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。     

三元复合驱采出水性质及稳定性机理研究

通过对大庆油田二厂南四-8(弱碱)和四厂三元-6(强碱)三元复合驱采出水水质、含油量-沉降时间关系和驱油剂-油滴粒径关系等进行测定分析,得到了三元水的基本性质及驱油剂对其稳定性的影响。碱对三元水稳定性影响具有双重性,随着碱量增大,小粒径油滴分布增多,少部分油滴粒径已达到胶体粒径范围,碱量增到一定值,采出水油滴会发生聚并而分离;表面活性剂降低油水界面张力,促进油滴分散,其长链分子间存在斥力,可阻碍油滴聚并;聚合物增加采出水黏弹性,增大油滴聚并阻力,减小上浮速度。碱和表面活性剂的协同作用可使原油中的活性物质发生皂化,同时碱在一定程度上促进了聚合物自身水解,增大界面活性,使得采出水稳定性增强。     

粒径重构旋流器结构参数优选

粒径重构旋流器通过入口结构来实现大、 小粒径油滴的重新排列,再通过内嵌式结构对大、 小粒径的油滴进行高效分离.为了进一步提高旋流器的油水分离效率,在旋流器入口位置最佳弯管角为180°的基础上,研究了切向入口高度、 内层溢流管直径及内锥段长度等参数对旋流器内油滴粒径分布、 油相体积分数与分离效率的影响,并利用CFD数值模...     

新型重力式油水分离器的优化设计

根据斯托克斯定律,设计了一种新型重力式油水分离器.并用Fluent软件进行数值模拟,选用标准k-ε模型,通过模拟不同油滴粒径下油水混合物分离情况,得到了新型油水分离器的适用范围和分离效率.     

微观油水调控体系性能评价

针对胜利油田地质条件,室内优化出一种由不同表面活性剂复配形成的微观油水调控体系。80℃时质量浓度为4 000 mg/L的微观油水调控体系在轻微外力作用下,就能使油滴分散进入水相形成乳状液,该体系与原油的界面张力在10-3~10-2m N/m之间,洗油效率可达81.05%,自渗吸进入岩心孔隙能力强。微观形态研究表明,该体系乳化原油,得到粒径范围分布较广的液滴,粒径小于5μm及粒径为15~35μm的液滴居多,液滴之间通过架桥聚并的形式形成更大油滴或油带。     

除油旋流器操作参数对分离效率影响的数值模拟

利用计算流体动力学Fluent软件模拟分析用于油水分离的水力旋流器内油滴的运动轨迹,分析入口油滴粒径、分流比、入口流量对旋流器分离效率的影响。采用雷诺应力模型和离散相模型对油水两相进行数值模拟,入口油滴粒径分别为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm,分流比分别为2%、2.6%、3.9%、5%、5.8%、7%,入口体积流量分别为3.5m3/h、4.3m3/h、5.2m3/h、6.1m3/h、6.9m3/h。数值模拟结果表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合;油滴的分离区域主要集中在圆柱段、大锥段以及小锥段上半部分;随着油滴粒径的增大,旋流器分离效率增加;随着分流比和入口体积流量的增大,分离效率都表现为先增大后基本不变;最佳分流比随着入口油滴粒径的减小而增大。     

油滴的宏观聚并机制及油膜分子之间的微观相互作用研究

为研究油滴聚并过程中油滴之间的微观相互作用，通过有限元模拟方法，结合乳状液稳定性实验与分子动力学模拟技术，研究了油井采出液中乳化油滴的聚并行为，并分析了油滴聚并的影响因素。研究结果表明：2个油滴在聚并过程中液膜位置处流体流速较高，聚并完成后达到稳定；油滴尺寸与聚并时间并不存在明显的对应关系，当2个油滴半径不同时，较大的油滴移动位移较小；初始时刻，油膜和水相之间存在明显的界限；碳链越长，乳状液越稳定，在碳原子数量相同的条件下，原油组分对乳状液稳定性的影响由小到大为饱和烃、碳碳双键、碳碳三键、环烷烃；沥青质含量升高是造成乳状液体系乳化能力和乳化稳定性增强的主要原因。该研究对提高原油油水分离效率，降低原油储运成本有重要意义。     

原油脱水站油水分离效果的影响因素和改善措施

在原油脱水站中,油水分离是一项对于石油产量及质量影响较大的流程,在生产过程中,油水分离效果会受到采出液成分、破乳剂功效及投放机制、游离水脱除器和电脱水器运行参数的影响。为了避免出现油水分离恶化的情况,相关企业应加强破乳剂及其投加机制的研究,降低游离水脱除器进液的杂质含量,优化油水分离工艺。     

