研究分离器试验研究 停留时间研究 试验测试方法2、脉冲响应法 脉冲响应法是常采用方法。其方法是待流动稳定后，在某一瞬时向入口液流中一次性注入总量为的示踪剂，同时开始计时，并不断检测设备在出口流液中示踪剂浓度的变化。若在设备出口处检测到停留时间为 之间的示踪剂量为 ，则这部分示踪剂在总量中所占的分率为 。以 对t作图，则可得直方图。 分离器试验研究分离器试验研究 停留时间研

82、究 试验工艺流程B 模拟试验装置工艺流程 A 停留时间分布的测试流程 分离器试验研究分离器试验研究 液滴聚结实验研究 一、试验装置 试验介质采用EXXSOLD80溶剂和矿物油的混合物（粘度约20cp） 分离器试验研究分离器试验研究 液滴聚结实验研究 二、试验方法1.连续分离测试 连续分离测试是在体积为382升透明的水平分离器模型中进行的（1个大气压）。分离器的内部构件由一个球形蝶碗和油堰板组成；液位浮球和出口阀组成油水液位控制系统，调节油水液位高度。需要测量与记录的量包括： 油水流量 入口、出口含水量 油层和节流阀后颗粒大小分布 油水层厚度 间歇分离器中沿高度方向含水量 连续分 离器沿高度方向

83、含水量分离器试验研究分离器试验研究 液滴聚结实验研究 二、试验方法 该实验中采用了瞬时侧边出液间歇分离器。此系统由以下几部分构成：透明柱型分离器，入口管，球形动量吸收装置，采样和分析系统。 当三通阀开启以后，从节流阀中流出的液体会流向间歇分离器。与此同时，开启采样阀截取一部分样本，在衍射分析仪上分析颗粒分布。当间歇分离器的液位达到要求值时切换开关，流体全部流入连续分离器。 该分离器中纵剖面的含水量图采用两种方法进行绘制：采样处理和电容处理。2、间歇分离测试分离器试验研究分离器试验研究 液滴聚结实验研究 二、试验结果1、出口油的含水量取决于油相的沉降时间，即存在一个时间段（0-t1），若再增大沉

84、降时间（tt1）则分离效果并不明显。也就是说，油水分离器的设计应根据沉降时间，而不是根据某个粒径或者溢流速度 分离器试验研究分离器试验研究 液滴聚结实验研究 二、试验结果2、需要的沉降时间随入口含水量的增大而减小，这是因为油中水滴数目的增多加速了聚结。 图A三相分离器优化结构三相分离器优化结构优化模型 叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的前部，进行部分分离；分离出的气体进入净气器。三相分离器优化结构三相分离器优化结构入口优化 旋风分离装置在入口构件中得到广泛的应用，因为它能够使泡沫破碎和气液分离。旋风

85、分离式入口装置的优点为： 1、入口动能可以比较高 2、具有消泡的作用 3、可以对气体初步分离A 旋风分离式入口装置 B 立式单旋风分离器气液分离 三相分离器优化结构三相分离器优化结构嵌入式脱气 嵌入口脱气装置采用了静态透平技术。通过第一个透平装置，两相混合物（气体、液体）发生旋转。由于密度差异，气体会进入装置的中心，生成稳定的气核。这些气体以及一部分液体被移除，进入垂直的净气装置。在净气装置中，液体从气体中分离出来然后进入主管线，最终洁净的气体离开净气装置。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术三相分离器优化结构三相分离器优化结构三相

86、分离器优化结构三相分离器优化结构 叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的前部，进行部分分离；分离出的气体进入净气器。三相分离器优化结构三相分离器优化结构旋风捕雾装置 尽管旋风分离器尺寸较小，但是可以用于移除液雾。与传统的捕雾器相比，旋风式捕雾装置具有效率高、可以脱除小液滴以及污垢小等优点。 在旋风式分离器内，流体沿切线进入气体出口管。液体被甩到分离器外壁，并流到底部。气体以相反的方向从内管流出。在轴流式旋风分离器里，管内静止的透平机使流体产生旋转，气体的吹扫作用使液膜沿着裂缝被移除。 三相分离器优化结构

