油气水三相分离器技术简介课件

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1、高效油气水处理技术高效油气水处理技术 油油气气水水三三相相分分离离器器技技术术简简介介郭长会郭长会2010 2010 年年 10 10 月月影响分离的因素影响分离的因素影响分离的因素影响分离的因素 1 1、液滴间的相互作用、液滴间的相互作用 -乳化特性的影响乳化特性的影响2 2、油水物性的影响、油水物性的影响3 3、处理温度的影响、处理温度的影响4 4、压力和含水量的影响、压力和含水量的影响5 5、流场分布不均的影响、流场分布不均的影响6 6、内环流的影响、内环流的影响 7 7、流态变化的影响、流态变化的影响 8 8、油水界面的影响、油水界面的影响9 9、长度直径比的影响、长度直径比的影响 油

2、气水分离处理工艺，是将从油井收集的油气水混合物进行气液分离、油水沉降、原油脱水、天然气净化等对油井产出物进行初加工的过程，是油田集输处理工程的核心部分。 油气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用户输油天然气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烃液产品水游离水脱除器游离水脱除器游离水脱除器游离

3、水脱除器油气水三相分离器（立式）油气水三相分离器（立式）油气水三相分离器（卧式）油气水三相分离器（卧式）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入口优化三相分离器优化结构入口优化三相分离器优化结构入口优化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：使泡沫破碎和气液分离。旋风分离式入口装置的优点为：

4、1 1、入口动能可以比较高、入口动能可以比较高 2 2、具有消泡的作用、具有消泡的作用 3 3、可以对气体初步分离、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嵌入式脱气三相分离器优化结构嵌入式脱气三相分离器优化结构嵌入式脱气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

5、一部分液体被移除，进入垂直的净气装置。在净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。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 叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而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。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紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的前

6、部，进行部分分离；分离出的气体进入净气器。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旋风捕雾装置三相分离器优化结构旋风捕雾装置三相分离器优化结构旋风捕雾装置三相分离器优化结构旋风捕雾装置 A A 典型的捕雾器典型的捕雾器 B B 不同类型的旋风分离装置不同类型的旋风分离装置 尽管旋风分离器尺寸较小，尽管旋风分离器尺寸较小，但是可以用于移除液雾。与传但是可以用于移除液雾。与传统的捕雾器相比，旋风式捕雾统的捕雾器相比，旋风式捕雾装置具有效率高、可以脱除小装置具有效率高、可以脱除小液滴以及污垢小等优点。在旋液

7、滴以及污垢小等优点。在旋风式分离器内，流体沿切线进风式分离器内，流体沿切线进入气体出口管。液体被甩到分入气体出口管。液体被甩到分离器外壁，并流到底部。气体离器外壁，并流到底部。气体以相反的方向从内管流出。在以相反的方向从内管流出。在轴流式旋风分离器里，管内静轴流式旋风分离器里，管内静止的透平机使流体产生旋转，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气体的吹扫作用使液膜沿着裂缝被移除。缝被移除。 油气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

8、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

9、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液面界面控制方案油气水三相分离器

10、（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 油气水三相分离器（卧式）油气水三相分离器（卧式） 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三相分离器界面控制原理油气水三相分离器界面控制原理 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几种典型的分离器几种典型的分离器结结构构 卧式油气水三相分离器1 1一油气水混合

11、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； 1414一防涡流板；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几种典型

12、的分离器几种典型的分离器结结构构 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几种典型的分离器几种典型的分离器结结构构 A容器，BSkidor鞍，C入口分流器，D分配挡板，EMonarch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HNS型高效三相分离器 辽河油田稠油三相分离器 1排气口 2除雾器 3人孔 4油溢流槽 5溢流板 6PERFORMAX板 7减速器 8物料进口 9折流板 10鞍式支座 11排污管 12冲砂管13集砂槽 14除油管 15溢

13、流隔板 16溢流槽底板 17出油口 18出水口江汉XSL-型三相分离器 1异型蝶阀 2捕雾器 3气液挡板 4集气包 5液位（界面）调节机构 6出油阀 7出水阀 8出水分液包9蛇形板整流机构 10转向器 11均质分液流 12瓣形预分离头中原油田对三相分离器 1气液进口 2气预分离室 3天然气出口 4气除液室 5集水和高度调节装置 6、7油、水出口 8排污口 9集水管 10聚结板 11人孔 12防冲反射器 13安全阀接口 大庆油田聚丙烯波纹板网填料三相分离器1混合液进口 2斜管 3导气管 4分离进口 5进液室 6沉降室 7波纹板填料 8固定堰板 9导油管 10可调堰板 11水室 12油室 13油出

