原油脉冲电脱水的研究

１　前　言在油田开发中水几乎成为原油“永远的伴生者”,而原油含水的危害很大。它增大了油井采出液的体积,增加了管道输送的动力消耗和原油集输升温过程中的燃料消耗。另外,原油中所含的地层水都有一定的矿化度,会引起金属管道和设备的结垢与腐蚀,还会对炼油加工过程产生不良影响。因此,原油脱水是油田生产过程中一个不可缺少的重要环节。含水原油多为“油包水”（Ｗ／Ｏ）型乳化液,即水包在油内部形成“水池子”,其颗粒直径的范围为１０～２０ｎｍ［１］。目前,传统的双电场脱水［２］效果并不理想,且能耗较高,在实际操作中聚…     

高频脉冲电脱水机理探讨

高频脉冲电脱水是近几年来发展起来的一种新的电脱方法。它是在常规电脱电压输出波形上叠加了一个高脉冲信号而形成的。     

原油电脱水高频高压脉冲电源控制器设计

为了提高脱水效率以及系统运行的安全可靠性,对多路测控信号的处理采用微控制器循环检测,对于要求高速反应处理的事件(例如过流),设计采用了FPGA+单片机技术和改进型PI控制算法完成整个控制器的开发。介绍了以FPGA芯片为控制核心,应用VHDL硬件描述语言输入法实现原油电脱水高频高压电源控制器的设计。通过实验室的仿真测试,证明了方案的可行性,为原油电脱水高频高压脉冲电源的开发奠定了基础。     

原油电脱水高频高压脉冲电源控制器设计

为了提高脱水效率以及系统运行的安全可靠性,针对微控制器对多路测控信号的处理是采取循环检测的,对于要求高速反应处理的事件(例如过流),不能够及时处理,设计采用了FPGA+单片机技术和改进型PI控制算法完成整个控制器的开发。本文介绍了以Cyclone系列的EP1C6Q240C8的FPGA芯片为控制核心,应用VHDL硬件描述语言输入法实现原油电脱水高频高压电源控制器的设计。通过实验室的仿真测试,证明了方案的可行性,为原油电脱水高频高压脉冲电源的开发奠定了基础。     

应用二次回归正交设计研究高频脉冲电脱水

本文采用回归正交设计研究高频脉冲电脱水，在脉冲电参数的研究范围内，考虑到三个电参数，即电压、脉冲频率和脉宽对脱水率有很大的影响，并对其它影响因素固定在某个适宜的水平上，建立了二次回归数学模型。通过验证，该回归方程在所研究范围内具有很好的预测性。     

复合驱采出液电脱水技术研究

1 .技术路线由于复合驱采出液含有碱、聚合物、表面活性剂等化学物质 ,致使采出液的导电率增大 ,电脱水器电场减弱 ,严重时会发生极间短路现象 ,电脱水器无法正常生产。所以 ,问题的关键就是 ,开发一种新技术———高频脉冲脱水技术 ,使电脱水器内具有较高的电场 ,而又不会使极间短路。2 .高频脉冲脱水的原理复合驱乳状液在高压电场的作用下会发生短路 ,电场消失后 ,短路会消失 ,不同含水的乳状液短路形成时间和短路消失时间也不同。通过调整高频脉冲的频率和占空比 (在一个脉冲周期内 ,脉冲输出时间和周期之比 ) ,使高频脉冲输出时间 (脉冲…     

停留时间对动态脉冲电脱水性能的影响

基于动态脉冲电脱水试验,考察停留时间对高压高频脉冲动态电脱水性能的影响。试验结果表明,随停留时间的增加,动态电脱水器的水处理效率和油处理效率显著增大,脱水功率小幅增加。高电压、长停留时间条件下,电脱水器的有效容积利用率小幅下降,脱水能耗随电压增大而增加的趋势有所减缓。当停留时间较长时,高频下乳状液吸收的电场能过高,大大增加了过度极化和电分散现象发生的趋势,动态电脱水性能下降。高含水率、高电压和高脉宽比条件下,应采用较低的停留时间,以避免极板击穿、垮电场等事故的发生。该项研究成果为高效紧凑静电脱水设备的研发奠定了基础。     

三元复合驱采出液电脱水技术研究

本文介绍了三元复合驱采出液的物化性质，并通过孤东油田小井距断块三元复合驱采出液的破乳、脱水试验，说明高频电脱水技术对三元复合驱采出液有较好的脱水效果。     

新型脉冲电脱水技术现场应用评价

在大庆油田,随着三次采油技术的不断深入,油田采出液组分越来越复杂,乳状液破乳愈加困难,传统交直流电脱水技术局限性变得十分凸显,而新型脉冲电场克服了交直流电场的缺陷,显示了广阔的应用前景。现场试验证明,新型脉冲电源比传统交流电源日处理量提高59.8%,节省电能83.5%,在处理复杂介质时,能够不垮电场、不短路,稳定性更强。     

高频脉冲电脱水机理浅析

高频脉冲电脱水是近几年来发展起来的一种新的电脱水方法。它是在常规电脱水的电压输出波形上叠加了一个高频脉冲信号而形成的。它能使原油乳状液中的水颗粒充分吸收足够的能量；使乳状液中的水颗粒的振动幅度增大；使其与相邻的水颗粒碰撞机会增多，以达到提高脱水效率的目的。     

