原油電脫水處理技術(shù)（行業(yè)知識）

1、高效油氣水處理技術(shù) 原油電脫水處理技術(shù)1智囊經(jīng)驗 原油電脫水處理技術(shù)1、電脫水工藝2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理3、原油電脫水成套設(shè)備4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用2智囊經(jīng)驗 原油電脫水處理工藝，是將經(jīng)過熱化學(xué)沉降脫水后的低含水原油或經(jīng)過三相分離器分離后的低含水原油進(jìn)行深度脫水的處理工藝，具有脫水速度快、凈化油含水低的優(yōu)點(diǎn)，脫水成本低，能節(jié)省破乳劑、耗電量又低，在各油田被廣泛采用。1、電脫水工藝3智囊經(jīng)驗 勝利油田原油脫水工藝是以電化學(xué)兩段脫水，污水回?fù)焦に嚍榛灸Ｊ浇⑵饋淼摹Ｔ撁撍に囘m應(yīng)了油田中、低含水期原油脫水的需要，對于降低外銷原油的含水量，保證油田生產(chǎn)的正常運(yùn)行起了極為重要的作用。 勝利

2、油田開發(fā)進(jìn)入特高含水期后，原油的綜合含水大多在90%左右，再加上采用新的鉆采工藝，使原油的物化性質(zhì)發(fā)生了很大變化，原有的脫水工藝已難以適應(yīng)要求。主要表現(xiàn)為能耗大、運(yùn)行成本高、破乳難、脫水器電場不穩(wěn)定（甚至倒電場）、脫水效果差等問題。針對所存在的問題，對一些聯(lián)合站工藝流程進(jìn)行密閉改造，在脫水效果、降低能耗等方面，取得了較好的效果。還有一些聯(lián)合站采用的是開式工藝流程，污油回?fù)绞乖椭貜?fù)乳化和老化嚴(yán)重，脫水效果較差。 1.1目前的脫水工藝流程：1、電脫水工藝4智囊經(jīng)驗 密閉脫水工藝流程 采用密閉工藝流程聯(lián)合站，原油密度小、粘度低。密閉流程能避免原油中的輕質(zhì)組分的揮發(fā)，使其盡可能多的溶解于原油中，從而

3、減小了原油密度，而且降低了原油粘度，這些因素都有利于原油在脫水器內(nèi)沉降分離；密閉流程的另外一個特點(diǎn)是處理設(shè)備體積小、原油停留時間短、乳化程度輕且污油回?fù)搅啃。旧隙沤^了污油回?fù)?，減少了原油重復(fù)乳化和老化現(xiàn)象，這樣就基本上保證了進(jìn)電脫水器的原油都是新鮮原油，因此降低了乳化液破乳難度，有利于電脫水。采用密閉流程的電脫水器內(nèi)，油水界面清晰，脫水效果也很好。采用密閉脫水工藝流程的脫水器進(jìn)口原料油含水一般在20%左右，脫水器出口凈化油含水一般在0.10.3%之間。如辛一站、廣利站、王家崗等聯(lián)合站。 1、電脫水工藝5智囊經(jīng)驗 1、電脫水工藝密閉二段脫水工藝流程1. 游離水脫除器 2. 除油器 3. 脫水

4、爐 4 復(fù)合電脫水器 5. 好油罐6. 事故罐 7. 污水沉降罐 8. 原油外輸泵 9. 污水泵10. 加藥泵12345678910含油污水處理站原油穩(wěn)定集氣增壓站集氣增壓站原油穩(wěn)定含油污水處理站6智囊經(jīng)驗 開式脫水工藝 采用開式流程的脫水站，污油回?fù)搅看?，原油乳化?yán)重、導(dǎo)電性強(qiáng)，只有進(jìn)脫水器的原料油含水較低的情況下，才能保證電脫水器正常送電，脫水指標(biāo)基本合格。由于原油的導(dǎo)電性太強(qiáng)，給脫水器送電造成很大困難。為了建立穩(wěn)定的電場，進(jìn)脫水器的原料油含水必須很低，原料油含水通常在5%以下。但是，正常情況下，原油電脫水又不希望原料油含水太低，因為原料油含水太低，會使得油中的乳化液顆粒小、分布均勻，這不

5、利于破乳和水滴的聚結(jié)，脫出水含油量也較高。 1、電脫水工藝7智囊經(jīng)驗一、電脫水工藝 油氣分離器一次罐 二次罐脫水加熱爐脫水器好油罐外輸泵去污水罐計量分離器井口開式脫水工藝流程8智囊經(jīng)驗原油電脫水： 乳化原油在電脫水器內(nèi)，在電場力作用下經(jīng)過破乳、聚結(jié)、 沉降使原油與水分離的過程。輕質(zhì)原油：在20時，密度小于或等于0.8650g/cm3的原油。中質(zhì)原油：在20時，密度為0.86510.9160g/cm3的原油。重質(zhì)原油：在20時，密度為0.91610.9960 g/cm3的原油。 交流電場：在電脫水器內(nèi)，電極之間及電極與殼體間所形成的，強(qiáng)度和方向隨電源頻率周期變化的電場。直流電場：在電脫水器內(nèi)，電