14、口 14水出口 15浮子液位计 16捕雾器 17分气包 18气出口 19鞍座 20旋流除砂器江苏油田三相分离器 1进口 2一次捕雾 3二次捕雾 4气出口 5、6油、水出口 7波纹板 8折流板 9散流板 10瓷环 11换热器 12调节手轮 13可调堰管 14视镜 油气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几种典型的分离器几种典型的分离器结结构构 胜利分离器 斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管根据理论分析和内构件根据理论分析和内构件的研究，优化了三相分的研究，优化了三相分离器结构尺寸。离器结构尺寸。SXF高效三

15、相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口采用旋流预分离筒，进口采用旋流预分离筒，提高了气液的分离效率，提高了气液的分离效率，可以减小气相空间，增加可以减小气相空间，增加油水的有效容积，提高油油水的有效容积，提高油水的分离效果。水的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口布液管增加延伸直管，进口布液管增加延伸直管，增加分离器的有效分离长增加分离器的有效分离长度，提高分离效率度，提高分离效率SXF高效三相分离器的结

16、构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口管后设迷宫整流板，进口管后设迷宫整流板，进行整流，并且具有除进行整流，并且具有除砂、聚结的作用砂、聚结的作用SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管利用波纹板进行油气水得利用波纹板进行油气水得聚结，提高分离效率聚结，提高分离效率SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用斜板聚结分离填料，实采用斜板聚结分离填

17、料，实现聚结和分离作用的合一，现聚结和分离作用的合一，提高油水的分离效率。提高油水的分离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用射频导纳油水界面检测仪采用射频导纳油水界面检测仪，检测，检测控制油水界面，简化水腔结构，增加控制油水界面，简化水腔结构，增加了设备的有效容积。了设备的有效容积。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管增高溢油挡板，增高溢油挡板，提高油水的分提高油水的分离效率。离效率。SXF高效三相

18、分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管气出口设除雾器，保证气出口设除雾器，保证天然气的分离效果。天然气的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管分离器底部设冲砂盘管和分离器底部设冲砂盘管和集砂包结构，保证可靠清集砂包结构，保证可靠清砂，防止泥砂在分离器内砂，防止泥砂在分离器内的淤积，保证油水的分离的淤积，保证油水的分离效率。效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施设备的结构改进和系列化设备的

19、结构改进和系列化结构形式结构形式4 4：（中重质原油带加热三相分离器）：（中重质原油带加热三相分离器）结构形式结构形式1 1：（轻质原油三相分离器）：（轻质原油三相分离器）结构形式结构形式2 2：（中重质原油三相分离器）：（中重质原油三相分离器）结构形式结构形式3 3：（轻质原油带加热三相分离器）：（轻质原油带加热三相分离器）结构形式结构形式5 5：（油水深化处理及含聚采出液三相分离：（油水深化处理及含聚采出液三相分离器）器）针对不同的油品性质和现场要针对不同的油品性质和现场要求，设计了不同内部结构的三求，设计了不同内部结构的三相分离器，实现了系列化相分离器，实现了系列化SXF高效三相分离器的

20、结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施 水滴的沉降速度计算水滴的沉降速度计算 具具有有一一定定沉沉降降速速度度的的水水滴滴在在分分离离器器中中能能否否沉沉降降至至集集水水部部分分还还取决于分离器的型式和分离器重力沉降部分中液体的流速。取决于分离器的型式和分离器重力沉降部分中液体的流速。水滴的分离条件水滴的分离条件 影响分离的因素影响分离的因素影响分离的因素影响分离的因素 1 1、液滴间的相互作用、液滴间的相互作用 -乳化特性的影响乳化特性的影响2 2、油水物性的影响、油水物性的影响3 3、处理温度的影响、处理温度的影响4 4、压力和含水量的影响、压力和含水量的影响5 5、流场分布不均的影响、

21、流场分布不均的影响6 6、内环流的影响、内环流的影响 7 7、流态变化的影响、流态变化的影响 8 8、油水界面的影响、油水界面的影响9 9、长度直径比的影响、长度直径比的影响 油气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

22、 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

23、小的颗粒分散于原油中，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乳状液 乳化液的定义油相多重乳化油相多重乳化油相多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

24、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

25、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技术原油乳状液 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

26、，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水分离及原油脱水技术原油乳状液 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，

27、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乳状液 粘度 原原油油状状液液的的性性质质 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

28、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w ow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、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含酸、含碱量。乳状液的电导率还随温度的增高而增

29、大。增大。 介电系数是乳状液另一项重要的电性质。原油的介电系数是乳状液另一项重要的电性质。原油的介电系数为介电系数为2，水的介电系数约为油的，水的介电系数约为油的40倍，即倍，即80。由于原油和水介电系数的悬殊差别，当把乳状液置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，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的这种性质，常被用来破坏原相水滴沿电力线排列的这种性质，常被用来破坏原油乳状液，脱除原油中所含的水。油乳状液，脱除原油中所含的水。 油