海洋油田原油乳化液高频/高压交流电脱水实验

采用自行设计的矩形波高频/高压脉冲交流电源和静电聚结器,以取自海洋油田原油配制的含水率分别为5%和20%的2种W/O型原油乳化液为研究对象,对原油乳化液进行了高频/高压静态电脱水实验,与工频/高压交流电源的脱水效果作对比,并测量了乳化液在施加电场前后的电导率。结果表明,相比工频交流电场,高频/高压脉冲交流电场对原油乳化液具有更好的破乳脱水效果;W/O型原油乳化液最佳脱水频率范围在1400~1500 Hz;高频/高压脉冲电场对W/O型乳化液的电导率参比值有明显影响,乳化液在电场作用后的电导率明显高于施加电场前的电导率,同时电导率参比值随电场强度和频率的变化也会发生变化,因此也可以作为评价原油乳化液脱水效果的指标。     

高压原油脉冲电脱水试验

含水原油多为“油包水”(Ｗ/Ｏ)型乳化液,即水包在油内部形成“水池子”,其颗粒直径范围为10～12ｎｍ〔1〕,目前,传统的双电场脱水〔2〕效果并不理想,且能耗较高,在实际操作中聚结水滴沉降速度较慢,并可能导致第三相(ＳｐｏｎｇｅＥｍｕｌｓｉｏｎｓ—粘度大而且稳定的Ｗ/Ｏ乳化液,含水约94%〔3〕)的生成,这些都不利于破乳。由于高速离心场可大大加快水滴沉降速度,有人提出了采用静电场和离心场联合破乳脱水的方法〔4〕。脉冲电场可大大增强原油破乳效果,采用脉冲电场或脉冲电场与离心场联合脱水是一种有效方法。1脉冲电脱水试验在原油含水…     

胜利油田特高含水期电脱水工艺发展方向的探讨

分析了胜利油田进入高含水期后，原油电脱水存在的主要问题：①脱水站中老的淤渣排不出去，新的淤渣又不断产生，越积越多，形成恶性循环；②各种化学药剂的使用，特别是三采注稠化水，井下压裂、酸化、防砂等作业，使原油乳化液性质变顽固和形成“水包油”型乳化液，使电脱水器出现“倒电场”；③破乳剂质量差；④设备管理跟不上。针对存在的问题提出了今后的工作方向和几点建议。     

埕北油田原油脱水和污水处理

本文简要介绍了埕北油田用于原油和污水处理的工艺流程,详细总结了该油田自投产以来在原油脱水和污水处理两方面所做的工作,通过工艺流程的调试与改进、工艺参数的调整和化学药剂的筛选与投加试验,使该油田的净化原油含水和排放污水含油基本上达到了规定的标准。埕北油田原油脱水和污水处理问题的基本解决为我国海上其它稠油油田的开发提供了经验。     

原油电脱盐脱水技术发展现状与展望

由于石油资源需求的不断增长和原油开采力度的加大,国内外原油重质化、劣质化趋势日益加剧,加上炼制原油品种的频繁更换,给炼厂原油电脱盐脱水装置带来很大的冲击。原油电脱盐脱水作为最主要的原油预处理技术,其效果好坏将直接决定炼厂后续加工装置的安全、高效、长周期运转。综述了目前原油电脱盐脱水的主要设备,包括原油电脱盐罐、罐内主要电极形式、供电系统和其他辅助设备。在此基础上,介绍了几种电脱盐脱水新技术,并对各钟技术的主要特点及存在问题进行了分析,最后对原油电脱盐脱水技术的未来发展方向给予了展望。     

高效三相分离器在姬塬油田原油脱水中的应用

根据姬塬油田原油特性,在原油脱水处理中引进油气水三相分离技术,使原油得到初步处理,同时实现伴生气有效回收。文章介绍了三相分离器的结构、工作原理、现场应用情况。结果表明,此三相分离器对原油脱水处理具有明显的效果。     

Experimental Study of Desalting and Dehydration of Two Samples of Iraqi Crude Oils

The salt content of a crude oil consists of salts dissolved in the water, which are dispersed within the produced crude. This study has been done to find the optimum conditions for desalting and dehydration of two types of Iraqi crude oil (Naft Khana crude and Basra crude from the Iraq strategic pipeline), which were provided from the Daura refinery in Baghdad. Naft Khana crude oil is lighter than Basra crude oil and has higher API gravity and it is relatively easy to desalt. Also, Naft Khana crude oil has a salt concentration higher than Basra crude oil. The optimum experimental conditions for improving desalting/dehydration process were 7 vol% ethylamine dosage, 100°F crude oil temperature, 20 vol% adding fresh water, and 30 min settling time. Basra crude oil required a high washing water ratio to increase the rate of water droplet settling in the desalter and the dilution efficiency of salts in crude oil.     

油液黏度对脉冲电场最佳破乳频率的影响

通过建立油中乳胶粒子在脉冲电场作用下的非线性振动动力学模型,研究了粒子非线性参激共振及其条件,得出脉冲电场最佳破乳频率关系式。结果表明,油中乳胶粒子最佳破乳频率及其共振振幅随油液黏度的增大而减小。利用模型得出的乳胶粒子振动幅频特性关系在理论上解释了油液黏度对最佳破乳频率产生的影响,以及最佳破乳频率偏离粒子振动固有频率的成因。     

煤焦油在电场中的脱水动力学研究

对陕北神木中温热解煤焦油在电场中的脱水动力学进行了研究,得到了煤焦油在电场中脱水的一般规律。通过在电场中加入破乳剂,以von Smoluchowski提出的快速聚集理论为基础,建立了动力学模型,考察了外加电场的电场强度、内部水滴直径、乳化液中水相含量、脱水温度及乳状液黏度对脱水速率的影响;用Matlab软件拟合出各动力学参数,得出模型参数C1=1.35×10-3,C2=6.02×10-5。用实测数据对模型的可靠性进行了验证,模型验证显示相对误差可控制在3%左右,表明此模型对煤焦油在电场中的脱水速率具有很好的预测性,为破乳剂评价和工业化应用提供了可靠依据,具有很好的实用价值。