6、極間及電極與殼體間所形成的，強(qiáng)度和方向不隨電源頻率周期變化的電場。交直流雙重電場：在電脫水器內(nèi)，同時存在直流和交流兩種電場。恒流源：能自動跟蹤負(fù)載的工況變化，抑制過電流，保持電流穩(wěn)定的供電電源裝置。1.2電脫水方面常用的技術(shù)術(shù)語 1、電脫水工藝9智囊經(jīng)驗進(jìn)入電脫水器的原油水含量：一般30%；對于乳化嚴(yán)重導(dǎo)電性強(qiáng)的原油水 含量 10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。脫水原油的含水指標(biāo)：按輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油、重質(zhì)原油分等級如下：輕質(zhì)原油 0.5%；中質(zhì)原油 1%；重質(zhì)原油 2.0%；從電脫水器脫出的污水含油 0.5%，輸往污水處理站的污水含油 1000mg/L。 1.3電脫水技術(shù)指標(biāo) 1、電脫水工藝10智囊經(jīng)驗2、

7、電脫水裝置的結(jié)構(gòu)及原理原油電脫水裝置的組成：電脫水器、電脫水供電裝置、油水界面控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)。電脫水器:內(nèi)部電極組、進(jìn)油管組、出油管組、沖砂裝置。電脫水供電裝置：脫水控制柜、防爆脫水變壓整流器、高壓防爆接口裝置。油水界面控制系統(tǒng)：油水界面檢測一次表、調(diào)節(jié)儀、調(diào)節(jié)閥。安全保護(hù)系統(tǒng)：防爆液位控制器、安全門防爆開關(guān)、安全閥。11智囊經(jīng)驗（1）立式電脫水器（2）臥式電脫水器（3）直流脫水（4）交流脫水（5）交-直流雙電場脫水（6）高頻脈沖脫水（7）恒流源供電（8）可控硅自動調(diào)壓供電（9）電容調(diào)壓供電（10）磁飽和供電（11）全阻抗變壓器供電（12）立掛電極（13）平掛電極（14）絕緣電極電脫水

8、器的類型包括： 電脫水器的分類主要從電脫水器的結(jié)構(gòu)、電脫水器的供電方式、電極的型式和懸掛方式、供電設(shè)備的防爆形式等方面進(jìn)行分類。2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理12智囊經(jīng)驗 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理2.1 原油乳狀液 乳化液是一種非均相液體體系，它由兩種不互溶的液體組成，而且其中一種液體以液滴形式直接分散在第二種液體中。乳化液與一種液體在另一種液體中的簡單分散體不同，乳化液中存在著一種能抑制聚結(jié)現(xiàn)象的乳化劑，因此液滴相互接觸時發(fā)生聚結(jié)的概率大為減小。 乳化液中以小液滴形態(tài)存在的那一部分則稱作內(nèi)相、分散相或非連續(xù)相。 乳化液的定義 在原油和水組成的大部分乳化液中，水是細(xì)分散在油中的。水滴的球形是界面張力

9、作用的結(jié)果。界面張力作用于水滴，使水滴與油接觸的面積盡可能小。這就是油包水型乳化液，被稱為“正?！比榛?。油也可以分散在水中，形成水包油乳化液，后者被稱為“反向”乳化液。 13智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化液的類型 原油中所含的水分，有的在常溫下用簡單的沉降法短時間內(nèi)就能從油中分離出來，這類水稱為游離水；有的則很難用沉降法從油中分離出來，這類水稱乳化水，它與原油的混合物稱油水乳狀液，或原油乳狀液。乳化水需采取專門的措施才能脫除。 一種是水以極微小的顆粒分散于原油中，稱為：“油包水”型乳狀液，用符號wo表示，此時水是內(nèi)相或稱分散相，油是外相或稱分散介質(zhì)，因外相液體是相互連接的，故又稱連續(xù)相

10、； 另一種是油以極微小顆粒分散于水中，稱為：“水包油”型乳狀液，用符號ow表示，此時油是內(nèi)相，水是外相。 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理14智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化液的定義油包水乳狀液2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理15智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化液的定義油相多重乳化2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理16智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化液的定義2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理17智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化液形成的三個必要條件是:(1)油田采出物有原油和水，二者不互溶。 (2)原油中有足夠的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、地層巖屑、泥砂等，它們都是天然的、高性能的乳化劑。 (3)在油田開發(fā)和油氣集輸過程中，油、