87、三相分离器优化结构旋风捕雾装置 A 典型的捕雾器 B 不同类型的旋风分离装置 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液 乳化液是一种非均相液体体系，它由两种不互溶的液体组成，而且其中一种液体以液滴形式直接分散在第二种液体中。乳化液与一种液体在另一种液体中的简单分散体不同，乳化液中存在着一种能抑制聚结现象的乳化剂，因此液滴相互接触时发生聚结的概率大为减小。 乳化液中以小液滴形态存在的那一部分则称作内相、分散相或非连续相。乳化液的定义 在原油和水组成的大部分乳化液中，水是细分散在油中的。水

88、滴的球形是界面张力作用的结果。界面张力作用于水滴，使水滴与油接触的面积尽可能小。这就是油包水型乳化液，被称为“正常”乳化液。油也可以分散在水中，形成水包油乳化液，后者被称为“反向”乳化液。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳化液的类型原油中所含的水分，有的在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉降法从油中分离出来，这类水称乳化水，它与原油的混合物称油水乳状液，或原油乳状液。乳化水需采取专门的措施才能脱除。一种是水以极微小的颗粒分散于原油

89、中，称为：“油包水”型乳状液，用符号wo表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外相液体是相互连接的，故又称连续相；另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为：“水包油”型乳状液，用符号ow表示，此时油是内相，水是外相。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳化液的定义油包水乳状液 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳化液的定义油相多重乳化油相多重乳化油相多

90、重乳化油相多重乳化 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳化液的定义 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳化液形成的三个必要条件是:(1)油田采出物有原油和水，二者不互溶。(2)原油中有足够的胶质、沥青质、环烷酸、地层岩屑、泥砂等，它们都是天然的、高性能的乳化剂。(3)在油田开发和油气集输过程中，油、水、乳化剂三者共聚一体，在油井井筒、油嘴、管道、阀件、机泵中充分接触

91、混合。特别是在油田伴生气的参予下，其搅拌更为激烈。原油乳化液的形成 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液乳乳化化的的防防止止集油过程原油中水珠粒径变化情况取样部位取样部位油井井口油井井口油井井口油井井口分离器进口分离器进口离心泵出口离心泵出口水珠粒径水珠粒径uml一一2005-253-103-5泵进口水珠粒径变化情况取样部位有水分层时间分出游离水油相颜色泵进口3060黑泵出口6020红褐色 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水

92、技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液采油时能使油完全与水隔绝和(或)防止油井产出流体受到各种形式的搅拌，就不会生成乳化液。在一些油井中，要把水完全隔绝是困难的或者是不可能的，同时，防止搅拌几乎也是不可能的。所以，许多油井必然会产生乳化液。然而，在一些场合下，乳化作用是由于操作方法不当而加重的。杆式泵抽油井抽油速度过大，柱塞和凡尔维护不良;利用重力流动输送的地方用泵输送流体，都会造起不必要的扰动。如果条件许可，在油一水分离之前要尽量减少因流经离心泵，油嘴和控制阀而引起的压力降。乳乳化化的的防防止止 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气

93、水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液加入化学破乳剂正确选用增压泵乳乳化化的的防防止止正确设计和建设管道正确布置脱水设备的位置 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液分散度原原油油状状液液的的性性质质密度分散相在连续相中的分散程度称为分散度。原油含水、含盐后，其密度显著增大。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液粘度原原油油状状液液的的

94、性性质质原油乳状液是一种多相体系，原油乳状液是一种多相体系，不遵循牛顿内摩擦定律，属不遵循牛顿内摩擦定律，属于非牛顿液体，这时的粘度于非牛顿液体，这时的粘度应称为表观粘度。含水率较应称为表观粘度。含水率较低时，乳状液的粘度随含水低时，乳状液的粘度随含水率的增加而缓慢上升；含水率的增加而缓慢上升；含水率较高时，粘度迅速上升；率较高时，粘度迅速上升；当含水率超过某一数值当含水率超过某一数值(图图中约为中约为6575)时，粘时，粘度又迅速下降，此时度又迅速下降，此时wo型型乳状液相为乳状液相为ow型或型或wow型乳状液。此后，随含型乳状液。此后，随含水率的进一步增加，油水混水率的进一步增加，油水混合

