静电聚结原油脱水试验研究

针对目前高含水原油采出液采用传统三相分离与热化学分离和电脱水方法存在分离级数和设备多、油水分离效率低、电脱水运行不稳定等问题,在静电预聚结研究基础上,采用自制绝缘电极和乳化液,开展静电聚结脱水研究,使水滴预聚结和沉降分离同时进行。通过静态聚结脱水试验考察了乳化液水含量、电压、温度和沉降时间等因素对静电聚结脱水效果的影响,结果表明乳化液脱水率随温度升高、电压增大和沉降时间延长而提高。其中温度影响最大,电压和沉降时间影响较小。在动态静电聚结原油脱水试验装置上进行验证,同时对不同分离器结构和不同电极结构及进料方式进行了对比,对试验条件进行了优化。动态试验结果表明,在电压2 kV,温度65～70℃,停留时间不大于10 min的条件下,高含水乳化液的脱水率均可达95%以上。     

电极结构及绝缘层对静电聚结器的影响

对原油进行电脱水处理是油田生产中极为重要的一个环节,然而现有电脱水设备已无法满足实际需要。本文对电场力作用下油水静电聚结分离进行系统深入地研究,详细分析了电极结构以及绝缘层对聚结效率的影响。并以此为基础,开发了紧凑型静电聚结器的室内试验系统和现场应用型静电聚结器。试验证明,其脱水效果和能耗都优于传统电脱水器,且运行稳定,具有较好的应用前景。研究成果对完善静电聚结机理及实际应用具有十分重要的意义。     

高含水乳状液静电聚结脱水研究

随着原油重质化、劣质化、高含水时期的到来,原油静电聚结脱水出现了电弧及短路现象,造成静电聚结脱水电流增大,甚至造成变压器跳闸、烧损,致使常规电脱水器的稳定运行出现问题。为了解决这些问题,采用改性Teflon绝缘材料,通过热缩工艺制备复合电极。使用制备的复合电极进行了高含水乳状液静电聚结脱水研究,首先制备不同乳化状态乳状液并考察其脱水效果,然后采用不同含水量乳状液考察了静电聚结温度、停留时间、电压等因素对脱水效果的影响。结果表明,该复合电极对高含水乳状液静电聚结脱水不会产生电弧、短路等问题,并且有很好的脱水效果.对于40%含水量乳状液,当电压为1800 V,温度为80℃,停留时间10 min时,脱水效率可达85.8%。     

海上油田特稠油静电聚结脱水实验研究

针对渤海特稠油的原油黏度大、油品密度高,油水分离十分困难的特点,研制了绝缘电极并开展了室内自然沉降和静电聚结脱水实验。实验结果表明,所研制的绝缘电极可以适应高含水特稠油脱水工况,对于初始含水70%~90%的乳化液,处理温度110℃,在适当的电场强度和药剂浓度作用下,沉降时间40 min,脱后含水可以低于30%;对于初始含水30%~60%的乳化液,处理温度130℃,在适当的电场强度和药剂浓度作用下,沉降时间40 min,脱后含水可以低于30%,满足相关规范中对进入常规电脱水器进一步处理的要求。通过与自然沉降脱水实验进行对比,静电聚结脱水技术能够较大幅度地提高特稠油脱水效率,大幅降低海上特稠油脱水设备的尺寸和质量。本文实验结果对海上特稠油静电聚结脱水处理工艺设计具有一定指导意义。     

原油电脱水(脱盐)的电场设计及关键技术

在讨论基于静电聚结机理的原油电脱水器、电脱盐器常用的AC电场、DC电场和AC/DC双电场3种主要电场设计及相应聚结机理的基础上,详细阐述了国外Natco集团先进电脱水(脱盐)器上采用的复合板式电极、电载荷响应控制器、淡化水逆流静电混合技术和双频电源控制等关键技术。针对国外原油电脱水领域发展的最新动态,提出国内在该领域发展的建议。     