卧式斜板重力除油器油水分离性能影响因素分析

卧式斜板重力除油器常受到布水构件设计、分离区斜板结构、进水含油量等影响,导致实际除油率常低于设计值。为了明确提升除油器油水分离性能的影响因素,建立了卧式斜板重力除油器CFD(计算流体力学)模型,模拟分析了除油器内部结构、进水水质和工艺运行参数对除油器油水分离性能的影响。结果表明：在除油器内部添加了上孔箱和布液板构件后,除油器内流场分布更加稳定,有效提高了除油率,添加斜板构件也可显著提高设备的除油率,当其倾斜角度为45°时,除油率可达峰值87.6%。除油率随进水含油体积分数的升高而降低,随油滴粒径的增大而显著提高;当废水含油体积分数从0.05%增至10%,除油率从91.5%降至74.5%;当油滴粒径从10μm增至60μm时,除油率从3.2%增至96.2%。适当延长废水停留时间有利于油水分离,但对小粒径油滴效果有限;分流比提升对除油率增加贡献率较大,但高分流比区间的除油率趋于平缓。本研究可为海上油田含油废水的处理提供参考。     

操作参数对柱形旋流器油水分离性能的影响

为了判断柱形旋流器的结构设计是否满足实际生产需要,从操作参数的角度研究了油水混合物流速和分流比对柱形旋流器油水分离性能的影响。基于柱形旋流器内部的流动特征,分析了油滴分离的临界条件,得到了油滴从溢流口流出的临界粒径计算公式。分析结果认为,随主管路中油水混合物流速的增加,从溢流口流出的累积油相体积先增大后减小;在溢流口流量一定的前提下,溢流口含油体积分数先增大后减小,理论分析与试验得到的结果一致。     

沉降罐油水界面在线监测技术在油田的应用

在油田生产中,油水分离是原油加工中极为重要的环节。而从原油进入联合站以后,要经过诸如沉降、脱水等处理过程,原油达到含水率标准((0.5%)后,最后送到成品油储罐。在整个过程中,都需要进行油水界面的测量。油水界面控制是分离效果的关键,同时油水界面的准确监测对油品的含水率、污水回收及处理成本都是极为关键的。沉降罐的油水界面检测与控制技术种类繁多,本文主要介绍CDBY油水双液位测量技术基本原理,主要特点及现场应用效果。     

用乳状液稳定性实验考察化学驱中油滴聚并

用乳状液稳定性实验考察了碱－表面活性剂－聚合物三元复合化学驱中油滴聚并规律。结果表明,乳状液中油滴上浮、絮集、聚并过程受水相组成变化的影响较大。原油中石油酸与碱的反应和碱的强弱、浓度有关。高浓度强碱体系油水混合后易形成Ｗ／Ｏ型乳状液,低浓度弱碱体系油水混合后易形成Ｏ／Ｗ型乳状液。     

高温高压条件下CO_2-原油-水体系相间作用及其对界面张力的影响

采用轴对称悬滴形状分析技术研究了高温、高压条件下CO_2-原油体系和原油-碳酸水体系的相间作用及其界面张力的变化规律。研究结果表明:在高温、高压条件下CO_2与原油之间的相间作用可分为2个阶段,第1阶段为CO_2溶解并使原油膨胀,第2阶段为CO_2抽提轻质组分并使油相体积减小;压力增大,CO_2与原油的相间作用速度变快,压力接近最小混相压力时,油滴形态变得极不稳定,CO_2对轻质组分的抽提作用增强,CO_2与原油界面变模糊。温度和压力是影响CO_2与原油界面张力的主要因素,温度越高,气液界面越不稳定,动态界面张力波动越大,平衡界面张力越大;压力越高,动态界面张力达到平衡时间越短,最终的平衡界面张力越低。原油-碳酸水体系界面处的相互作用较弱,油水界面清晰,油滴形态稳定。CO_2从水相向油相逐渐扩散过程中,油滴体积不断膨胀并逐渐达到稳定,未出现CO_2抽提轻质组分导致油滴体积减小的现象。随着CO_2在水相中的溶解及向油相中的扩散,界面张力逐渐下降并达到平衡;温度和压力越高,油水界面张力达到平衡的时间越短,油水界面张力越小。     

采用多重光散射法研究含聚合物原油乳状液稳定性

采用多重光散射法进行原油乳状液稳定性的测试,研究聚合物浓度、沉降时间对原油乳状液稳定性的影响。通过测试参比模式下光强随时间的变化、不稳定性系数曲线、背散射光峰厚度分析含不同浓度聚合物的乳状液油水分离的难度。随着沉降时间的增加,透光率随之增加,实现油滴上浮,水滴聚并下沉;随着含聚合物浓度的增加,不稳定系数呈现下降的趋势,分水量也相对较少,油水分离难度增大。     