11、水、乳化劑三者共聚一體，在油井井筒、油嘴、管道、閥件、機(jī)泵中充分接觸混合。特別是在油田伴生氣的參予下，其攪拌更為激烈。原油乳化液的形成2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理18智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 乳化的防止 集油過程原油中水珠粒徑變化情況 取樣部位油井井口油井井口分離器進(jìn)口離心泵出口水珠粒徑uml一2005-253-103-5泵進(jìn)口水珠粒徑變化情況 取樣部位油水分層時間分出游離水油相顏色泵進(jìn)口3060黑泵出口6020紅褐色2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理19智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 采油時能使油完全與水隔絕和(或)防止油井產(chǎn)出流體受到各種形式的攪拌，就不會生成乳化液。在一些油井中，要把水完全隔絕是困難

12、的或者是不可能的，同時，防止攪拌幾乎也是不可能的。所以，許多油井必然會產(chǎn)生乳化液。然而，在一些場合下，乳化作用是由于操作方法不當(dāng)而加重的。 桿式泵抽油井抽油速度過大，柱塞和凡爾維護(hù)不良;利用重力流動輸送的地方用泵輸送流體，都會造起不必要的擾動。如果條件許可，在油一水分離之前要盡量減少因流經(jīng)離心泵，油嘴和控制閥而引起的壓力降。 乳化的防止 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理20智囊經(jīng)驗2.1 原油乳狀液 加入化學(xué)破乳劑 正確選用增壓泵乳化的防止 正確設(shè)計和建設(shè)管道 正確布置脫水設(shè)備的位置2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理21智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 粘度 原油狀液的性質(zhì) 原油乳狀液是一種多相體系，不遵循牛頓內(nèi)摩

13、擦定律，屬于非牛頓液體，這時的粘度應(yīng)稱為表觀粘度。含水率較低時，乳狀液的粘度隨含水率的增加而緩慢上升；含水率較高時，粘度迅速上升；當(dāng)含水率超過某一數(shù)值(圖中約為6575)時，粘度又迅速下降，此時wo型乳狀液相為ow型或w ow型乳狀液。此后，隨含水率的進(jìn)一步增加，油水混合物的粘度變化不大。 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理22智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 電性質(zhì) 原油乳狀液的電導(dǎo)率除取決于其含水率和水顆粒的分散度外，在很大程度上決定于水中的含鹽、含酸、含堿量。乳狀液的電導(dǎo)率還隨溫度的增高而增大。 介電系數(shù)是乳狀液另一項重要的電性質(zhì)。原油的介電系數(shù)為2，水的介電系數(shù)約為油的40倍，即80

14、。由于原油和水介電系數(shù)的懸殊差別，當(dāng)把乳狀液置于電場內(nèi)時，乳狀液的內(nèi)相水滴將沿電力線排列，并使乳狀液的電導(dǎo)率激烈增加。電場內(nèi)，乳狀液內(nèi)相水滴沿電力線排列的這種性質(zhì)，常被用來破壞原油乳狀液，脫除原油中所含的水。 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理23智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 電性質(zhì) 幾種原油電導(dǎo)，粘度與溫度的關(guān)系圖2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理24智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 穩(wěn)定性和老化 影響乳狀液穩(wěn)定性的主要因素有：乳狀液的分散度和原油粘度、乳化劑的類型和保護(hù)膜的性質(zhì)、內(nèi)相顆粒表面帶電、乳狀液溫度和水的pH值等。 1.分散度和原油粘度 若油水混合物內(nèi)有足夠的乳化劑，并受到

15、充分?jǐn)嚢?，則形成內(nèi)相顆粒小、分散度高的原油乳狀液。水滴愈小，布朗運(yùn)動愈強(qiáng)烈，就能克服重力影響不下沉，而保持穩(wěn)定。此外，原油粘度愈大，水滴愈不易下沉原油乳狀液也就愈穩(wěn)定。 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理25智囊經(jīng)驗 2.1 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 穩(wěn)定性和老化 2.乳化劑的類型和保護(hù)膜的性質(zhì) 原油中存在的天然乳化劑大體上可分為三類，它們對乳狀液的穩(wěn)定性有很大的影響。乳化劑是低分子有機(jī)物，如脂肪酸、環(huán)烷酸和某些低分子膠質(zhì)。這類物質(zhì)有較強(qiáng)的表面活性，易在內(nèi)相顆粒界面形成界面膜。但由于分子量低，界面保護(hù)膜強(qiáng)度不高，故乳狀液的穩(wěn)定性較低。第二類是高分子有機(jī)物，如瀝青、瀝青質(zhì)等。它們在內(nèi)相顆粒界面形成較厚的

