專利名稱：一種用于三次采油采出液的柔性脫水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油化工領域，涉及一種柔性脫水裝置，具體涉及一種用于三次采油采出液的柔性脫水裝置。
背景技術：
作為世界性的主要能源，石油這種非再生資源在今后幾十年內仍能保持在能源結構中的領先地位，因此，如何提高石油采收率，將地下能源盡可能多地開采出來，便成了石油行業(yè)以及整個社會關心的問題。石油開采主要分為三個階段，即一次采油、二次采油、三次采油。一次采油和二次采油只能采出地下原油的25%-50%。當二次采油開展幾十年后，剩余的油以不連續(xù)的油塊被圈捕在油藏砂巖空隙中，此時采出液中含有大量的水，正常含水約80% -90%，有的甚 至達98%以上，這時開采已沒有經(jīng)濟效益。為此約有儲量的60%-70%的原油，只能依靠其他物理和化學方法進行開采，又發(fā)展了以改變原油與驅油劑之間的界面張力和擴大波及體積為主的采油技術，其特征為注入特殊流體(如聚合物溶液、堿溶液、表面活性劑溶液或體系、二氧化碳、水蒸氣等)，這樣的開采稱為“三次采油”，目的就是為了提高采收率，盡可能多地將地下原油開采出來。顯然，只要經(jīng)濟上合理，三次采油之后還會發(fā)展為更高“層次”的采油(如四次采油等)，國外亦稱EOR(Enhanced Oil Recovery),即強化采油。根據(jù)對我國十三個主要油田的82個注水開發(fā)區(qū)進行的調查，目前產出液含水量達90%以上，開展三次采油迫在眉捷。從1986年以來，三次采油技術已列入國家重點科技攻關項目中，進行了大量的工作研究使得我國的三次采油技術達到了世界領先水平。據(jù)新聞報道，大慶三次采油技術成為世界名牌，處于世界領先水平，在大慶油田產量接替中發(fā)揮了決定性作用。國外EOR技術早期以美國發(fā)展最快，但在1981年后一些石油公司停止了投資大、采收率高的EOR試驗，EOR的發(fā)展受到較大沖擊，美國的EOR技術發(fā)展緩慢。前蘇聯(lián)油田在50至60年代處于注水鼎盛時期，其它的EOR技術幾乎沒有發(fā)展，直到80年代后，才開始重視除注水之外的其它EOR技術，EOR技術從此有了較大發(fā)展?？偟恼f來，國外大面積長期使用聚合物驅或EOR技術的區(qū)塊較少。從1993年開始我國在大慶油田、勝利油田進行注聚合物驅和“三元復合驅”先導性礦場試驗。十多年來，聚合物驅油效果得到了一致認可，分別比水驅的采收率提高21. 1%和13.4%。但隨著注聚規(guī)模的擴大，使用聚合物時間的加長，暴露出來的問題也越來越多，由于采出液中化學劑的存在，返出的聚合物量逐步增加，使得采出的原油乳化液油-水界面張力降低到lX10_2mN/m，采出的原油乳化液穩(wěn)定性增加，自然游離出的污水和破乳脫出的水，含油量大幅上升，給污水處理和污水回注帶來了很大困難。目前，大慶油田三采采出液處理后污水含油為3000mg/l以上，甚至某些區(qū)塊脫后污水因含油過高無法處理，近30%的油又隨污水注入地層；勝利油田孤島油區(qū)，經(jīng)過十多年的注聚合物驅，目前采出的原油中聚合物含量達120mg/l左右，采出液經(jīng)脫水處理平均污水含油2500mg/l以上，最高達6000-7000mg/l，并且外輸油含水一直處于波動狀態(tài)，平均超過5 %，需與其他區(qū)塊低含水外輸油混輸才能合格，嚴重影響了現(xiàn)場的正常生產，因此高效的油水一體化處理藥劑的研制和及時評價藥劑性能及作用特征的多功能脫水裝置的建立迫在眉梢。專利顯示(US5693216、US5921912、US 5045212)，國外EOR技術的運用也帶來了0/W型乳化油，可利用陽離子聚合物進行處理或在化學破乳前加入進行預脫處理。