高剪切流场和含水率对驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液油水分离特性的影响(一)

以大庆油田北一区二排区块现场三元复合驱采出液为介质,研究了采出液含水率和离心泵中的高剪切流场对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水分离特性的影响及其影响机制.驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液的最主要特征为含水率和驱油剂含量高,油水界面张力低,油水乳化程度高,在离心泵等高剪切湍流场内易发生二次乳化而油水分离难...     

大庆油田三元复合驱采出液的油水分离特性

采用室内配制的模拟三元 (碱、表面活性剂、聚合物 )复合驱采出液研究了大庆油田三元复合驱采出液的油水分离特性 ,以模拟采出液为介质采用均匀设计方法研制了一种针对大庆油田三元复合驱采出液的破乳剂并测试了该破乳剂对模拟三元复合驱采出液和实际三元复合驱采出液的破乳效果。     

高剪切流场和含水率对驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液油水分离特性的影响(二)

以大庆油田北一区二排区块现场三元复合驱采出液为介质,研究了采出液含水率和离心泵中的高剪切流场对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水分离特性的影响及其影响机制.驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液的最主要特征为含水率和驱油剂含量高,油水界面张力低,油水乳化程度高,在离心泵等高剪切湍流场内易发生二次乳化而油水分离难度显著增大.水包油(O/W)型三元复合驱采出液的油水分离难度随其含水率增大而增大.含水率大于等于93.7％的高表面活性剂含量石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液单位体积内的油滴数量少,油滴间发生相互碰撞和接触的机会少,加上油滴在Marangoni效应作用下聚并缓慢,其在上浮进入三相分离器和游离水脱除器油水界面下方的油珠聚集体之前难以充分聚并,粒径过小,使得油珠聚并后被圈闭在油连续相中的水滴粒径过小,所形成的油包水(W/O)型原油乳状液中含有大量直径小于4μm的细小水滴,这些细小的水滴受Brown运动影响严重,沉降和聚并困难,造成驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液脱水达标困难.离心泵对含水率小于60％的三元复合驱采出液总体上有显著的二次乳化作用,使其油水分离特性变差,而对含水率为77.3％的三元复合驱采出液的油水分离特性则没有显著的不利影响.离心泵对三元复合驱采出液的乳化机理为离心泵内存在高强度的湍流场,其中尺寸与分散相液滴相近的漩涡与液滴发生碰撞而使后者发生破裂,粒径变小,其影响程度随油水界面张力和分散相体积分数下降而增大.转油放水站外输液为含水率为60％～80％的O/W型乳状液时其后续脱水难度较低.     

三元复合驱含油污水油水分离剂的研制

针对三元复合驱含油污水水相粘度大、油珠粒径小和油珠聚并困难的问题，从阴离子型和非离子型药剂的思路出发，研发了促使三元复合驱含油污水兼有油珠聚结和浮选除油功能的油水分离剂Drows-1，根据Drows-1对O／W型三元复合驱采出液具有良好破乳效果的特点，提出了将油水分离剂的加药点设在三元复合驱采出液破乳之前，采用热化学沉降－浮选处理工艺解决三元复合驱含油污水油水分离问题的思路。     

三元复合驱采出水处理研究进展

随着三元复合驱采油技术在油田的广泛应用,三元复合驱采出水产量不断增加。三元复合驱采出水水质复杂,具有矿化度高、黏度大、含油乳化程度高、小油滴含量高、油水分离困难等特点,对油田生产和环境的影响日益严重。因此,开展三元复合驱采出水高效处理方法的研究成为一项重要的任务。本文分析了影响三元复合驱采出水油水分离特性的各种因素,介绍了目前国内应用于三元采出水处理的先进技术,如膜分离法、气浮选分离法、高级氧化法、微生物法等,阐述了这些处理技术的优势及存在的问题,重点介绍了气浮选分离法和微生物法在三元采出水处理中的应用情况,并对大庆油田三元复合驱采出水现场处理工艺进行了介绍,最后对今后的研究工作提出了一些展望。     

化学药剂在三元复合驱采出水处理中的应用

介绍了三元复合驱采出水特性,油田采出水中油的存在形态以及除油方法,三元复合驱组分对采出水油水分离效果的影响。重点综述了化学药剂在三元复合驱采出水处理中的应用,并提出了今后三元复合驱采出水处理的建议。     