16、、粘性和彈性較高的凝膠狀界面膜，機(jī)械強(qiáng)度很高，使乳狀液有較高的穩(wěn)定性。第三類是粘土、砂粒和高熔點(diǎn)石蠟等固體乳化劑。由這類乳化劑構(gòu)成的界面膜的機(jī)械強(qiáng)度很高，因而乳狀液的穩(wěn)定性也很高。由蠟晶粒作為固體乳化劑構(gòu)成的乳化液，會因溫度增高時蠟品粒的溶解而使乳狀液穩(wěn)定性下降。2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理26智囊經(jīng)驗 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 穩(wěn)定性和老化 3.內(nèi)相顆粒表面帶電 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理27智囊經(jīng)驗 原油乳狀液 原油狀液的性質(zhì) 穩(wěn)定性和老化 4.溫度 乳狀液溫度對其穩(wěn)定性有很大影響，隨溫度的增高，乳狀液穩(wěn)定性下降。這是因為: (1)乳狀液的主要乳化劑瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、石蠟等在原油中的溶解度增加，減

17、弱了由這些乳化劑構(gòu)成的內(nèi)相顆粒界面膜的機(jī)械強(qiáng)度，使水滴易于在互相碰撞時合并下沉；(2)內(nèi)相顆粒體積膨脹，使界面膜變薄，機(jī)械強(qiáng)度減弱；(3)加劇了內(nèi)相顆粒的布朗運(yùn)動，增加了互相碰撞、合并成大顆粒的機(jī)率；(4)油水體積膨脹系數(shù)不同，原油體積膨脹系數(shù)較大，使水和油的密度差增大，水滴易于在油相中下沉；(5)降低了原油的粘度，水滴易于沉降。 2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理28智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理化學(xué)破乳：該方法是向含水原油中添加化學(xué)破乳劑，經(jīng)攬拌混臺使其到達(dá)原油乳化液的油一水界面上，降低界面張力，破壞乳化狀態(tài)破乳后的水珠相互聚結(jié)并沉降分離；電破乳：包括交流電、直流電、交一直流電、高頻脈

18、沖供電等，用電場力破壞原油乳化液，使水珠相互聚結(jié)，自原油中分離出來；一般原油電脫水是電-化學(xué)聯(lián)合脫水，加入合適的破乳劑降低油水界面膜的表面張力，在電場力的作用下破乳、聚結(jié)、沉降、分離。2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理29智囊經(jīng)驗2.2 原油電脫水的基本方法與原理電脫水電脫水原理振蕩聚結(jié)偶極聚結(jié)電泳聚結(jié)2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理30智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理31智囊經(jīng)驗 交流脫水2.2 原油電脫水的基本方法與原理2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理在脫水器電極間加上高壓交流電壓，在交流電場中，原油乳狀液中的水滴受電場的極化和靜電感應(yīng)，使水滴兩端帶上不同極性的電荷，形成誘導(dǎo)偶極

19、。水滴在電場中拉長變形，并使界面膜機(jī)械強(qiáng)度削弱，電的吸引力使水滴相互碰撞，合并成大水滴，從原油中沉降分離出來。32智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理直流脫水2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理 在脫水器電極間加上高壓直流電壓，在直流電場中，原油乳狀液中的水滴將向自身所帶電荷電性相反的電極運(yùn)動，帶正電的水滴向負(fù)電極運(yùn)動，帶負(fù)電的水滴向正電極運(yùn)動。由原油乳狀液的性質(zhì)可知，原油中各種粒徑水滴的界面上都帶有同性電荷，故在直流電場中乳狀液中的水滴將向相同的方向運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，水滴受原油的阻力產(chǎn)生拉長變形，并使界面膜機(jī)械強(qiáng)度削弱。同時，因水滴大小不等、所帶電荷不同、運(yùn)動時所受阻力各異，各水滴在電場中運(yùn)動

20、速度不同，水滴發(fā)生碰撞，使削弱的界面膜破裂，水滴合并、增大，從原油中沉降分出。33智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理高頻脈沖電脫水2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理 高頻脈沖電脫水是近年來針對復(fù)合驅(qū)采出液脫水時，電脫水器送電困難，脫水效果差等問題新研究的脫水方法。八十年代初，關(guān)于脈沖電場對“油包水”W/O型原油乳狀液的破乳問題，及直流脈沖電場中乳狀液的破乳問題，有關(guān)專家明確提出了液珠對外電場的響應(yīng)是受電介質(zhì)的松弛（或弛豫）過程控制的。在電場作用下，聚結(jié)前，液珠首先排列成鏈，為此，破乳器中必須有大量的鏈生成，以進(jìn)行聚結(jié)。這些鏈不能太長，否則鏈產(chǎn)生傳導(dǎo)電流，以致形成短路導(dǎo)致能量的漏泄；同時，形成的

21、鏈也不能過短。其長短恰好能使鏈中的粒子在所加的電場力下發(fā)生聚結(jié)。W/O型乳狀液體系可看作是復(fù)合電介質(zhì)，界面松弛時間決定乳狀液和絕緣電極的極化、松弛特性，它是兩者介電松弛時間的平均效應(yīng)。在電場中液珠需要10-11秒的時間去極化，在外加電場的作用下，液珠被極化，液珠與液珠間產(chǎn)生吸引力或排斥力，這加劇了液珠之間的運(yùn)動，導(dǎo)致隨機(jī)碰撞而聚結(jié)。34智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理高頻脈沖電脫水2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理 低頻時，既使脈沖作用時間較長，有足夠的時間去極化，但是電場自身變化不夠快，液珠的極化率也是比較緩慢的，液珠較之最佳頻率時極化電荷不完全，因而液珠碰撞次數(shù)少而慢，液珠聚結(jié)差，破乳效