95、物的粘度变化不大。合物的粘度变化不大。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质电性质原油乳状液的电导率除取决于其含水率和水颗粒的分散度外，在很大程度上决定于水中的含盐、含酸、含碱量。乳状液的电导率还随温度的增高而增大。介电系数是乳状液另一项重要的电性质。原油的介电系数为2，水的介电系数约为油的40倍，即80。由于原油和水介电系数的悬殊差别，当把乳状液置于电场内时，乳状液的内相水滴将沿电力线排列，并使乳状液的电导率激烈增加。电场内，乳状液内相水滴沿电力线排列

96、的这种性质，常被用来破坏原油乳状液，脱除原油中所含的水。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质电性质几种原油电导，粘度与温度的关系图 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质稳定性和老化影响乳状液稳定性的主要因素有：乳状液的分散度和原油粘度、乳化剂的类型和保护膜的性质、内相颗粒表面带电、乳状液温度和水的pH值等。1.分

97、散度和原油粘度若油水混合物内有足够的乳化剂，并受到充分搅拌，则形成内相颗粒小、分散度高的原油乳状液。水滴愈小，布朗运动愈强烈，就能克服重力影响不下沉，而保持稳定。此外，原油粘度愈大，水滴愈不易下沉原油乳状液也就愈稳定。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质稳定性和老化2.乳化剂的类型和保护膜的性质原原油油中中存存在在的的天天然然乳乳化化剂剂大大体体上上可可分分为为三三类类，它它们们对对乳乳状状液液的的稳稳定定性性有有很大的影响。很大的影响。乳乳化化剂剂是

98、是低低分分子子有有机机物物，如如脂脂肪肪酸酸、环环烷烷酸酸和和某某些些低低分分子子胶胶质质。这这类类物物质质有有较较强强的的表表面面活活性性，易易在在内内相相颗颗粒粒界界面面形形成成界界面面膜膜。但但由由于于分分子子量量低低，界面保护膜强度不高，故乳状液的稳定性较低。界面保护膜强度不高，故乳状液的稳定性较低。第第二二类类是是高高分分子子有有机机物物，如如沥沥青青、沥沥青青质质等等。它它们们在在内内相相颗颗粒粒界界面面形形成成较较厚厚的的、粘粘性性和和弹弹性性较较高高的的凝凝胶胶状状界界面面膜膜，机机械械强强度度很很高高，使使乳乳状状液液有有较高的稳定性。较高的稳定性。第第三三类类是是粘粘土土、

99、砂砂粒粒和和高高熔熔点点石石蜡蜡等等固固体体乳乳化化剂剂。由由这这类类乳乳化化剂剂构构成成的的界界面面膜膜的的机机械械强强度度很很高高，因因而而乳乳状状液液的的稳稳定定性性也也很很高高。由由蜡蜡晶晶粒粒作作为为固固体体乳乳化化剂剂构构成成的的乳乳化化液液，会会因因温温度度增增高高时时蜡蜡品品粒粒的的溶溶解解而而使使乳乳状状液液稳稳定定性下降。性下降。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质稳定性和老化3.内相颗粒表面带电 油气水分离及原油脱水技术油气水分离

100、及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油乳状液原原油油状状液液的的性性质质稳定性和老化4.温度 乳乳状状液液温温度度对对其其稳稳定定性性有有很很大大影影响响，随随温温度度的的增增高高，乳乳状状液液稳稳定定性性下下降。这是因为降。这是因为: : (1)(1)乳乳状状液液的的主主要要乳乳化化剂剂沥沥青青质质、胶胶质质、石石蜡蜡等等在在原原油油中中的的溶溶解解度度增增加加，减减弱弱了了由由这这些些乳乳化化剂剂构构成成的的内内相相颗颗粒粒界界面面膜膜的的机机械械强强度度，使使水水滴滴易易于在互相碰撞时合并下沉；于在互相碰撞时合并下沉

101、；(2)(2)内相颗粒体积膨胀，使界面膜变薄，机械强度减弱；内相颗粒体积膨胀，使界面膜变薄，机械强度减弱；(3)(3)加剧了内相颗粒的布朗运动，增加了互相碰撞、合并成大颗粒的机率；加剧了内相颗粒的布朗运动，增加了互相碰撞、合并成大颗粒的机率；(4)(4)油油水水体体积积膨膨胀胀系系数数不不同同，原原油油体体积积膨膨胀胀系系数数较较大大，使使水水和和油油的的密密度度差差增大，水滴易于在油相中下沉；增大，水滴易于在油相中下沉；(5)(5)降低了原油的粘度，水滴易于沉降。降低了原油的粘度，水滴易于沉降。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术