三元复合驱原油脱水系统油水分离效果急剧恶化后的应急化学剂处理措施

针对大庆油田北三东区块石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液处理设施进液的性质受油井酸洗和酸化作业影响发生突变,油水分离难度大幅度上升,造成大量原油随分离采出水进入采出水处理设施,外输脱水油量大幅度下降的问题,通过对突变后采出液处理设施进液性质的研究,确定造成其油水分离特性严重恶化的主要原因为其中含有大量硫化亚铁和碱土金属碳酸盐等具有油水界面活性的纳米尺度固体颗粒,这些微粒吸附在油水界面上形成空间屏障阻碍油珠之间的聚并。通过联合投加可溶解硫化亚铁和碱土金属碳酸盐微粒的硫化物去除型水质稳定剂WS1005B、可抑制碱土金属碳酸盐微粒析出的水质稳定剂WS1003、对O/W型采出液兼有清水和破乳脱水双重作用的油水分离剂SP1013和可抑制电脱水器内油水过渡层的脱水型破乳剂SP1009,改善了三元复合驱采出液处理设施进液的油水分离特性,实现了石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液的有效油水分离,三相分离器和游离水脱除器放水含油量低于800mg/L,电脱水器出油水含量低于0.5%,分离采出水含油量低于350mg/L。     

强碱三元复合驱新型破乳剂评价研究

三元复合驱技术迅速发展,在矿场试验中取得了较好的增油降水效果,但是采出液中残余的聚合物、碱、表活剂使采出液乳化严重,导致油水分离困难。本文进行三种破乳剂对两口三元井采出液室内破乳评价室验,通过破乳效果分析,筛选出一种适合三元复合驱采出液的破乳剂,并进行了现场实验,取得了较好效果。     

弱碱三元复合驱采出液特性及处理技术研究

三元复合驱作为我国各大油田的主要增产促产开发技术,始终存在一定的缺陷。通过实验研究了弱碱三元复合驱采出液乳化程度及油水分离等相关特性,结合Zeta PALS电位仪、激光粒度仪测定了采出液扩散双电层电位及悬浮固体粒径,并进行了不同实验条件下的破乳剂优选。实验结果显示:弱碱三元复合驱采出液的脱水难度大于水驱,因为其乳化严重且分散度高;相比于强碱三元复合驱采出液,其采出液的电位绝对值降低,基本位于30～50 mV之间;随着采出液温度的增加,悬浮杂质及油珠粒径增加。     

油水分离剂在石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水处理中的应用

大庆油田北二西试验区石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水中含有大量难以浮升和聚并的微米和亚微米尺度油滴,造成该试验区三元复合驱采出水沉降和过滤除油效果差,过滤后回注采出水含油量严重超标。为解决北二西试验区三元复合驱采出水除油困难的问题,研制了可促进小油滴与大油滴之间聚并的非离子型油水分离剂SP1013。通过在北二西试验区地面回掺热水中投加SP1013,在集油管道中利用SP1013的聚并作用和流场中的油滴碰撞机会实现大油滴对小油滴的捕获和兼并,在保障三元复合驱采出液油水分离效果的前提下,显著改善了采出水的油水分离特性。北二西试验区三元复合驱采出液水相表活剂含量为56~60mg/L、聚合物含量为1168~1264mg/L、pH值为8.2~8.6,按试验区产液量计的油水分离剂SP1013加药量为70mg/L的条件下,处理后回注采出水含油量可降低到20mg/L的含聚合物采出水回注高渗透率油藏的含油量控制指标以下。     

平行板油水沉降器中低雷诺数油滴运动模拟计算

以平行板油水沉降器为研究对象,对平板内的水相采用层流模型,油相采用离散相模型,在考虑边界影响、油滴为流体球和环境流3个因素影响及其协同作用条件下,建立了其运动方程,模拟计算分析了油滴在平板间的运动情况。结果表明,Poiseuille流场中油滴在有限空间的运移过程将受边界和流场影响,并使其运动行为发生改变,油滴上浮时间明显增加,沿平板水平位移延长,油滴在平行板油水器分离难度加大,其中边界的影响作用最大,而其次是Poiseuille环境流。另外,当两相液体粘度差别不大时,油滴内环流影响作用较弱,其三者协同作用不可忽视。     