22、果不好；頻率太高時，電場變化太快，電介質(zhì)沒有足夠長的時間極化，液珠不能達(dá)到完全極化狀態(tài)，相應(yīng)地液珠碰撞次數(shù)少、慢，液珠聚結(jié)差，破乳效果也不好。最佳頻率時，液珠在電場峰值被完全極化，液珠間的力最大，有最大數(shù)量的碰撞，聚結(jié)顯著。由于原油含水量影響分散相中液珠的大小與數(shù)量，這勢必影響一定頻率電場中液珠的極化電荷量，影響液珠的碰撞率和聚結(jié)率。低含水率雖然有高的電場強(qiáng)度，但液珠少而且小，影響碰撞，聚結(jié)不佳，高含水率，隨著施加電壓的增加，聚結(jié)效率趨于穩(wěn)定，平均電流與峰值電場強(qiáng)度之比幾乎是常數(shù)，這必將存在電場強(qiáng)度、液珠大小、數(shù)量、最大聚結(jié)率、最小電能消耗的平衡點(diǎn)。35智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與

23、原理2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理36智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理電脫水交直流雙電場脫水 直流和雙電場脫水的供電(a)直流電脫水的供電；(b)雙電場脫水的供電 KG一調(diào)整初級線圈電壓的可控硅；B一脫水變壓器； zL一整流硅堆；Ts一脫水器 兩種接線方式電壓比較示意圖 (a)直流電場電壓l(b)雙重電場電壓 Uba 一下、上層電極電壓；Ubc一下層電極與殼體間電壓2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理37智囊經(jīng)驗交直流雙電場脫水（半波整流）交直流雙電場脫水（全波波整流）2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理38智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理電脫水 臥式電脫水器結(jié)構(gòu)示意圖;一放水排空口；2一脫水器殼體

24、;3一凈化油出口; 4一含水原油進(jìn)口;5一進(jìn)液分配頭；6一電極；7一懸掛絕緣子;8一進(jìn)線絕緣棒安裝孔;9一人孔 電脫水器的構(gòu)造2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理39智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理電脫水水平電極工作狀態(tài)分析圖1，3一甲相電極；2，4一乙相電極：5一接地級(油一水界面) I一含水原油；II一凈化原油；III一脫出水電脫水器的電極構(gòu)造2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理40智囊經(jīng)驗 2.2 原油電脫水的基本方法與原理電脫水 圖5一16垂直電極工作狀態(tài)分析圖 l一電脫水器殼體；2一含水原油進(jìn)口管；3一進(jìn)油噴頭；4一水平電極。5一油一 水隔離簡；6一橫隔板;7一接地電極；8一中心導(dǎo)電桿；9一通電

25、電極；10一電 極固定架；11一中心絕緣棒；12一懸掛絕緣子；13一凈化油出口;14一進(jìn)線絕緣棒；15排水管立式電脫水器的構(gòu)造2、電脫水器的結(jié)構(gòu)及原理41智囊經(jīng)驗 3、原油電脫水成套設(shè)備 3.1 原油電脫水器電脫水器的系列規(guī)格公稱直徑mm長度（mm) 500080001100014000170002000023000容積（m3）260031.647.663.5300043.064.285.4106.6127.83600125.2155.7186.3216.84000231.7269.4307.142智囊經(jīng)驗 電脫水器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)電脫水器的下部設(shè)有雙 H型進(jìn)油分配器、原油沿水平方向流出，減少對水

26、層的擾動油水界面控制：采用進(jìn)口的射頻導(dǎo)納電脫水專用油水界面檢測儀，防掛料、防高壓電場干擾設(shè)計，檢測精確、工作穩(wěn)定可靠。上部設(shè)有出油收集器，與雙H型進(jìn)油分配器對稱布置，流場均勻，空間利用率高。增大脫水器底部水層的沉降空間，強(qiáng)化高溫脫出水對含水原油的破乳和洗鹽作用。在電脫水器底部設(shè)有放水收集器，它的進(jìn)水口采取了防渦流措施，以免脫水器排放污水時將油帶入放水收集器，確保脫出水。電脫水器上部設(shè)有網(wǎng)狀平板電極組和絕緣棒引電裝置，電極組采用平掛電極，絕緣吊掛采用聚四氟乙烯材料。3、原油電脫水成套設(shè)備3.1 原油電脫水器43智囊經(jīng)驗 電脫水器內(nèi)部設(shè)有沖砂系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)沖砂。內(nèi)部設(shè)有專用檢修通道和檢修平臺，方

