波纹板聚结法油水分离技术

首先介绍了板式聚结法原油脱水和污水除油等油水分离过程的发展概况，指出板式聚结果具有效率高，设备简单的特点，特别是波纹板填料聚结器中波纹板提供了流体上面来回流动的曲折通道，这些曲析通道使分散液滴产生最大程度的聚结，使波纹板聚结法成为几年国内外研究和应用的一项新型油水分离技术。通过对聚结原理的分析，指出平行板分离器是各种聚结器分离的基础，并由此导出波纹板聚结器油滴脱除率η＝１－ｅｘｐ［－Ｋ（ｐ－Ｐ０）     

波纹板聚结法油水分离技术

首先介绍了板式聚结法原油脱水和污水除油等油水分离过程的发展概况，指出板式聚结器具有效率高，设备简单的特点，特别是波纹板填料聚结器中波纹板提供了流体在上面来回流动的曲折通道，这些曲折通道使分散液滴产生最大程度的聚结，使波纹板聚结法成为近几年国内外研究和应用的一项新型油水分离技术。通过对聚结原理的分析，指出平行板分离器是各种聚结器分离的基础，并由此导出波纹板聚结器油滴脱除率。最后，还介绍了各种聚结器的结构，指出波纹板聚结器实际上是在卧式游离水脱除器的前面放置聚结填料，填料长度从0．6096m到2．7432m不等，这取决于要求油水分离的程度。填料材料采用70％～85％的聚丙烯与15％～30％的人造纤维混合体，可保证长久的吸油功能。     

PEX聚结板对油水分离性能的影响

通过实验和数值模拟结合的方法,对PERFORMAX聚结板(简称PEX聚结板)油水分离性能展开了研究。对三种不同工况下PEX聚结板油水分离性能进行模拟,得到了油滴粒径、是否考虑液滴聚结和不同壁面设置对聚结板分离性能的影响。结果显示:在一定范围内,PEX聚结板的油水分离效率随油滴粒径增加而增加,当油滴粒径超过此范围时,分离效率增长缓慢或不再增加;在PEX板作用下,小油滴更易于聚结成大油滴,有助于提高油水分离效率,因而数值模拟过程中考虑液滴聚结结果更接近实际;实验和模拟结果的对比可以得到:PEX聚结板数值模拟结果与实验结果基本吻合,验证了数值模拟模型设置的合理性;通过与实验对比可知,考虑液滴聚结并认为油滴只有碰到上壁面才会被捕捉的情况更接近实际。     

高频聚结油水分离技术装置在油田生产中的应用

针对油田联合站来液含水高、乳化严重、性质复杂、导电性强和稳定性差,常规分水器油水分离效果下降,油出口含水上升,导致外输原油含水指标达不到设计要求,油田联合站油水处理系统综合能耗升高等问题,提出了采用高频聚结油水分离技术装置这一新型原油脱水装置,介绍了高频聚结油水分离技术工作原理、技术特点、现场应用情况,并对应用效果作了分析。实践证明,高频聚结油水分离技术装置具有原油处理流程简化、处理时间大幅缩短、油水分离效果好、节能减排效果明显等优点,完全能满足高聚合物含量、高含水率、高乳化原油、高导电性等油井采出液的高效低耗原油脱水技术要求,具有较高的推广应用价值。     

旋流聚结技术初探

油，气，水三相介质在一定的离心加速度不同时旋流，对小油珠有很好的聚结作用，可获得较好的油，水分离效果。这种聚结工艺比较简单，无需任何聚结材料，也不存在堵塞问题，重点叙述了旋流聚结的原理，分散在水中大小不一的油珠在旋流过程中产生碰撞，而碰撞是聚结构前提，最后介绍了旋流聚结的工业试验情况。     

PERFORMAX聚结板油水分离性能数值模拟

采用计算流体动力学方法,考虑液滴碰撞时的聚结与破碎过程,对PERFORMAX聚结板进行了数值模拟,研究PERFORMAX聚结板的分离特性,得到了聚结板数量、流速、粒径对聚结板分离效率的影响规律。研究结果表明,增加聚结板数量有利于提高分离效率;当流体处于层流状态时,以重力分离为主,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径增加而急剧增加,当粒径大于50μm后,分离效率接近100%;而流体处于湍流状态时,惯性分离占据主导地位,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径变化幅值很小;当粒径较小时,湍流分离效率高于层流;当粒径较大时,层流分离效率高于湍流;聚结板分离效率随速度的变化出现两个峰值,第一个峰值的主导作用力为重力,第二个峰值为惯性力;因此,粒径较小时适合采用惯性分离,粒径较大时适合采用重力分离;惯性分离涉及到碰撞,而碰撞过程易产生破碎,导致分离效率下降,当流速进一步增加时,由于液滴破碎,分离效率略有下降,但流速应控制在不使液滴产生破碎的范围内;PERFORMAX聚结板用于污水除油时的分离效率高于油中除水,但油密度对污水除油分离效率的影响并不显著。     

新型静电聚结脱水技术在分离器中的应用

针对海上某油田井液含水高、乳化严重、性质复杂,常规油水分离器分离效果下降,导致分离设备尺寸增大和数量增多,造成平台或处理系统的造价和运行能耗大等问题,采用新型静电聚结脱水技术,将其与常规分离技术相结合,在保留常规分离器功能的基础上,增加静电聚结相关设施,提高分离器分离效率。该技术在实际应用中表明,增加静电聚结设施后,处理含水质量分数30%～40%的原油,分离器出口原油含水质量分数约1%,排水含油质量浓度下降至100 mg/L。     

