流花油田老化油高频/高压脉冲交流电场破乳脱水研究

在测定老化油乳化液粘度-温度曲线、含水率反相点曲线的基础上,采用静态静电聚结破乳实验装置研究了油水反相特性对电场破乳脱水效果的影响,使用自主搭建的动态破乳脱水特性快速评价装置研究了高频/高压脉冲交流电场下电场强度和频率对老化油乳化液破乳脱水效果的影响. 结果表明,流花油田老化油反相点含水率约为40%,油水反相过程中乳化液粘度增加,电场破乳脱水难度增大;老化油乳化液含水率为30%时,最优电场强度1.25 kV/cm、电场频率2.5 kHz下破乳后的离心脱水率为97.8%,远高于工频电场下的离心脱水率(4.2%),高频/高压电场破乳比工频/高压电场破乳优势明显.     

高频脉冲电场下无机盐及电场参数对水滴成链特性的影响研究

为了深入探究W/O乳状液静电聚结破乳过程中无机盐及电场参数对水滴成链特性的影响机理,分别改变无机盐浓度、种类及电场参数,对高频高压脉冲电场作用下水滴成链特性进行显微实验研究。结果表明,随NaCl浓度增加,电场作用前期,水链平均粒径先增大后减小,电场作用后期,顺序相反。电场作用前期,水链平均粒径从大到小的顺序为:Na_3PO_4、Na_2SO_4、NaNO_3、NaCl、Na_2CO_3和CaCl_2、MgCl_2、KCl、NaCl、NH_4Cl;电场作用后期,顺序相反。无机盐对水链链长的影响与其对水链平均粒径的影响相似。电场参数方面,随电场强度增加,水链链长先减小后增大,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后显著增大;随电场频率的增加,水链链长平缓减小,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后小幅减小;随占空比增大,水链链长先小幅减小后小幅增大再大幅减小,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后小幅下降。     

电场-旋流场耦合强化乳化液脱水技术研究进展

以油包水乳化液为对象,阐述了电场-旋流场耦合作用下液滴聚结和强化分离机理,介绍了现阶段耦合装置结构的发展,分析了速度、电压幅值、频率及乳化液特性等操作参数对液滴聚结、破碎及油水两相分离性能的影响。同时指出了现阶段研究的局限,探讨了今后的研究方向,为耦合场下液滴聚结特性和操作参数的研究提供借鉴。     

脉冲电场强度及频率对乳化液脱水的影响

为提高油田原油脱水处理效率,保证脱水电场的稳定性,满足陆上及海上石油处理设备紧凑、高效的技术要求,开展了脉冲电场下电场强度和频率对乳化液脱水效果影响的研究;通过水滴伸缩模型的建立,分析了水滴在电场作用下的受力情况,推导得出水滴形变量与电场强度的关系式;建立水滴振动动力学模型,分析水滴振动时的受力情况,得出水滴共振时外施电场频率的表达式,从理论上给出了最佳脱水频率的选择方法.研究结果表明,乳化液脱水过程中存在最佳脱水电场强度和最佳脱水频率.随着外施电场强度增加,脱水率逐渐升高,当外施电场强度超过水滴临界破裂电场强度时,脱水率有所下降,且脱水电场不稳定;当外施电场频率使水滴达到共振时,水滴振幅最大、脱水效果最好.     

缓蚀剂在海上某油田含蜡原油脱水的应用

原油脱水是海上油田生产过程中的重要环节,南海东部某深水油田群采用全水下开发模式,其中A油田原油在单层海管中降温、析蜡,蜡与水混合后形成乳化液影响工艺系统正常运转,造成原油品质不合格。通过介绍A油田含蜡原油乳化液形成的原因,分析乳化液对生产的影响,并致力于研究缓蚀剂内的表面活性剂破乳脱水的方法与原理,有组织、有计划的对问题进行分析、探讨、验证。结果表明：缓蚀剂在高温原油海管中有效实现破乳,为海上油田含蜡原油破乳问题提供全新解决思路。     

低压脉冲电场对高浓度O/W型乳化液破乳特性的影响

为实现高含油浓度O/W型乳化液的电场破乳预分水,借鉴电絮凝技术的工作原理自行设计了静态序批式电场破乳预分水实验装置。在对乳化液理化特性进行量化表征以确保其稳定性的基础上,以预分水率为主要评价指标,系统实验研究了电场形式、峰值电压、脉冲频率、占空比及含水率对O/W型乳化液静态破乳预分水特性的影响。结果发现,脉冲直流方波电场下乳化液的破乳效果比直流电场较好;含水率降低使乳化液的破乳程度减弱;峰值电压、脉冲频率和占空比都存在一个最优值。当施加脉冲直流方波电场、电压幅值为40V、脉冲频率为2kHz、占空比为0.5、加电时间为30min时,含水率90%乳化液的预分水率达87.18%。基于实验过程中的现象推测,高含油浓度O/W乳化液的破乳预分水机理包括双电子层作用和类似电絮凝作用。     