27、便安裝和檢修。電脫水器上設(shè)有高、中、低液位觀察管，用于觀察電脫水器內(nèi)的油水界面，在自動放水裝置調(diào)試或儀表檢修期間，通過放水觀察孔觀察油水界面，手動控制壓力放水閥，調(diào)節(jié)控制油水界面。3、原油電脫水成套設(shè)備3.1 原油電脫水器電脫水器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)44智囊經(jīng)驗 脫水控制柜采用可控硅自動調(diào)壓恒流控制柜，變壓整流器采用交-直流雙電場供電方式，比直流脫水和交流脫水節(jié)電60%，原油脫水裝置具有穩(wěn)定、高效節(jié)能的優(yōu)良性能。3、原油電脫水成套設(shè)備3.2 原油電脫水供電裝置可控硅自動調(diào)壓控制柜45智囊經(jīng)驗 3、原油電脫水成套設(shè)備 可控硅自動調(diào)壓恒流供電裝置可用于油田脫水、脫鹽。當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，原油中的含水比例發(fā)

28、生變化時，控制柜能自動調(diào)節(jié)電壓，維持電流恒定，保證原油凈化油質(zhì)量?？刂乒裨O(shè)有自動報警系統(tǒng)，當(dāng)高壓電場發(fā)生故障或負(fù)載電流超過設(shè)定值時，自動發(fā)出聲光報警，同時自動切斷電源，保證設(shè)備安全。主要技術(shù)指標(biāo)：l 輸入電源：單相380V/50Hz l 功率：50kVA、100 kVAl輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：0100%l輸出電流調(diào)節(jié)范圍：0100% 可控硅自動調(diào)壓控制柜46智囊經(jīng)驗 防爆脫水變壓整流器 脫水變壓器和高壓整流器采用一體化防爆設(shè)備，采用專用耐高溫、耐老化的絕緣材料，減少了高壓接線環(huán)節(jié)，提高了設(shè)備的可靠性。高壓防爆接口裝置耐電壓100kV，耐密封壓力1.6MPa，安全可靠。3、原油電脫水成套設(shè)備3.2

29、原油電脫水供電裝置防爆脫水變壓整流器47智囊經(jīng)驗 防爆脫水變壓整流器 3、原油電脫水成套設(shè)備3.2 原油電脫水供電裝置防爆脫水變壓整流器技術(shù)參數(shù)額定容量(kVA)50相數(shù)、頻率單相、50Hz額定電流(A)131.6額定輸出電壓初級進(jìn)線初級電壓(V)次級電壓(kV)A-X1 38030A-X2 38025A-X3 3802048智囊經(jīng)驗 防爆脫水變壓整流器1、調(diào)整電脫水器內(nèi)電極的布置，改變電極之間的距離。2、調(diào)整防爆脫水變壓整流器低壓接線盒中接線端子，改變脫水變壓器的輸出電壓。3、通過調(diào)整脫水控制柜上的輸出電壓，改變脫水變壓器的輸出電壓。3、原油電脫水成套設(shè)備3.2 原油電脫水供電裝置脫水器內(nèi)電

30、場強(qiáng)度的調(diào)整方法49智囊經(jīng)驗油水界面控制系統(tǒng)主要由：油水界面檢測一次表、二次表和調(diào)節(jié)閥組成。在電脫水器頂部有油水界面控制裝置安裝口，液位變送器與電脫水器的連接形式是法蘭連接。在電脫水器內(nèi)的電極上開有500的圓孔，界面檢測儀探頭伸到脫水器底部。液位變送器采用美國DE工程公司生產(chǎn)的電脫水器專用界面儀，該界面儀由一個射頻導(dǎo)納界面變送器和剛性傳感器組成，帶電脫水專用保護(hù)器，傳感器上部加高壓電場保護(hù)極。由于電脫水器內(nèi)的油水界面往往不是清晰界面，存在很厚的乳化層，乳化層的厚度從十幾厘米到幾十厘米，乳化層上部和下部密度相差無幾，所以傳統(tǒng)的差壓式和浮子式界面檢測裝置很難長期可靠運(yùn)行，另外乳化層在電學(xué)特性上存在

31、一個較明顯的導(dǎo)電與絕緣的分層，而非電學(xué)方法不易分辨，射頻導(dǎo)納界面儀解決了這個問題，近年來該傳感器在電脫鹽器和電脫水器上應(yīng)用較多。3、原油電脫水成套設(shè)備3.3 電脫水器油水界面控制油水界面控制系統(tǒng)的組成50智囊經(jīng)驗電脫水器油水界面控制位置在距脫水器底部900mm處，油水界面控制高度的上、下限分別為1100-600mm。油水界面控制一定高度的作用和目的是：（1）能使電脫水器放出水的含油較低；（2）油水界面控制在進(jìn)油分配器以上，使進(jìn)入脫水器的含水油經(jīng)過水層的水洗，使大水滴合并于水層中，有利于含水油在電場中脫水。（3）油水界面控制一定的位置，可保證下層電極與油水界面間的弱電場有足夠的電場強(qiáng)度。3、原油