該類型乳液類似于國內注聚合物驅油進行十年左右的現(xiàn)場情況，加入預脫劑能有效地控制污水含油。隨著注聚合物的進行，預脫劑的加入直接影響原油脫水，保證了污水合格卻導致原油含水偏高。國內也有很多專門針對聚合物驅油含聚污水處理的研究報道，大部分是利用化學藥劑或改進流程、設備懸浮出污水中的油，但并沒有注意到回收油進入原油處理系統(tǒng)，會導致系統(tǒng)混亂，電脫水器電場倒伏，電脫失去作用的實際情況。孤島現(xiàn)場試驗表明，包括國外的Clariant公司在內的國內外廠家還沒有一種針對含油污水處理的藥劑在合理成本控制范圍內能保證油、水同時達標的時間超過一周的?？梢哉f，三采技術的迅猛發(fā)展，帶來了很大的經(jīng)濟效益，但油水一體化處理藥劑的研究技術嚴重滯后，直接影響了三采技術的充分應用，迫使其間歇性停用。目前現(xiàn)場生 產中還沒有能夠完全解決三次采油采出液處理的化學藥劑。無論大慶油田還是勝利油田等，時常發(fā)生采出液集輸處理問題，基本都是減小現(xiàn)場驅油劑注入量或停止注入一段時間，或將含水較高的不合格油強行輸出，與其他區(qū)塊含水較低的外輸油混合輸出?！叭尾捎汀辈沙鲆杭斕幚碇杏退惑w化藥劑的研究和及時的現(xiàn)場評價、快速更換已成為制約三采技術進一步擴大使用規(guī)模的主要因素之一。

實用新型內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷，建立一套模擬現(xiàn)場實際運行流程的用于三次采油采出液的柔性脫水裝置。其技術方案為一種用于三次采油采出液的柔性脫水裝置，主要由三相分離器I、一次沉降罐2、二次沉降罐3、電加熱爐4、熱沉降罐5、電脫水器6依次連接構成。該裝置可用于三次采油采出液全流程模擬處理，也可根據(jù)現(xiàn)場工藝脫水流程每次沉降溢油含水量的要求進行局部流程脫水藥劑的試驗，一旦出現(xiàn)含水偏高現(xiàn)象即可選擇對該步驟乳化油來液改變藥劑進行試驗，藥劑通過柱塞泵注入管線。若為局部試驗，關閉前段出口閥門，直接將試驗乳化油引入裝置對應的脫水裝置并注入合適藥劑，考察上端溢油的含水。根據(jù)藥劑的脫水速率、脫水率、脫水水質、現(xiàn)場原油停留時間考察藥劑的作用效果，并根據(jù)該藥劑親油、親水性的大小及在油、水相中的分配判斷其適用于哪段溢油的進一步脫水從而選擇合適的加藥點。流程運行中應保持沉降罐上層油層及中間水層的高度相對穩(wěn)定，通過實時監(jiān)測的閥門的開度大小調節(jié)原油的流量。電脫水器通過外接的介電常數(shù)實時監(jiān)控裝置顯示上層電極板間原油的電學參數(shù)。本實用新型使用過程中，三相分離器I采出液中油、水、氣的初步分離，其底部排出大量的含油污水游離水并排進水站，頂部排出伴生氣體，中間的含水乳化油進入一次沉降罐2，一次沉降罐2進行進一步脫水，其上部出來的溢油進入二次沉降罐3，在二次沉降罐3中進行更深度的脫水，使乳化油含水量進一步降低。電加熱爐4對二次沉降罐3來油進行升溫，進入熱沉降罐5，使得乳化油中含水量降低至30%以下達到乳化油進入電脫水器的指標要求。電脫水器中利用電場的作用使得原油中的乳化水進一步聚并、沉降。從而達到外輸油含水標準O. 5%以下。該裝置既可以進行全流程試驗，也可通過閥門控制進行分段式局部試驗本實用新型的有益效果I、本實用新型所述脫水裝置與原油管道及設備之間柔性連接，裝置按現(xiàn)場生產需要靈活組合，所需油樣易引進，更換藥劑時設備中的殘油易清理。 2、本實用新型在具體操作過程中，可根據(jù)藥劑的作用效果和特征迅速調整藥劑的加入點，以滿足現(xiàn)場生產的實際需要。3、本實用新型所述脫水裝置的一、二次沉降罐沉降時間、水位高度及溢油運行時間可控，可盡可能符合不同站點的需求。4、本實用新型脫水裝置中的電脫水器能在線監(jiān)測電極板間原油的介電常數(shù)，便于適時調節(jié)電場，確保實際電場的建立。

