含油污水气浮旋流装置结构优化与性能试验

为了大幅度减少含油污水分离设备空间占用并降低生产成本,结合旋流和气浮技术研发出紧凑高效型气浮旋流分离装置。通过建立含油污水中分散颗粒的浮升模型,完成气浮旋流装置关键部件的结构设计,依据该装置浮升特性分析和现场性能试验,对其结构和操作参数进行探索和优化。研究结果表明,油滴粒径的增大使得所需的罐体内径减小,而流量的提升会使得入口管径增大,为除掉小粒径油滴应尽量降低表面水力负荷率;装置的除油率随回流量的增加先提升后下降,并随气泡发生量的增大而逐步提高,且在流量波动时也能够保持在80%左右;选取操作参数时需综合油滴与气泡碰撞、粘附的概率及泵耗等因素。     

加气方式对气浮旋流设备分离效果的影响浅析

文章介绍了目前国内外应用不同的加气方式及设备,对不同的加气方式方式进行了详细对比和分析,提出了不同加气方式对分离效果的影响。结果表明小气泡的加气方式对分离产生正影响,产生气泡的均匀性对分离的影响也是正向关系。     

井下油水旋流分离两级串联管柱优化

在对水力旋流器井下油水分离效果的研究中,关于管柱溢流流道对分离效果的影响尚未见文献报道。为此,通过对两级旋流器串联工艺进行研究,分析溢流流道对旋流器出口总产油量的影响,并提出了4种流道结构优化方案,即不等径环空流道结构优化、两级汇总处相贯结构优化、两级汇总处喷管结构优化以及两级连接处结构优化。利用数值模拟方法,通过与原始结构的流道进行对比,分析流道结构优化后出油率、油相质量分率以及流场分布情况。研究结果表明,改进后的流道流场更稳定,更有利于油液的排出,有助于提高原油产出量。通过参数优选,可获得更好的旋流分离效果。     

油水两相旋流分离试验

以油水为工质进行了液－液两相旋流分离的试验，研制了一种高效的油水旋流分离器。研究了流量、回流率、入口含油浓度、油的乳化等因素对分离效率的影响。试验发现旋流压降与流量成指数关系。对旋流分离过程中油粒破碎的机理进行了分析讨论，分析表明当修正韦伯数大于１２时，油料发生破碎。     

旋流分离技术在稠油污水处理中的现场试验与应用研究

液-液旋流分离技术．是基于离心分离原理利用两种互不相溶的液体密度差来分离的一种分离技术．也是近年来国内外发展较快的一种新型的分离技术。液-液旋流分离器与已有的油水分离设备如沉降罐，三相分离器、斜管除油器、浮选机等相比，具有体积小、重量轻，占地少，分离效率高、结构紧凑、工艺简单、操作费用低等特点。其主要用于油水分离或含油污水处理等方面，具有很大的技术优势。所以自从这种技术出现以来，深受人们的关注。但是，由于在液-液旋流分离机理方面的研究深度不够，在其技术的适用性等方面存在一些问题，故此项技术至今未被大面积推广应用。     

油水旋流分离器入口结构优化研究

采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对涡线形曲面入口、阿基米德螺旋线形入口等9种油水旋流分离器入口结构形式的内流场和分离特性进行了试验研究,得出比较理想的4种优化入口结构形式。进一步的优化设计和性能试验表明,阿基米德螺旋线是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构形式优化设计的油水旋流分离器试验研究结果表明,阿基米德螺旋线和旋流腔之间实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

吸入式气浮净化机性能研究

对吸入式气浮净化机处理含油污水进行了系统的实验研究和理论分析，建立了液流动模型，提出了同向碰撞脱油动力学，给出了适用药剂的评价指标，为吸入式气浮净化机处理含油污水的工艺设计和药剂筛选提供了依据。     

油水旋流分离器数值模拟优化研究

受实验条件限制,单纯通过实验研究旋流器的性能周期长,且费用较高。为此,采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对油水旋流分离器内的油水两相流流场进行了试验研究。研究表明,采出液在进口处的相互流动干扰对油水分离效果有重要影响,据此提出一种新型结构——带有空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋的油水旋流分离器。进一步的优化设计和性能试验表明,空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

井下油气水力旋流分离器结构优化与数值模拟

用数值模拟方法对井下油气水力旋流分离器内的气液分离两相流场进行了研究,通过数值模拟得到流场分布规律符合已知的旋流器流场分布规律。将数值计算与室内模拟试验的分离效率进行了对比,结果表明用数值模拟的方法进行流场研究是可靠的。将油气水力旋流分离器的主要结构及操作参数对分离性能的影响进行了模拟,结果表明水力旋流器经过优化设计可以进行井下油气分离,且分离效果较好。所采用的数学模型及模拟方法为井下水力旋流油气分离器进一步优化结构、提高分离效率提供了一条有效途径。     

地面旋流油水分离器分离效率试验研究

为了研究旋流油水分离器的影响因素,优化其关键结构尺寸,获得最佳使用工况,开展了旋流分离器的油水分离试验。研究结果表明:随着进液口直径的增大,分离效率先增大后减小,圆锥段角度表现出同样的规律。随着排油口直径的增大,分离效率逐渐减小,圆柱段长度则表现出相反的规律。随着工作压力的增大,分离效率先迅速增大后相对稳定,最后迅速降低。随着排量的增加,分离效率先基本稳定在最优值而后骤降。随着油水比和原油黏度的增大,分离效率呈现出先缓慢下降而后迅速下降的规律。在本试验条件下,旋流油水分离器最优的结构参数组合为进液口直径12 mm,排油口直径3 mm,圆锥段角度11°,圆柱段长度70 mm。优化后的旋流油水分离器的最佳工作压力为1.5～4.0 MPa,日处理量控制在45 m³以内,适用于油水比低于20%、原油黏度低于40 mPa·s的工况。研究结果可指导地面旋流油水分离器的设计及现场应用。     