32、電脫水成套設(shè)備3.3 電脫水器油水界面控制油水界面控制的目的和作用51智囊經(jīng)驗 電脫水器頂部設(shè)有放氣孔和液位控制器，防止誤送電。脫水器下部設(shè)有安全閥，保證電脫水器安全運(yùn)行的同時，避免油泄壓排油。電脫水器設(shè)有電氣聯(lián)鎖開關(guān)、變壓整流器采用防爆結(jié)構(gòu)，保證人身及設(shè)備安全。3、原油電脫水成套設(shè)備3.4 電脫水器的安全保證措施52智囊經(jīng)驗1、切斷電脫水器電源，打開電脫水器頂部安全門，拉下電源閘刀，并在電源閘刀上掛上“不準(zhǔn)合閘”的警示牌。2、打開電脫水器進(jìn)、出口匯管上的連通閥，使原油在電脫水器外循環(huán)起來，做好原油進(jìn)電脫水器的準(zhǔn)備工作。3、打開電脫水器頂部（DN100）的放氣閥門，以保證電脫水器內(nèi)的氣體能順利

33、排出電脫水器。4、關(guān)閉電脫水器的出油閥門、放水閥門、排污閥門及液位觀察管閥門，打開電脫水器的進(jìn)油閥門。5.向電脫水器內(nèi)進(jìn)油，當(dāng)原油進(jìn)到電脫水器的2/3容積后，關(guān)閉電脫水器頂部DN100的放氣閥，打開電脫水器的出油閥門，當(dāng)原油充滿電脫水器后，關(guān)閉電脫水器的出油閥門，并使電脫水器內(nèi)的壓力保持在0.3 MPa左右。 4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 新電脫水器或大修后的投產(chǎn)53智囊經(jīng)驗1、切斷電脫水器電源，打開電脫水器頂部安全門，拉下電源閘刀，并在電源閘刀上掛上“不準(zhǔn)合閘”的警示牌。2、打開電脫水器進(jìn)、出口匯管上的連通閥，使原油在電脫水器外循環(huán)起來，做好原油進(jìn)電脫水器的準(zhǔn)備工作。

34、3、打開電脫水器頂部（DN100）的放氣閥門，以保證電脫水器內(nèi)的氣體能順利排出電脫水器。4、關(guān)閉電脫水器的出油閥門、放水閥門、排污閥門及液位觀察管閥門，打開電脫水器的進(jìn)油閥門。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 新電脫水器或大修后的投產(chǎn)54智囊經(jīng)驗5、向電脫水器內(nèi)進(jìn)油，當(dāng)原油進(jìn)到電脫水器的2/3容積后，關(guān)閉電脫水器頂部DN100的放氣閥，打開電脫水器的出油閥門，當(dāng)原油充滿電脫水器后，關(guān)閉電脫水器的出油閥門，并使電脫水器內(nèi)的壓力保持在0.3 MPa左右。 6、打開電脫水器頂部DN15的放空閥門進(jìn)行放氣（電脫水器頂部共有3個DN15的放空閥門，應(yīng)逐一進(jìn)行放氣），將電脫水器內(nèi)的余氣

35、排掉，保證電脫水器內(nèi)不再有游離氣。7、當(dāng)確認(rèn)電脫水器頂部無人后，關(guān)閉安全門。8、保證電脫水器的工作溫度在操作溫度的范圍內(nèi)。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 新電脫水器或大修后的投產(chǎn)55智囊經(jīng)驗9、當(dāng)電脫水器的溫度、壓力等正常后，關(guān)閉電脫水器的進(jìn)、出口閥門，并保證電脫水器內(nèi)的壓力保持在0.3 MPa左右后，對電脫水器內(nèi)進(jìn)行送電。合上電源閘刀，啟動電脫水器送電按鈕，并觀察電脫水器的電壓、電流的變化情況。10、當(dāng)電脫水器內(nèi)送電正常后，在保證電脫水器內(nèi)的壓力保持在0.3 MPa左右的條件下，慢慢打開電脫水器的進(jìn)、出口閥門，向電脫水器內(nèi)緩緩倒進(jìn)含水原油，直到達(dá)到電脫水器的額定處理量為

36、止。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 新電脫水器或大修后的投產(chǎn)56智囊經(jīng)驗11、當(dāng)電脫水器進(jìn)油量增加時，應(yīng)密切注意電脫水器的電壓、電流的變化情況，適時調(diào)整；經(jīng)常觀察電脫水器內(nèi)的水位，當(dāng)電脫水器內(nèi)的水位達(dá)到控制高度時，打開放水閥門進(jìn)行放水。12、電脫水器投產(chǎn)成功后，應(yīng)及時填寫生產(chǎn)報表，并轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)運(yùn)行。 4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 新電脫水器或大修后的投產(chǎn)57智囊經(jīng)驗1、操作電脫水器時要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章操作。2、在給電脫水器送電時，要確認(rèn)電脫水器頂部無人后方可送電。3、為安全起見，電脫水器未送電前，必須拉下電源閘刀，并掛上“不準(zhǔn)送電”的警