30、气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乳状液原油乳状液 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、乳状液温度和水的面带电、乳状液温度和水的pH值等。值

31、等。 1.分散度和原油粘度分散度和原油粘度 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，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。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乳状液 原原油油状状液液的的性性质质 稳定性和

32、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

33、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、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

34、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

35、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；(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

36、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原油破乳的基本方法与原理化化学学破破乳乳：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、高高频频脉脉冲冲供供电电等等，用用电场力破坏原油乳化液，使水珠相互聚结，自原油中分出；电场力破

37、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使使用用，然然后后沉沉降降分分离离（包包括括自自然然沉沉降降、热热沉沉降降、离离心心沉沉降降和和斜斜板板、斜斜管管沉沉降降等等），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、生产

38、成本低、经济效益高。生产成本低、经济效益高。 分离理论分离理论 临界临界相液面相液面 临界路径是相对于稳态临界路径是相对于稳态液位而言的。但是，实际上液位而言的。但是，实际上液位是不断波动的，在设计液位是不断波动的，在设计过程中应该考虑到液位的波过程中应该考虑到液位的波动、最高液位和最低液位等动、最高液位和最低液位等各种情况各种情况 图B 最高液位和最低液位的各种情况临界沉降路径临界沉降路径 如果最远处的液滴得到如果最远处的液滴得到沉降，那么粒径相同或更大沉降，那么粒径相同或更大的液滴必然会得到沉降。的液滴必然会得到沉降。目前，胜利油田针对多种采出液进行了脱水工艺的攻关研究，目前，胜利油田针对

39、多种采出液进行了脱水工艺的攻关研究，基本形成了适应油田各种采出液特性的工艺技术系列，满足了原基本形成了适应油田各种采出液特性的工艺技术系列，满足了原油脱水的需求，这些技术都是以三相分离器作为主要分离设备。油脱水的需求，这些技术都是以三相分离器作为主要分离设备。轻质原油轻质原油一段压力一段压力脱水脱水中质原油中质原油两段两段/ /三段三段脱水脱水重质原油重质原油三段三段脱水脱水重质及普通稠油重质及普通稠油三段高温三段高温脱水脱水热采稠油热采稠油一级压力分水一级压力分水+ +三段沉降三段沉降脱水脱水二级压力分水二级压力分水+ +一段沉降一段沉降脱水脱水轻质原油一段压力轻质原油一段压力轻质原油一段压

40、力轻质原油一段压力脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程 ( ( ( (王岗联合站王岗联合站王岗联合站王岗联合站) ) ) )外输外输进站阀组进站阀组 三相分离器三相分离器净化油罐净化油罐加热炉加热炉污水去污水站污水去污水站 分离缓冲罐分离缓冲罐 原油稳定原油稳定二、原油处理技术二、原油处理技术三相分离一段压力脱水工艺三相分离一段压力脱水工艺中质原油两段压力中质原油两段压力中质原油两段压力中质原油两段压力脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程( ( ( (商河四净站、广利联商河四净站、广利联商河四净站、广利联商河四净站、广利联) ) ) )外输外输进站阀组进站阀组 三相分离

41、器三相分离器净化油罐净化油罐加热炉加热炉污水去污水站污水去污水站 分离缓冲罐分离缓冲罐 电脱水器电脱水器 原油稳定原油稳定二、原油处理技术二、原油处理技术三相分离三相分离+ +电脱水两段压力脱水工艺电脱水两段压力脱水工艺中质原油三段中质原油三段中质原油三段中质原油三段脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程( ( ( (高含水，盘二联高含水，盘二联高含水，盘二联高含水，盘二联) ) ) )提升泵提升泵进站阀组进站阀组 三相分离器三相分离器缓冲罐缓冲罐一次沉降罐一次沉降罐加热炉加热炉 电脱水器电脱水器净化油罐净化油罐外输外输污水去污水站污水去污水站污水污水 原油稳定原油稳定二、原油处理技

42、术二、原油处理技术三相分离三相分离+ +沉降沉降+ +电脱水三段脱水工艺电脱水三段脱水工艺重质及普通稠油重质及普通稠油重质及普通稠油重质及普通稠油三段高温三段高温三段高温三段高温脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程 ( ( ( (孤岛、孤东脱水站孤岛、孤东脱水站孤岛、孤东脱水站孤岛、孤东脱水站) ) ) )提升泵提升泵进站阀组进站阀组 三相分离器三相分离器缓冲罐缓冲罐一次沉降罐一次沉降罐加热炉加热炉加热炉加热炉 电脱水器电脱水器净化油罐净化油罐外输外输污水去污水站污水去污水站污水污水二、原油处理技术二、原油处理技术三相分离三相分离+ +高温沉降高温沉降+ +高温电脱水三段脱水工艺高