含聚结填料分离器的分离特性试验研究

利用重力式分离模拟试验装置,对添加聚结填料前、后分离器的分离特性进行了对比研究。结果表明,该聚结填料对小液滴具有较好的聚结、合并作用,能显著提高油水分离效果,缩短停留时间;添加聚结填料前,前上、前中和前下取样口样品的含水量或含油量变化不大;添加填料后,后上、后中和后下取样口样品的含水量或含油量明显变小。     

含聚合物油水乳状液的聚结特性

利用单滴法，通过测定含聚合物的Ｏ／Ｗ型油滴的生存时间，研究了含聚合物油水乳状液聚结的动力学特性。探讨了温废、聚合物浓度及水解度对液膜的排液时间，半生命期及破裂速度常数的影响。并对聚合物影响乳状液聚结的微观机理进行了探讨。     

井下油水分离系统串联结构设计

在井下油水分离系统中，水力旋流器的多级串联可以提高井下油水混合液的处理精度，达到地面水处理的注水指标要求。在串联结构的设计中，整体空间布置、旋流器部分的上接头和下接头是设计的关键，合理地设计液流流道，可以有效地实现入口液、底流液、溢流液的相互隔离。     

井下油水分离回注水液控阀装置研究

以曹妃甸区块为代表的海上油田进入高含水阶段,采出液含水率高,地面水处理流程压力大,从而造成油井的限流、减产。通过井下油水分离工艺,可以提高产出液含油量,增加产量。回注水调控装置作为油水分离工艺的核心部件,原固定水嘴阀及电控阀回注水装置存在无法调节或稳定性差的缺点。研发了一种液控阀回注水装置,该装置通过液控管线进行控制,可以实现回注水的精细、稳定的调节,同时能够满足大排量回注水的需求。通过优化设计,关键结构的尺寸达到最优化。经试验表明,该阀换向压力稳定,换向可靠。解决了油水分离回注水调节的关键技术难题,提高了整体工艺的可靠性。     

轴流导叶式水力旋流器井下油水分离系统方案设计

针对目前井下油水分离系统中存在的问题,设计了一种轴流导叶式水力旋流器与有杆泵组合的井下油水分离系统,并对其工作原理和结构特点进行了分析。与采用切入式水力旋流器的常规井下油水分离系统相比,该系统具有能耗低、结构紧凑、径向尺寸小等特点。     

复合驱组分对含油污水油水分离效果的影响

从含油污水中碱／表面活性剂／聚合物对油水分离效果的影响入手，研究碱／表面活性剂／聚合物单独使用及复合使用对油水分离的影响。结果表明，聚合物对污水乳液的稳定性影响较大，是影响污水含油的主要因素，碱／表面活性剂／聚合物之间存在明显的协同作用，使污水油水分离更加困难。     

底水油藏电泵与喷射泵油水分采技术研究与应用

针对目前吐哈油田底水油藏地质储量采出程度低,已进入中高含水开发期以及前期抑锥技术虽然取得了一定效果,但由于技术自身原因无法推广应用等问题,提出了电泵与喷射泵油水分采技术思路,通过2 a的技术攻关和现场试验,目前该技术已经成熟,满足了提高底水油藏技术可采储量和油水比灵活控制以及生产测试的要求,取得了良好的应用效果,具有良好的经济效益和社会效益。     

海上油田新型井下油水分离及回注工艺

海上油田进入中高含水期后,产出水的举升、存储和处理难度加大,费用增加,给海上油田节能减排带来巨大压力,部分平台设备负荷无法满足处理要求。通过研发新型井下油水分离器,设计配套工艺管柱,开发出一套适合海上油田的悬挂式井下油水分离及回注工艺。新型井下油水分离器最大外径为130mm,处理量达1200m3/d,整个工艺系统采用悬挂式三通接头装置建立流动通道,可以保证在井筒内建立大流量流动通道;配套的井下参数监测及调控装置可在地面完成油水分离器出入口压力及流量的实时监测和调控,以保证系统分离效率。该系统处理量大、结构紧凑,工艺与目前海上油田采用的电潜泵生产管柱工艺类似,大幅降低了作业及运行风险。     

沉砂对聚并等流分离器的油水分离效果试验研究

为评价聚并等流型油水分离器在排砂的同时对井下油水混合物的分离效果,进行了室内井筒模拟试验,绘制了不同含水率时单杯进液量与油水分离后混合液含水率的关系曲线。试验表明:在单杯流量<0.2m3/d时,排砂孔和沉砂对聚并等流分离器的油水分离效果没有明显影响;4个排砂孔的分离器沉砂分离效果要优于其他个数排砂孔的分离器。     

油水重力分离技术及其进展

目前实现油水分离的方法主要有重力分离和旋流分离。虽然旋流分离器设备小巧，分离效率高，但存在能耗不足的缺点，因而应用最广泛实用的仍是重力分离技术。经对几种设备比较，ＨＮＳ—Ⅲ型分离器分离特性最优，油中含水仅为１．５６％，是新型高效重力分离设备实用的结构模型。建议成立专门的组织机构负责此方面的技术规划、科研攻关及推广应用方面的组织管理工作，并成立专门的开发研究机构，建立油水分离设备的专业定点生产基地，促进我国油田地面工程综合装备水平的提高。