高含水原油预分水净化实验研究

发布时间：2020-08-23 15:53

【摘要】：随着油田开采进入高含水期和特高含水期,油田的开采已由原来的“采油”变为现在的“采水”,这就导致在中低含水期建设的地面处理系统很难适应以水为主的处理需求。因此,在井场、增压泵站或接转站实施预分水,提前把高含水原油采出液中的部分污水分离出来并就地处理达标后回注,具有非常重要的现实意义。本论文在中石化石勘院地面所已有研究基础之上,进一步研究了高含水原油预分水净化的关键技术,研究了一体化预分水净化短流程工艺,同时开展现场实验研究,探索了一体化预分水净化装置在江苏油田某接转站的运行规律。研究表明,一体化预分水净化短流程的主体工艺可在一小时内将高含水原油采出液进行预分水净化,出水水质含油50mg/L、悬浮物50mg/L。经主体工艺处理的水经陶瓷膜过滤工艺处理后,出水水质可达回注标准。一体化预分水净化装置能够进行快速分离的关键在于将核心技术高溢流旋流技术和多相快速分离技术与聚结、气浮等技术进行了耦合集成。现场实验结果表明:(1)一体化预分水净化装置能够在来液平均含水率80%、进口流量13~25m~3/h、分流比50%~70%、加药浓度80mg/L、工作压力大于0.17MPa的条件下,保证出水水质达到回注标准;(2)装置在现场运行过程中,能够在较大的流量范围和较低的工作压力下稳定工作,满足现场生产的需求。
【学位授予单位】：中国石油大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624.1
【图文】：

原理图,三相分离器,原理图

图 1.1 三相分离器原理图Fig. 1.1 Three-phase separator schematic我国陆上油田多将三相分离器改造后进行预分水[11,12]。河南油田规划院 HNS 型三相分离器[13,14]，处理能力为同规格的传统设备的 4~8 倍，针对密度较小的轻质原油，进行预分水处理后有较好的效果。胜利油田推广三相分离器之后，在节能降耗方面也取得了成效，节约了大量燃料，同部分油田欠注的问题、缓解了污水回灌压力。作为预分水器，三相分离器具有许多的优点，例如，处理量较大、预分定、设备的自动化程度高并且便于管理。大多数情况下，三相分离器是水达到一定指标为目的设计的设备，污水分离净化的有效空间不足，除。预分离出来污水还需要后续的过滤净化工艺处理，使得三相分离器具、占地面积广和运行费用高的缺点。（2）旋流分离器旋流分离器的工作原理是油水存在密度差，混合液切向进入旋流器后高

双螺旋模型,旋流器,短路流,外旋流

到达溢流口之后，同样会有部分液体在溢流口处内壁做自上而下的流动，这便形成了循环流。很，这部分循环流会对旋流器的分离效果产生负面有少部分液体没有进入外旋流而是借着器壁边界内壁之间产生流动，这便形成了短路流。短路流从溢流管排出，由此可见，短路流的实质是不经管排出。因此，短路流会对旋流器的分离效果产有切向、径向和轴向三个维度的流动。外旋流从运动的，内旋流从溢流口排出，液体在轴向上是内迁过程中，轴向上必然存在速度为零的迹点，，所有这些轴向速度为零的点就构成了零轴速包外旋流的分界面。图 2.1 液-液旋流器双螺旋模型. 2.1 The double helix model of the liquid-liquid hydro cy

轴向速度分布,旋流器,切向速度,液体

当达到某一数值时，就会使旋流器轴入，形成空气柱，影响旋流器的分离过程的运动速度主要有：切向速度、轴向速度在三个速度中是最大的，在旋流器的分切线速度是液体在旋流器内旋转情况的反nu r C 为流型常数；r 为切向速度对应点的半径大小和方向反映了液体在旋流器轴线方向响着旋流器分离的精度。Kelsall[54]认为所示。

【参考文献】