海上某油田原油脱水稳定工艺方案选择

根据南海S油田原油物性,结合S油田钻采平台的空间布局情况,对该油田的原油处理工艺进行了分析,提出了满足原油外输要求的四种原油脱水稳定方案。结合各个方案特点和设备布置情况,对该四种方案进行了空间布置、能耗和经济性对比,最终选择了"生产分离器+电脱水器+脱气罐"高压方案作为该平台的原油脱水稳定工艺方案。该方案降低了设备费用,有效的利用了平台空间,同时满足了原油外输的要求。     

非均匀高频脉冲电场中水滴成链规律研究

近年来,由于原油中沥青质、胶质等含量的增大,电聚结过程中易产生长水链,一旦导通电极就会短路,使场强急剧下降,导致设备断电甚至损坏.为了防止长水链造成的危害,将同轴六边形-圆电极施加高频脉冲电场后,对水滴成链和聚并行为进行了观测和研究.结果表明,水滴在电场作用下成链、聚并,水链自电极中心向外延伸,水链长度随着电场参数和物...     

非均匀高频电场下W/O型乳化液动态破乳聚结特性的实验研究

采用自主设计搭建的非均匀电场动态破乳聚结特性实验装置,首次在国内配套使用高频/高压脉冲交流电源和FBRM G600型聚焦光束反射仪,建立了W/O型乳化液中分散相水颗粒粒径分布的在线测试评价方法,进而系统研究了电场参数和流动参数对W/O型乳化液在非均匀电场作用下动态破乳聚结特性的影响规律。实验结果表明,对于所配制含水率为20%的W/O型乳化液,在电场强度为2.87 kV×cm~(-1)、电场频率为2 kHz、占空比为50%时,分散相水颗粒体积平均粒径(VMD)值较初始稳定状态的增长倍数达到最大值,为3.81倍;小粒径水颗粒(粒径小于10μm)数目较初始稳定状态减小至最小值,减少了62%;充分证明在非均匀电场下,合理电场参数的筛选对于乳化液破乳聚结具有重要意义。在实验流速范围内,VMD值增大倍数随着流速的增加先增大后减小,表明在确保足够停留时间的前提下,适度增加乳化液流速方能显著提升破乳聚结效率,因此合理流速的确定应当优先满足乳化液在电场中最短停留时间的要求。     

高压/高频脉冲交流电场中W/O型乳化液的静电聚结特性研究

采用矩形流道连续流动实验装置,对W/O型乳化液施加矩形波高压/高频脉冲交流电,以分散相水颗粒体积平均粒径为主要技术指标,研究了电压幅值、脉宽比、脉冲频率等电场参数对不同含水率乳化液静电聚结特性及电源功率的影响.结果表明,电压幅值是影响聚结效果的主要因素,水颗粒粒径随电压的升高而增大;脉宽比对聚结效果和功率的影响较小;脉...     

正交设计在微波辐射原油脱水中的应用研究

研究了微波辐射对原油乳状液脱水的机理及其3个主要影响因素,用正交实验设计法考察微波辐射对原油乳状液脱水的最佳实验条件,以达到较好的脱水效果。采用MSP-100D微波消解系统对水质量分数为50％的大庆原油乳化液进行微波辐射实验。通过极差和方差分析可知,在影响大庆原油乳化液脱水率的3个因素中系统压力值影响最大,微波辐射功率其次,微波辐照时间影响最小。在微波辐射功率为400W,辐照时间为10min,系统压力值为0．3MPa,水质量分数为50％的大庆原油乳化液的平均脱水率高迭93．9896。实验结果表明．微波辐射原油脱水具有效率高,时间短,无污染和节约能源等优点,有良好的工业化应用前景。     

原油脱水温度优化研究

通过对原油立式脱水沉降罐的工作原理及原油沉降脱水的工艺过程的研究,结合沉降段和水洗段的结构特点及参数,应用斯托克斯公式计算出不同温度下不同液滴的沉降速度以及不同温度下液滴在脱水沉降罐中脱水时间,确定不同温度下脱水沉降罐的容积,建燃料费用和投资为最优的数学模型,通过C++程序进行求解;幵用算例进行优化求解,确定了最佳的脱水温度。     