用乳状液稳定性实验考察化学驱中油滴聚并规律

根据乳状液分层，破乳过程的测定及显微镜观察，考察了乳状液中的油滴上浮、絮集、聚并过程受水相组成的影响情况，得到了静态条件下石油磺酸盐碱、聚合物、盐影响原油乳化及油滴聚并速率的规律。这些结果对于用滴－滴聚并方法研究化学驱体系中油滴聚并是很好的佐证和补充，为了解化学驱油体系配方与驱出液油水分相情况的关系提供了参考。     

油田油水分离技术及设备研究进展

从20世纪90年代开始,我国大部分油田开采进入中后期,产出液中含水率逐年增加,部分井液的含水率已超过95%,迫切需要高效油水分离设备。油水分离过程可分为从油水混合液中提取原油的原油脱水过程,以及从含油污水中(含油率常低于1%)去除油和其他杂质的含油污水处理过程。对我国现有油水分离设备,包括重力式分离设备和旋流式分离设备的研究进展进行了系统论述,分析了油水分离设备的发展趋势,指出了未来原油脱水装置需要高效、无污染的破乳方法,缩短破乳时间,精简流程,降低能耗。含油污水处理装置需要利用重力、离心、聚结、絮凝及气浮等分离原理综合开发,研发的设备应向节能、多功能和小型化方向发展。     

垂直管径内油水两相流流型与涡轮传感器间特性实验研究

涡轮传感器作为流量计被广泛应用在测井仪器中,油水两相流流动对涡轮传感器测量的影响以及涡轮传感器对油水两相流流动特性的影响对产出剖面测井作用很大.通过垂直小管径实验装置中涡轮传感器在油水两相中响应频率的测量及PCI信息采集系统对涡轮响应频率信号进行分析.利用高速摄像的方法在涡轮传感器上下两端进行拍摄,记录并分析油水两相流流动特性.结果表明,涡轮传感器在油水两相流中的转动受流型影响很小,但油水两相流动特性受涡轮传感器影响较大.油水总流量10 m3/d时,涡轮传感器对流体流动特性影响最小.油水总流量小于10 m3/d时,涡轮传感器对油滴的聚集效果大于打散效果,过涡轮传感器后油滴粒径变大,数量变少;油水总流量大于10 m3/d时,涡轮传感器对油滴的打散效果大于聚集效果,油滴粒径变小,数量较多.据此,更直观地分析仪器通道内涡轮传感器对油水两相流流动特性的影响,为测井新仪器的制造与优化提供有利的依据.     

内置静电聚结构件油水分离器液滴聚结特性

为了提高含聚结构件油水分离器分离效率,针对容器内置式静电聚结构件进行研究,通过粒径的变化和分离器油出口含水变化来评价静电聚结效果。在油水分离器内安装单板绝缘电极,改变含水率、流量和电压,确定聚结板的分离特性。评价结果表明:电场强度对聚结设备分离效率有重要影响,提高电场强度,可以有效提高液滴聚并速率;含水率对原油乳状液的黏度、初始粒径分布和介电常数有重要影响;随着流量降低,分离器中水滴沉降时间延长,油水分离效率提高。     

含聚丙烯酰胺污水中多油滴黏度对其聚结上浮影响研究

近年来,由于聚合物驱油技术在油田广泛应用,导致产生大量的含聚丙烯酰胺污水,这种污水的黏度大,油水分离困难。为此,利用数值模拟的方法对含聚丙烯酰胺污水中油滴聚结与上浮过程进行研究,基于水平集的方法建立了几何模型,设定了模型的初始边界条件,并加入了油水两相流控制方程。为探究油滴黏度变化对其聚结与上浮规律的影响,分别对油滴体积分数、油滴聚结与上浮速度和油滴周围压力的变化情况进行分析。结果表明：油滴黏度不同,其体积分数的变化情况大致相同;油滴在上升过程中主要受浮力、黏性阻力和惯性力的作用,油滴黏度增大,油滴受到的黏性阻力也随之增大,各个小油滴聚结的时间变长,整个过程中油滴的运动速度变小;压力分布主要与高度有关,油滴黏度的变化对压力产生的影响较小。     

疏水缔合聚合物对SZ36-1油田生产污水稳定性的影响研究

针对SZ36-1油田聚合物驱生产污水组成特点,分别测定不同相对分子质量、浓度及水解度的疏水缔合聚合物对污水表观黏度、污水中油滴粒径、Zeta电位、油水动态界面张力、油水平衡界面张力、油水界面扩张黏弹性等指标的影响。研究结果表明：生产污水中所含降解后低相对分子质量聚合物会增加污水黏度,吸附于油水界面增强生产污水中O/W型乳液滴的负电性,增加油水界面膜弹性强度,增强污水乳化程度和稳定性,降低污水中油滴的聚并效率。