一種高含水原油分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田開(kāi)義技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將高含水油田開(kāi)義出的油氣水快速 分離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)外油田開(kāi)采出的油氣水混合物，需要進(jìn)行分離得到合格的商品原油后，才能 外輸銷售。目前，油田常規(guī)的分離流程為：井液先進(jìn)入一級(jí)分離器，利用油氣水的密度差，進(jìn) 行重力自然沉降，將混合液中的天然氣和大部分水分離出去，實(shí)現(xiàn)H相的預(yù)分離。然后進(jìn)入 二級(jí)分離器，在化學(xué)藥劑的作用下，使混合液進(jìn)一步分離，分離后的原油含水小于30%，最 好小于20%，滿足電脫水的要求；最后，化學(xué)熱沉降后的原油進(jìn)入電脫水罐，在電場(chǎng)及破乳 劑的作用下，將原油中的水脫除到商品原油的技術(shù)指標(biāo)；輕質(zhì)原油含水小于0.5%，重質(zhì)原 油含水小于1 %。送種分離方法需要的設(shè)備體積龐大，投資較高，分離效率較低，特別是到油 田開(kāi)采后期，開(kāi)采出的井液含水在90%W上，經(jīng)常造成前兩級(jí)H相分離器后原油含水仍然 高于30%，影響電脫水的正常運(yùn)行，一方面造成排水含油不達(dá)標(biāo)，帶來(lái)環(huán)保問(wèn)題，另一方面 影響商品原油的質(zhì)量，從而影響企業(yè)的效益。
[0003] 針對(duì)油田H相分離技術(shù)存在的問(wèn)題，國(guó)外學(xué)者提出了靜電聚結(jié)脫水的理念，先后 開(kāi)發(fā)出了基于脈沖DC電場(chǎng)的靜電聚結(jié)器巧PIC)、基于AC電場(chǎng)的靜電聚結(jié)器巧CE)、在線靜 電聚結(jié)器（IEC)、容器內(nèi)置式靜電聚結(jié)器（VIEC)、低含水靜電聚結(jié)器化0WACC)等技術(shù)，其 中EPIC和ECE設(shè)置于分離器前面，用于水滴的聚結(jié)長(zhǎng)大，然后加速分離器中油水的分離，其 缺點(diǎn)是：不能處理含水量大于60%的乳化液，靜電場(chǎng)處理長(zhǎng)大的水滴在進(jìn)入分離器前容易 發(fā)生破裂，且對(duì)含氣量有一定要求；VICE設(shè)置于分離器內(nèi)部，被設(shè)計(jì)成正方形網(wǎng)格狀穿孔 墻，每個(gè)孔內(nèi)電極單元模塊含有升壓變壓器，可促使水滴長(zhǎng)大而加速油水分離，其缺點(diǎn)是電 極模塊制造工藝復(fù)雜，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易出故障；LOWACC需要和VICE配套使用，通常在兩個(gè) VICE處理后才設(shè)置L0WACC，其主要作用是將低含水原油處理后達(dá)到商品原油的要求，其缺 點(diǎn)是由于VICE的停留時(shí)間僅2~5s，而LOWACC停留時(shí)間需要30~140S，造成LOWACC部 分設(shè)備細(xì)長(zhǎng)，占用較大空間。
[0004] 國(guó)內(nèi)在利用靜電聚結(jié)技術(shù)提高油水分離效率方面也有研究。中國(guó)專利 CN20173521抓公開(kāi)了一種油氣水沉降分離電脫水多功能H相分離裝置，包括邸式油氣水分 離筒體、縱流預(yù)分離器、變壓器和分氣包。在油氣水分離筒體內(nèi)依次設(shè)有沉降室、電脫水室 和水室。在電脫水室內(nèi)設(shè)有高壓電極板與變壓器相連，電極為裸金屬導(dǎo)體，極易造成脫水電 流升高、短路甚至跳間，影響裝置安全運(yùn)行。
[0005] 中國(guó)專利20266647抓和102796554A公開(kāi)了一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水分離裝 置，主要由分離裝置殼體、油氣水混合液入口、油氣預(yù)分離筒、射頻導(dǎo)納油水界面檢測(cè)儀、自 力式調(diào)節(jié)閥和浮子液面調(diào)節(jié)器組成。該技術(shù)雖可提高油水分離效率，但處理后的原油仍需 要經(jīng)過(guò)電脫水才能達(dá)到商品原油的要求。
[0006] 中國(guó)專利202829960U和和發(fā)明專利102732296A公開(kāi)了一種高含水原油靜電脫水 裝置。它包括氣液分離罐和油水分離罐，油氣水先在氣液分離罐內(nèi)進(jìn)行油、氣分離，然后進(jìn) 入油水分離罐進(jìn)行原油和水的分離。油氣分離罐內(nèi)設(shè)有裸電極和復(fù)合電極兩種，分別組成 弱電場(chǎng)區(qū)、中強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)和強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，H個(gè)電場(chǎng)的復(fù)合電極和一臺(tái)變壓器相連。該技術(shù)雖可提 高油水分離效率和裝置處理能力，但電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水洗停留時(shí)間相對(duì)較短，易造成排水含 油超標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種高含水原油高效分離的方法，它能處理任意含氣量、任 意油水比的油氣水H相混合液，處理后原油達(dá)到商品原油技術(shù)要求，排水含油達(dá)到電脫水 指標(biāo)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高含水原油分離方法，其特征在于，所述方法 包括W下步驟：