气浮技术处理聚合物驱含油污水研究

针对聚合物驱产出污水油水分离困难的特点,提出了以气浮技术提高其油水分离效果的设想。试验研究了气浮技术对聚驱产出污水的处理效果,并详细探讨了浮选剂类型、加量及气浮时间、溶气量等对其处理效果的影响。试验结果表明,选用特种浮选剂、增加气浮时间及溶气量均可有效提高气浮技术对聚驱产出污水的处理效果。在浮选剂加量为5mg/L、气浮时间为30min的条件下,可使聚驱产出污水经气浮后含油低于10mg/L,可满足中低渗油藏注水要求。表明气浮技术是一种适于聚合物驱产出污水处理的油水分离技术。     

高含水原油旋流预脱水及污水除油新工艺

针对含水率在90％以上的高含水原油，用液－液旋流器对产出液进行预脱水和污水除油的新工艺在胜利油田车二接转站进行了现场试验。该站平均含水率90％，经两级旋流器处理后，脱水率达到90％，污水除油率高达98％以上。将核桃壳过滤器作为新工艺的配套设备，其除油、除悬浮物效果明显，可进一步提高水质，以满足中、低渗透层注水水质要求。该工艺不仅简化了流程，减少了设备，提高了工艺技术水平，而且还节省投资（45．2％）。     

特低渗透油田含油污水处理工艺新技术

在原有油田采出水处理工艺技术的基础上,设计并构建了新的采出水处理工艺。该工艺应用了先进的高效衡压浅层气浮技术和中空超滤膜技术,其工艺流程为：来水→氧化除硫装置→衡压浅层气浮→海滤石过滤→双膨胀精细过滤→中空超滤膜→出水。经该工艺处理后,水中油含量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为0.32mg/L,悬浮物粒径中值平均值为0.82μm,达到了特低渗透油田回注水含油量≤5mg/L、悬浮物固体含量≤1mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm的标准。     

旋风分离器性能计算方法的优选

旋风分离器的结构虽简单,但内部的两相流动和分离机理很复杂,对许多影响因素只能进行定性的分析。文章对不同结构的PV型旋风分离器在不同入口气速和不同含尘浓度下的性能进行了试验,将试验结果与采用现有的几种计算方法得到的计算结果进行了比较及理论分析,从而推荐出优先应用的计算方法。     

一种新型含油污水处理设备——喷射浮选装置

吸气浮选装置具有分离效率高、体积小、操作稳定、无二次废料处理和污染问题,已广泛应用于油田开采及炼油厂污水处理之中。现介绍一种新型浮选装置——喷射浮选装置的工作特点、基本结构、工作原理和影响因素,以及该装置在国内外的发展与应用状况。     

直流式旋流分离器的结构分析与优化

为研究中心体对直流式旋流分离器分离性能的影响,通过在分离器内部设置中心体,利用数值模拟的方法,对分离器内部旋流场、压力场、速度场及分离效率进行了分析。分析结果表明:增设中心体能够占据分离器内部分离死区,增强内部流场的稳定性,减少二次涡流的影响,尤其能够提高对微小液滴的分离效率;中心体直径的增大能够提高分离器的分离效率,当中心体直径与筒体直径比值大于0. 5时,液滴的分离效率显著提高,但也会造成较大的压降损失;通过研究不同气速下分离器分离效率与压降变化的规律,提出不同工况下中心体直径的取值范围,当入口气速高于10 m/s时,中心体直径与筒体直径比值取0. 5,当气速较低时,应结合现场工况对分离效率和压降的要求,增大中心体直径。所得结论可为直流式旋流分离器的优化设计及现场应用提供指导。     

含油污水二段处理工艺技术的改造

针对大庆油田开采方式的变化及对含油污水水质的影响，分析了已经形成的二段处理工艺处理含油污水时存在的问题。在此基础上，详细论述了二段处理工艺中各主要处理设备技术改造的依据和方案。对部分改造后的含油污水处理站处理后水质的分析测试数据表明，改造后的含油污水处理站，各主要设备的适应能力和处理性能明显提高了，并使处理后的水质达到部颁标准。     

低温含油污水处理工艺的开发与应用

新疆油田公司采油二厂81原油污水处理站采用新型水质净化与稳定技术,从离子调整的角度出发,成功地处理了乳化程度和悬浮物含量高,温度仅为20±1℃的油田产出水,处理后的污水水质达到了新疆油田公司油田注水水质标准。同时,根据待处理水水质特点和处理工艺要求,区分了各处理罐的功能,设计了专门的旋流式反应器,优化了斜板沉降罐的内部结构,设置了多级超越流程,整体流程具有灵活高效、安全可靠的特点。该工程投产后运行平稳可靠,管理简便。     

大庆油田含油污水深度处理双向过滤技术

驽向过滤器是一种新型高效，低耗的沙处理过滤设备，以双向过滤器为技术核心的双向过滤技术和常规过滤技术相比，具有滤速高、处理水质好、自耗水量小、运行费用低、自动化程度高等特点。