43、温电脱水三段脱水工艺稠油进站阀组稠油进站阀组 三相分离器三相分离器一次沉降罐一次沉降罐加热炉加热炉净化油罐净化油罐外输外输污水罐污水罐掺稀油掺稀油 三相分离器三相分离器加热炉加热炉二、原油处理技术二、原油处理技术热采稠油二级压力分水热采稠油二级压力分水热采稠油二级压力分水热采稠油二级压力分水+ + + +一段沉降一段沉降一段沉降一段沉降脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程( ( ( (陈南联合站陈南联合站陈南联合站陈南联合站 ) ) ) )两级高温三相分离两级高温三相分离+ +一段高温沉降三段脱水工艺一段高温沉降三段脱水工艺提升泵提升泵进站阀组进站阀组 三相分离器三相分离器二次二次

44、沉降沉降罐罐一次沉降罐一次沉降罐加热炉加热炉加热炉加热炉净化油罐净化油罐外输外输污水去污水站污水去污水站三次沉降罐三次沉降罐掺稀油掺稀油热采稠油热采稠油热采稠油热采稠油一级压力分水一级压力分水一级压力分水一级压力分水+ + + +三段沉降三段沉降三段沉降三段沉降脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程脱水典型流程( ( ( (稠油首站、陈庄沉降站稠油首站、陈庄沉降站稠油首站、陈庄沉降站稠油首站、陈庄沉降站) ) ) )掺稀油掺稀油二、原油处理技术二、原油处理技术三相分离三相分离+ +三段高温沉降四段脱水工艺三段高温沉降四段脱水工艺bb综合含水率综合含水率综合含水率综合含水率838383838989

45、8989bb原油比重原油比重原油比重原油比重0.9320.9320.9320.9320.9510.9510.9510.951（20202020）bb原油粘度原油粘度原油粘度原油粘度15001500150015007670mPa.s7670mPa.s7670mPa.s7670mPa.s（50505050）bb分出油含水分出油含水分出油含水分出油含水 45%45%45%45%bb分出水含油分出水含油分出水含油分出水含油 300mg/l300mg/l300mg/l300mg/l高效三相分离器的应用情况高效三相分离器的应用情况临盘钱五站高效分水器临盘钱五站高效分水器临盘钱五站高效分水器临盘钱五站高效分

46、水器bb由监测结果可看出运用这个方法处理的污水含油达到由监测结果可看出运用这个方法处理的污水含油达到由监测结果可看出运用这个方法处理的污水含油达到由监测结果可看出运用这个方法处理的污水含油达到A3A3A3A3（标准（标准（标准（标准8.0mg/L8.0mg/L8.0mg/L8.0mg/L）级标准，悬浮固体也能达到）级标准，悬浮固体也能达到）级标准，悬浮固体也能达到）级标准，悬浮固体也能达到B2B2B2B2（标准（标准（标准（标准4.0mg/L4.0mg/L4.0mg/L4.0mg/L）标准。）标准。）标准。）标准。监测监测日期日期监测监测点点悬悬浮固体浮固体mg/Lmg/L含油含油mg/Lmg

47、/L5 5月月1818日日分离器出口分离器出口10.5010.506.216.216 6月月1212日日分离器出口分离器出口2.902.909.169.16泵进泵进口口3.163.161.711.71东辛东辛102102三相三相分离器分离器设计参数：设计参数：规格：规格：240012604 设计压力：设计压力：0.6MPa设计温度：设计温度：70 设备容积：设备容积：55m3设计处理液量：设计处理液量：3000m3/d应用效果：应用效果：来液含水来液含水20208080左右，出口油中含水左右，出口油中含水1%1%，水中，水中含油含油100mg/l100mg/l（原分离器出油含水原分离器出油含水

48、70%70%左右，水中含油左右，水中含油1000mg/l1000mg/l）。东辛东辛东辛东辛102102102102三相分离器运行情况三相分离器运行情况三相分离器运行情况三相分离器运行情况郝一站三相郝一站三相分离器分离器设计参数：设计参数：规格：规格：280012604 设计压力：设计压力：0.6MPa设计温度：设计温度：50 设备容积：设备容积：86.287m3设计处理液量：设计处理液量：5000m3/d应用效果：应用效果：来液含水来液含水9090，出口油中含水，出口油中含水5%5%左右，水中含左右，水中含油油50mg/l50mg/l。原油含水污水含油郝一站三相分离器运行情况郝一站三相分离器运行情况樊北站三相樊北站三相分离器分离器设计参数：设计参数：规格：规格：22008204 设计压力：设计压力：0.6MPa设计温度：设计温度：80 设计处理液量：设计处理液量：500m3/d应用效果：应用效果：来液含水来液含水7070，出口油中含水，出口油中含水0.5%0.5%左右，水中左右，水中含油含油100mg/l100mg/l。