[0009] 1)油氣水混合液經(jīng)進(jìn)料管進(jìn)入氣液分離罐，在布液盤(pán)上進(jìn)行分散，使油氣水混合 液中的氣體與油水混合物的液體進(jìn)行分離，分離出的油水混合物向下進(jìn)入氣液分離罐下 部，分離出的氣體經(jīng)隔離板水平向上進(jìn)入氣液分離罐上部；
[0010] 2)由步驟1)分離出的氣體通過(guò)捕霧裝置進(jìn)一步脫除氣相中夾帶的微小液滴后出 裝置；
[0011] 3)步驟1)中的液相油水混合物從氣液分離罐下部引出，通過(guò)進(jìn)料管進(jìn)入油水分 離器的進(jìn)料分配器中進(jìn)行粗分離，大部分水在重力作用下沉降進(jìn)入水相區(qū)域，剩余的油水 乳化液則由進(jìn)料分配器側(cè)面的分布孔分散進(jìn)入氣液分離罐中下部的水相區(qū)域，油水乳化液 經(jīng)過(guò)水相區(qū)域洗涂進(jìn)一步除去部分水滴，然后向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入油相；油相依次經(jīng)過(guò)靜電聚結(jié) 電場(chǎng)區(qū)及強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，在兩種電場(chǎng)作用下將水徹底脫除；
[0012] 4)步驟3)中脫水后的原油上升經(jīng)過(guò)油水分離罐體上部集油管出裝置；步驟3)分 離出的水經(jīng)水相區(qū)域的吸油棒進(jìn)一步除油后排出裝置。
[0013] 本發(fā)明一種高含水原油分離方法，其進(jìn)一步特征在于：所述氣液分離罐的大小可 根據(jù)含氣量高低進(jìn)行調(diào)整。氣液分離罐的布置形式可W根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間情況調(diào)整，可W與油 水分離罐上下疊放，也可W與油水分離罐平行放置于同一平面，還可W單獨(dú)布置于油水分 離罐的上游。
[0014] 本發(fā)明一種高含水原油分離方法，其進(jìn)一步特征在于：在所述氣液分離罐中設(shè)有 高效布液盤(pán)，可使油氣水進(jìn)料高度均勻分散，實(shí)現(xiàn)氣液的高效快速分離。
[0015] 本發(fā)明一種高含水原油分離方法，其進(jìn)一步特征在于：在所述油水分離罐中采用 中下部分配器進(jìn)料方式，使油水從分配器出來(lái)后成上下流動(dòng)方式，油的上升速度及水的下 降速度大大低于常規(guī)分離器的水平流動(dòng)方式，有利于油水的徹底分離。油水分離罐的進(jìn)料 分配器采用特殊結(jié)構(gòu)，可使高含水混合液在分配器內(nèi)進(jìn)行粗分離，使大部分大水滴直接沉 降進(jìn)入水相，提高油水分離效率。
[0016] 本發(fā)明一種高含水原油分離方法，其進(jìn)一步特征在于：在所述油水分離罐的水相 區(qū)域設(shè)有吸油棒，吸油棒由空必金屬管外繞特殊吸油纖維組成，可使水中微小油滴在吸油 棒表面吸附聚集，達(dá)到一定體積后上浮進(jìn)入油相，可大大降低油水分離排出水的含油量，達(dá) 到排放要求，減少對(duì)環(huán)境的污染。
[0017] 本發(fā)明一種高含水原油分離方法，其進(jìn)一步特征在于：步驟3)中所述靜電聚結(jié)電 場(chǎng)區(qū)及強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)由智能變壓器供電，該變壓器可根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。電場(chǎng) 區(qū)域自下而上設(shè)置為靜電聚結(jié)區(qū)和強(qiáng)電場(chǎng)脫水區(qū)，兩種電場(chǎng)共用一層接地電極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 功能齊全，可使含水高的乳化液在靜電聚結(jié)區(qū)快速降低含水量，進(jìn)入強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)后實(shí)現(xiàn)油水 高效分離。同時(shí)，還便于檢修，降低了設(shè)備成本。
[0018] 本發(fā)明中靜電聚結(jié)電極為復(fù)合電極，采用常規(guī)空必金屬管外覆耐油耐溫絕緣材料 而成，絕緣層致密，可避免高含水乳化液導(dǎo)致極板間電流過(guò)大引起的短路，保證靜電場(chǎng)的強(qiáng) 度及高效。接地電極和強(qiáng)電場(chǎng)電極為常規(guī)空必金屬管。通電電極用絕緣材料支撐，并通過(guò) 高壓絕緣導(dǎo)線和高壓引入裝置連接。
[0019] 本發(fā)明中靜電場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)由智能變壓器供電，電壓可在額定電壓下連續(xù)調(diào)整，可 同時(shí)輸出兩路，分別供給靜電場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)，亦可單獨(dú)給靜電場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)其中之一供電。
[0020] 本發(fā)明在總體布局上采用氣液分離與油水分離分別單獨(dú)處理的設(shè)計(jì)，可W適應(yīng)任 意比例的油氣水H相混合液的處理。分開(kāi)單獨(dú)設(shè)計(jì)，可使罐內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作及檢 修，同時(shí)，由于進(jìn)行了氣體分離，可避免油水分離罐頂部聚集氣體使電極暴漏在氣相產(chǎn)生電 火花引發(fā)事故，從而提高了裝置的安全性。
[0021] 本發(fā)明高含水原