102、原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理沉降分离：包括自然沉降、热沉降、离心沉降和斜板、斜管沉降等；沉降分离：包括自然沉降、热沉降、离心沉降和斜板、斜管沉降等； 化化学学破破乳乳：该该方方法法是是向向含含水水原原油油中中添添加加化化学学破破乳乳剂剂，经经揽揽拌拌混混台台使使其其到到达达原原油油乳乳化化液液的的油油一一水水界界面面上上，降降低低界界面面张张力力，破破坏坏乳乳化化状状态态破乳后的水珠相互聚结并沉降分离；破乳后的水珠相互聚结并沉降分离；电电破破乳乳：包包括括交交流流电电、直直流流电电、交交一一直直流流电电、脉脉冲冲依依 龟龟、高高频频供供电等，用电场力破坏

103、原油乳化液，使水珠相互聚结，自原油中分出；电等，用电场力破坏原油乳化液，使水珠相互聚结，自原油中分出；润润湿湿聚聚结结：利利用用高高比比表表面面材材料料对对油油与与水水亲亲和和力力的的悬悬殊殊差差差差异异，使使原原油中的油或水珠在其表面聚结，并沉降油中的油或水珠在其表面聚结，并沉降( (油上浮油上浮) )分离。分离。 一一般般原原油油脱脱水水的的工工业业生生产产装装置置是是联联合合上上述述方方法法中中的的几几种种综综台台酗酗用用，以以便便形形成成较较完完善善的的上上艺艺过过程程，使使原原油油脱脱水水生生产产过过程程效效率率高高酚酚化化油油质量好、生产成本低、经济效益高。质量好、生产成本低、经济

104、效益高。 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理沉降分离沉降分离 1一油水混合物入口管；2一辐射状配液管I 3一中心集油槽；4一原油排出管；5一排水管； 6一虹吸上行管；7一虹吸下行管；8一液力阀杆；9一液力阀柱塞；10一排空管；11、12一油水界面和油面发讯浮子；13一配液管中心汇管；14一配液管支架 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理沉降

105、分离沉降分离 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理沉降分离沉降分离合理不合理 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理电脱水电脱水电脱水原理电脱水原理振荡聚结振荡聚结偶极聚结偶极聚结电泳聚结电泳聚结 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水

106、的基本方法与原理电脱水电脱水交直流双电场脱水交直流双电场脱水直流也和双电场脱水的供电(a)直流电脱水的供电；(b)双电场脱水的供电KG一调整初级线圈电压的可控硅；B一脱水变压器；zL一整流硅堆；Ts一脱水器两种接线方式电压比较示意图(a)直流电场电压l(b)双重电场电压Uba一下、上层电极电压；Ubc一下层电极与壳体间电压 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理电脱水电脱水卧式电脱水器结构示意图;一放水排空口；2一脱水器壳体;3一净化油出口;4一含水原油进口;5一进液分

107、配头；6一电极；7一悬挂绝缘子;8一进线绝缘棒安装孔;9一人孔电电脱脱水水器器的的构构造造 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理电脱水电脱水水平电极工作状态分析图水平电极工作状态分析图1，3一甲相电极；一甲相电极；2，4一乙相电极：一乙相电极：5一接地拇一接地拇(油一水界面油一水界面)I一含水原油；一含水原油；I一净化原油；一净化原油；I一脱出水一脱出水电电脱脱水水器器的的电电极极构构造造 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水

108、分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水的基本方法与原理电脱水电脱水图5一16垂直电极工作状态分析图l一电脱水器壳体；2一含水原油进口管；3一进油喷头；4一水平电极。5一油一水隔离简；6一横隔板;7一接地电极；8一中心导电杆；9一通电电极；10一电极固定架；11一中心绝缘棒；12一悬挂绝缘子；13一净化油出口;14一进线绝缘棒；15排水管立立式式电电脱脱水水器器的的构构造造 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水工艺 油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术油气水分离及原油脱水技术原油脱水技原油脱水技原油脱水技原油脱水技术术原油脱水工艺