圖I是本實用新型用于三次采油采出液的柔性脫水裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例來詳細描述本實用新型的實施方式。實施例I勝利油田孤島采油廠孤二聯(lián)合站，外輸凈化油含水達8%，嚴重超標。將現(xiàn)場一次沉降罐的溢油(油田又稱原料油，含水量為62%)直接引入柔性裝置二次沉降罐，選用勝利油田勝利化工有限公司生產的破乳劑SLD5010和SLD2072進行復配，柔性裝置中二次罐溢油含水量降為27%，直接進入電脫水器，電場穩(wěn)定，凈化油含水為O. 3%;及時在現(xiàn)場二次罐前加入該藥劑，第二天外輸凈化油含水為O. 4%，達到外輸標準。實施例2勝利油田孤島采油廠孤六聯(lián)合站出現(xiàn)“倒電場”現(xiàn)象，將現(xiàn)場熱沉降罐中的原油直接引入柔性電脫水器，測得介電常數(shù)為20，顯示含水量偏低，加入8% NaCl,5%A1C13、5%抗乳化破乳劑SLD-5010、3%冰醋酸組成的混合水溶液，電場恢復?，F(xiàn)場及時在沉降罐后打入120Kg該混合水溶引入，6小時后電場恢復平穩(wěn)。實施例3勝利油田孤島采油廠孤二聯(lián)合站外輸凈化油含水一直偏高，室內靜態(tài)藥劑評價效果良好，很難發(fā)現(xiàn)流程運行中的問題。通過柔性脫水裝置進行全流程試驗，調整加藥點，將一次罐前加藥改為一次罐前及加熱爐前加藥，小試裝置顯示外輸凈化油含水量達標。實際現(xiàn)場將原來的一次罐前加藥量由350Kg/天變?yōu)橐淮喂耷凹?00Kg/天，加熱爐前150Kg/天。外輸凈化油含水降至合格標準以下。實施例4勝利油田孤島采油廠孤三聯(lián)合站因控制脫后污水中的含油量低于100mg/L,在三相分離器前的井排來液中預先加入水處理劑(預脫劑)，使流程一直不穩(wěn)定，含水偏高。通過柔性脫水裝置進行全流程試驗，結果取消了井排來液所加預脫劑，調整脫水藥劑后直接將調整加藥點改為一次罐前、電脫水器前，現(xiàn)場運行保持平穩(wěn)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，本實用新型的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案 的簡單變化或等效替換均落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種用于三次采油采出液的柔性脫水裝置，其特征在于，主要由三相分離器(I)、一次沉降罐(2)、二次沉降罐(3)、電加熱爐(4)、熱沉降罐(5)、電脫水器(6)依次連接構成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于三次采油采出液的柔性脫水裝置，主要由三相分離器(1)、一次沉降罐(2)、二次沉降罐(3)、電加熱爐(4)、熱沉降罐(5)、電脫水器(6)依次連接構成。本實用新型是一種組合靈活、高效、安全、美觀且能滿足不同站點需求的油水分離模擬裝置，適用于石油化工技術領域。
文檔編號C10G33/00GK202688274SQ201120508680
公開日2013年1月23日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者周建成, 周曉鋒, 程玲, 李乃旭, 周冰瑤 申請人:東南大學