费托合成工艺油水分离器的工艺设计

根据卧式油水分离器的特点,分析影响油水分离效果的因素。介绍油水分离器的工艺设计,并讨论其操作。     

脱气除油旋流系统流场分布及分离特性

目前我国大部分油田已进入高含水阶段，且采出液中常带有大量伴生气，采用旋流分离法实现采出液高效分离对于简化陆上油田地面处理工艺及提升海上平台经济环保的采出液处理技术具有重要意义。脱气除油旋流系统由GLCC型气液分离器和油滴重构旋流器串联组成，设计的目的是在保证高效脱气的同时进一步改善对小油滴的去除效果，实现油气水三相高效分离。本文基于计算流体动力学（computational fluid dynamics，CFD）方法，利用种群平衡模型（population balance model，PBM）模拟油滴破碎与聚结，对脱气除油旋流系统内部流场特性及粒度分布进行模拟分析，并采用数值模拟与试验相结合的研究方法，对比分析不同含气体积分数和气相出口分流比对脱气除油旋流系统分离性能的影响规律。结果表明：含气体积分数与气相出口分流比对脱气除油旋流系统分离效率的交互作用较显著，在研究范围内综合脱气效率和除油效率可以得到，含气10%、20%、30%的最佳分流比分别为25%、30%、35%，数值模拟结果与试验结果吻合良好，验证了数值模拟方法的可靠性。另外，含气体积分数越大，油滴重构旋流器的油滴分层重构现象越明显，油滴重构旋流器可以在一定程度上改善含气情况下油水分离效果差的现象，脱气除油旋流系统对油气水三相分离的适用性较好。     

摇摆条件下重力油水分离器的性能研究

海上采油浮动平台由于受到波浪、海风及水流等因素的影响,产生的摇摆将影响重力油水分离器的分离性能。借助数值模拟手段,利用计算流体动力学软件Fluent对重力油水分离器在不同摇摆情况下的油水分离进行了模拟,分析了摇摆的频率和振幅对油水分离性能的影响。数值模拟结果表明,剧烈的摇摆会明显降低油水分离效率,频率越高、摇摆幅度越大,对其分离性能的影响越大。     

驱油剂对O／W型弱碱体系三元复合驱采出液分离特性的影响

自上世纪90年代进入高含水开发期以来.为提高原油采收率和稳定原油产量,大庆油田工业化应用了聚合物驱技术,并相继开展了若干个三元复合驱矿藏试验,均取得了显著的提高原油采收率的效果.     

三相卧螺离心机设计分析及结构参数对分离效果的影响

首先提出了用于油水砂分离的三相螺旋沉降式离心机两种结构模型。通过CFD数值计算发现,带有轴向管法兰的三相卧螺离心机结构模型存在一定的缺陷,即管法兰上有堵砂的情况出现且分离效率较低。通过改进设计,可调溢流挡板的三相卧螺离心机结构模型是可取的。该模型有较高的油相回收率,且固相也相对较干燥,适用于油水固三相分离。该模型还具有水与油砂分离、油水与砂分离或油与水砂分离等几种不同的排液方式。对此三相卧螺离心机加工制造,搭建实验平台,通过实验研究发现,此种结构的三相卧螺离心机对油相的分离效率较高,挡板圆弧中心到转鼓中心轴的距离对分离效率有着不同的影响。     

脱油型螺旋管油水分离器的数值模拟

应用计算流体动力学(CFD)方法,采用RNGk-ε湍流模型对未开孔螺旋管油水分离进行数值模拟,根据此油相分布,在油相大量聚集的位置开孔,油相通过孔射流实现油水分离,且具有较好的分离效果;对比油相体积流量分布的模拟和实验结果,吻合较好,也由此验证了RNGk-ε模型的正确性。     

旋流分离技术在甲醇制烯烃工艺废水处理中的应用

旋流分离技术在液-固分离和油水分离方面有广泛的应用,针对甲醇制烯烃废水处理中存在的问题,分别研究了急冷水旋液分离器和水洗水旋流除油器,应用于急冷水中催化剂微粉的脱除及水洗水中的油蜡类物质的分离。研究成果应用于某化工企业180万吨/年DMTO装置的水处理系统,并对其急冷水和水洗水水质进行了长期的监测,主要监测指标为急冷水旋液分离器进出口悬浮物含量和水洗水旋流除油器进出口油含量。工业运行结果表明：急冷水一级旋液分离器和二级旋液分离器的效率分别能达到50%和80%,对急冷水进行了有效的澄清,同时对外排相进行了有效的提浓;水洗水除油器的分离效率可达到60%,对油蜡类物质具有较好的分离效果。旋流分离技术的应用,减少了水系统中管路及设备堵塞,保证了装置的稳定运行。