脉冲电场作用下水滴动态响应特性研究

通过利用comsol数值模拟软件,对脉冲电场作用下的液滴运动规律进行模拟,建立液滴在脉冲电场作用下的物理模型和乳状液界面动力学模型;研究脉冲电场中乳状液的电场强度、占空比、介电常数等参数对液滴的变形行为的影响;针对脉冲电场中乳状液的电场强度、分散相水滴的受力以及各电场参数对水滴变形的作用机理等进行深入探讨,最终得到的水滴变形速率方程,能够较为客观地反映出脉冲电场作用下水滴的变形规律,具有一定的指导意义。     

联合站原油脱水过程的工艺特性

本文通过联合站原油脱水过程的控制系统和工艺特点相应的建立了系统的动态数学模型,并且也分析了输入输出变量以及两者之间存在的关系,另外就是对干扰的响应问题也进行了研究,不断的改变原油脱水过程控制方案中有关输入输出变量之间的对应关系,分析相应的结果。另外,在大庆油田联合站实际应用的过程中,基于此配对原则设计的控制系统的可控性和闭环系统的稳定性也相应的有所提高。因此,为了改进原油脱水过程方案能有很好的技术指导,我们必须研究和分析原油脱水过程的工艺特性。     

联合站原油脱水过程的工艺特性

本文通过联合站原油脱水过程的控制系统和工艺特点相应的建立了系统的动态数学模型,并且也分析了输入输出变量以及两者之间存在的关系,另外就是对干扰的响应问题也进行了研究,不断的改变原油脱水过程控制方案中有关输入输出变量之间的对应关系,分析相应的结果.另外,在大庆油田联合站实际应用的过程中,基于此配对原则设计的控制系统的可控性和闭环系统的稳定性也相应的有所提高.因此,为了改进原油脱水过程方案能有很好的技术指导,我们必须研究和分析原油脱水过程的工艺特性.     

脉冲电场电化学软化水协同特性分析

为了探究脉冲电场下电化学水软化特性,选取溶液质量浓度、高频脉冲电源的频率与占空比3个重要因素,基于Box-Behnken响应面法进行分析,研究各因素及其组合效果对水软化效率的影响程度,并进行优化,得到最佳参数。实验结果表明：溶液质量浓度对水软化效率影响最为显著,3因素的影响效果依次为溶液质量浓度>占空比>频率。在电压为36 V下,初始质量浓度在300～400 mg·L^-1时,电解反应和沉积反应达到最佳协同状态,软化性能达到最佳。脉冲电源占空比的改变对碳酸钙晶体的相组成没有影响,但对碳酸钙晶体的成核以及晶体的生长有较大影响。     

二次脱水工艺在原油贮运中的应用

抚顺石油三厂所加工的大庆原油,系由管道直输入厂。长期以来,原油供应一直比较紧张,仅能维持低限加工油量,根本保证不了设计规定中明确的;以管道输送方式的炼油厂,原油应保证有五天以上贮备量的要求。实际上,原油进罐静置仅为7～8小时,有时甚至只有2～3小时。原油入罐温度约为40℃,按经验而言,原油在60℃左右比较容易脱水,而操作上罐內加热温度仅能达到50～55℃。由于要保证生产需要,势必压缩静置时间。又加之加热温度偏低,于是在脱水过程中往往带油,有时水中含     

高频脉冲电场参数对水滴极化变形的影响

在理论分析基础上进行显微实验,得到了高压高频脉冲电场参数对水滴极化变形的影响规律。结果表明,随电场强度的增加,水滴的变形度近似呈抛物线形增大,水滴的极化弛豫时间降低,极化电荷的迁移速度增加,水滴最大变形度所对应的电场频率增大。电场频率过低时,油水乳状液的电容较大,极化电压过小,极化程度较低;电场频率偏离水滴固有频率越多,水滴的振荡幅度及共振效应越差,水滴的变形受到抑制。随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增加,水滴变形度增加;占空比过大,部分电场能经油相发生泄漏,水滴变形度小幅降低。研究发现,高压高频脉冲电场作用下,各电场参数间的交互作用对水滴极化变形的影响不可忽略。上述研究成果为高压高频脉冲静电破乳机理的深入探讨奠定了基础。     

高频脉冲电场作用下乳状液液滴动力学模型

基于乳状液中液滴在电场中的受力情况的分析,建立了W/O乳状液中液滴振荡固有频率公式,从理论角度分析和解释了高频脉冲电场对W/O乳状液的破乳机理,从力学的角度分析了最佳频率存在的理论基础,并推导出了最佳频率的计算公式。该固有频率与液滴尺寸、界面张力、黏度、温度、密度等有关。为了验证最佳频率公式的可靠性,用正辛烷乳状液进行了室内实验。实验结果表明,理论最佳频率公式的预测结果与实验测得的最佳频率结果吻合,经修正后与白油实验结果也非常接近。