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。     

内置式静电聚结器分离性能影响因素及研究现状

为提高原油脱水率,改善传统静电聚结器所存在的弊端,介绍了国内外有关容器内置式静电聚结器的最新研究进展。详细阐述了内置式静电聚结器聚结效果的影响因素,总结了各因素对脱水效果的影响:最优临界电场强度为2 000~4 000V/cm;延长电场作用时间可以提高原油脱水率,通过对比不同电场形式确定了其适用场合;提出了绝缘电极结构对材料介电常数和材质的要求;分析认为存在最优电场频率,总结了温度、压力、流态和入口含水率对脱水效果的影响。研究结果表明,运用内置式静电聚结器可有效提高原油脱水率,对今后原油脱水研究方向具有指导意义。     

外围油田简化原油脱水工艺

简易电脱水器外壳与地连接,形成电脱水器的外电极,中间的钢管或平板电极作为电脱水器的内电极,在内外电极之间施以高压电场。当含水原油通过此电场时,在电场力的作用下,原油乳状液得以破乳,被电破乳后的含水原油进入沉降罐进行聚结沉降,使含水原油的脱水过程分两步进行,即含水原油先在简易电脱水器内进行短时间的电破乳,再进行沉降脱水,使脱后油含水在0．5％以内。这样不但减少了脱水设备的投资,同时简化了脱水工艺流程。     

高效静电聚结油水分离技术研究

为提高海上采油平台油水分离设备的效率,在绝缘电极研究的基础上通过静态和动态试验全面研究了影响高效静电聚结脱水效果的因素。结果表明:通过优化条件、使用M2复合电极,在温度不低于70℃、电压2 000 V左右、停留时间不低于10 min条件下,不同水含量乳化液的静电聚结脱水率均可达到80%;脱水温度和电压对静电聚结脱水的影响较大。在相同条件下,乳化液的静电聚结脱水率随电压的升高或温度的升高而增加;70℃是QHD32-6原油乳化液脱水温度的转折点,当脱水温度高于此温度时,脱后含水趋于稳定;绝缘电极在高含水乳化液中的耐压性可通过增加绝缘层厚度实现。     

实验室原油电脱水试验研究

方法 采用密闭原油电脱水器对原油进行脱水，目的 将原油中的水脱净，达到实验的要求。结果 原油电脱水主要靠电场对水滴的作用而造成的成水滴的聚结和沉降，因此选择脱水器，一要考虑原油的含水经和实际需要，二要注意加热温度，加热脱水时间对原油性质的影响．三要控制脱水釜顶部汽化水滴和脱油对脱水效果的影响，结论 采用原油电脱水器，可以快速有效地将含水原油中的水脱净，完全满足了实验室内进行原油物性和流变性试验研究     

新型静电聚结器中水滴粒径的分布特性

传统电脱水器采用裸电极,乳化液含水率较高时高强电场作用下容易发生击穿现象,设计了包覆绝缘层的高压电极并加工了新型静电聚结器,采用水/原油乳状液为实验介质,并利用显微高速摄像系统结合图像处理技术,考察了电场强度,乳化液流量、含水率对液滴滴粒径分布特性的影响。结果表明,现场与室内实验的液滴粒径分布与Rosin-Rammler分布均吻合较好;包覆绝缘层的高压电极可有效防止电击穿现象的发生;增加电场强度有助于油、水分离,但高于临界电场强度后,容易导致液滴破碎,并且含水率越高,最优电场强度越低;随着乳化液流量的增加,电场作用降低,但高强电场在高流量下依然使液滴粒径明显增大。     

塔河原油电脱盐助剂筛选及工艺优化

为解决塔河原油电脱盐脱水难题,选取多种不同类型破乳剂进行高温电脱盐评价实验,从中筛选出效果较好的进口油溶性破乳剂PR2.针对塔河原油高沥青质、胶质含量,存在结晶盐及极性物质吸附的特点,筛选了性能良好的脱盐助剂T6,并对电脱盐工艺和脱盐助剂用量进行优化.实验结果表明,在温度为140℃,电场强度为1000 V/cm,注水20％,混合强度为手摇400次,油溶性破乳剂PR2添加量为20 μg/g,脱盐助剂T6每级添加量20 μg/g的优化条件下,塔河原油三级脱后含盐低至2.34 mg/L,脱后含水小于0.3％.并在动态电脱盐实验装置上得到验证,为解决塔河原油脱盐脱水难题,实现原油深度脱盐脱水提供了技术支撑.     

RD-1反相破乳剂的研制与应用

ＲＤ－１反相破乳剂的主要成份为改性环乙环丙阳离子聚醚,同时辅以必要的助剂。渗透、破坏、絮凝、聚结作用和电荷中和作用相互促进、相互结合,使 ＲＤ－１反相破乳剂能快速、高效地同时破除Ｗ／Ｏ、Ｏ／Ｗ或复杂的圈套式乳状液。合成的ＲＤ—１反相破乳剂,外观为棕黄色至综红色均匀液体,产品易溶于水,其１％的水溶液静置３０ｄ无变化。 ＲＤ—１反相破乳剂对乳化原油脱水效率高,油水分高效果好,脱后油净水清,既可用于原油乳状液脱水,又可用于污水除油。     

水解聚丙烯酰胺对原油破乳的影响

采用紫外光降解法制备了4种不同黏均相对分子质量(Mη)的聚合物溶液,并用其配制不同质量浓度的含该聚合物的原油乳液。通过测定原油乳液脱水率、界面张力和分配系数,考察了聚合物质量浓度、黏均相对分子质量及聚合物种类对原油破乳的影响。实验结果表明,聚合物种类及其黏均相对分子质量是影响原油破乳的主要因素。对于水解聚丙烯酰胺(LDHPAM),当Mη1.14×106时,相对于空白样,它对原油乳液稳定性有明显的增强作用;当Mη1.14×106时,它对原油乳液稳定性无明显影响;与LDHPAM相比,疏水缔合聚合物(AP-P4)由于分子中含有少量的疏水基团,更易吸附于油水界面,对原油乳液稳定性的影响较为显著,当AP-P4质量浓度大于等于300mg/L时,原油乳液在55℃下静置2h后的脱水率仅为20%,远低于LDHPAM的60%。     

盐-高分子联合作用下高蜡原油微波破乳研究

在考察了盐添加量与原油乳状液升温速率、脱水率、盐回收率关系的基础上,提出了盐-高分子联合作用对原油进行微波辐射破乳的方法。结果表明,利用SH9402微波反应系统,使含水质量分数为50％的大庆石蜡基高蜡原油乳状液在辐射功率为225W、系统压力为0．7MPa、恒压时间为12min、剂油质量比为0．05、乙酸钠／聚乙二醇2000质量比为3：7时,脱水率达95．97％,盐回收率达91．23％;与单一使用乙酸钠相比,脱水率提高了0．14个百分点,盐的用量降低了70％（质量分数）,盐回收率提高了29．29％。     

老化油乳化液在高频/高压脉冲交流电场下的破乳脱水实验研究

基于中海油深圳分公司流花11-1油田老化油配制的W/O型乳化液,采用静态静电聚结破乳实验,并辅助以离心机强化脱水,针对高频/高压脉冲AC电场下电场强度、频率、电压波形、含水率等因素对老化油乳化液电场破乳脱水效果的影响进行研究。结果表明：老化油乳化液的反相点位于40%~50%之间,W/O型老化油乳化液破乳脱水的最优电场参数为电压6 kV、频率2 kHz、波形为矩形波;以含水率40%较稳定老化油乳化液为例,其脱水率可达74.074%;改变乳化液含水率,最优电场破乳参数不变。上述研究结果为流花油田老化油处理流程的改造提供设计参考,并可为生产运行参数的改进提供依据。     

应用正交实验设计法研究石蜡基高蜡原油微波破乳规律

 原油含水不利于石油储运、加工,影响产品质量,还会对设备造成很大危害, 因此原油脱盐、脱水是石油工业中不可缺少的环节。我国开采的原油以石蜡基高蜡原油居多,这类原油的特点是含蜡高、凝点高、粘度大和低温流动性差。石蜡基高蜡原油中含有的微晶蜡是一种天然乳化剂,不仅能增加原油粘度,同时易于形成网状结构,吸附在油水界面,阻碍水滴的聚并,加大原油乳化液破乳难度。本文采用正交设计法,对大庆石蜡基高蜡原油在乙酸钠存在下微波辐射破乳规律进行研究。结果表明,添加极少量的乙酸钠能显著提高石蜡基高蜡原油乳化液的破乳效果。利用SH9402微波反应系统,在剂油比为0.05、系统压力为0.7MPa、恒压时间为12min,微波辐射功率为225W条件下,可使含水50%的大庆高蜡原油乳化液脱水率达95.83%。