37、示牌。4、在給電脫水器送電時，必須保證電脫水器內(nèi)無游離氣后方可送電。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 特別注意事項 58智囊經(jīng)驗5、在電脫水器進(jìn)油時，要時刻注意電脫水器內(nèi)液位的變化情況，當(dāng)電脫水器快要充滿時，要將電脫水器頂部的放空閥關(guān)小，避免將原油放出來。6、當(dāng)電脫水器內(nèi)送電正常后，向電脫水器內(nèi)進(jìn)含水油，一定要控制電脫水器的進(jìn)油量，進(jìn)油量由小到大逐漸增加，以免破壞電場。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.1電脫水器投產(chǎn)步驟 特別注意事項 59智囊經(jīng)驗對電脫水器進(jìn)行操作時要做到三勤，即勤檢查、勤分析、勤調(diào)整。1.勤檢查:在操作過程中，要對電脫水器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定時檢查，檢查重點(diǎn)

38、是電脫水器的電壓、電流、流量、水位等。2.勤分析:當(dāng)電脫水器的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化時，如電壓波動、電流波動、流量不穩(wěn)、污水含油波動、脫水效果不好等，應(yīng)及時分析，找出原因，并采取相應(yīng)措施。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 操作時要做到三勤60智囊經(jīng)驗3.勤調(diào)整: 在電脫水器的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化后，應(yīng)及時對這些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如因某種原因使油量增多或減少時，應(yīng)及時調(diào)整電脫水器的排量，以適應(yīng)變化了的情況；當(dāng)手動操作電脫水器的放水時，若電脫水器內(nèi)的水位過高或過低時，應(yīng)及時加大或關(guān)小放水閥門，以保證水位在某一適當(dāng)位置。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 操作時要做到三勤61

39、智囊經(jīng)驗操作電脫水器時，要做到五平穩(wěn)，即流量平穩(wěn)、壓力平穩(wěn)、溫度平穩(wěn)、加藥量平穩(wěn)、水位平穩(wěn)。1.流量平穩(wěn)：在電脫水器的運(yùn)行過程中，流量忽大忽小不穩(wěn)定，會使電脫水器內(nèi)的電場不穩(wěn)定，脫水效果變差，甚至?xí)霈F(xiàn)倒電場現(xiàn)象。所以，在電脫水器的運(yùn)行過程中，要盡量做到流量平穩(wěn)。2.壓力平穩(wěn)：電脫水器在正常運(yùn)行時，要求工作壓力在0.3MPa左右?？刂齐娒撍鲏毫Φ哪康脑谟诒苊庠椭休p質(zhì)餾分在高溫下?lián)]發(fā)出來，當(dāng)電脫水器內(nèi)的壓力降低時，電脫水器內(nèi)會有原油蒸汽逸出，導(dǎo)致電脫水器送電中斷。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 操作時要做到五平穩(wěn)62智囊經(jīng)驗3.溫度平穩(wěn)：溫度對原油的粘度影響較大，溫度越

40、高原油的粘度越小，原油乳化液的穩(wěn)定性越差，這有利于油水分離，能改善脫水效果。但，溫度過高，能量消耗會增大，原油處理成本會增加。所以，要控制溫度，使溫度保持平穩(wěn)，使電脫水器能高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4.加藥量平穩(wěn)：電脫水器要取得較好的脫水效果，要有化學(xué)破乳劑的配合。在一定范圍內(nèi)，化學(xué)破乳劑加入量越多，脫水效果越好，但是，化學(xué)破乳劑加入量大到一定程度時，對脫水效果影響不大，且增大了處理成本。所以，化學(xué)破乳劑加入量要控制在合適的范圍內(nèi)。5.水位平穩(wěn)：電脫水器內(nèi)的水位對脫水影響較大，電脫水器內(nèi)的水位過高時，會使電脫水器的電流增大，嚴(yán)重時會破壞電場，使電脫水器無法正常工作；電脫水器的水位過低時，會導(dǎo)致電脫水器放

41、水帶油。4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 操作時要做到五平穩(wěn)63智囊經(jīng)驗 老化原油的乳化特性復(fù)雜、導(dǎo)電性強(qiáng)、破乳脫水困難，老化油進(jìn)入電脫水器后難以建立正常的脫水電場，脫水電流大、電壓低。減少老化油產(chǎn)生的主要途徑有: 1、選擇合適的破乳劑和加藥濃度，并控制在合適的脫水溫度。2、控制好電脫水器的油水界面，減少污油的回?fù)搅俊?、選用合適的脫水工藝流程，如密閉流程比開式流程要好。4、脫水泵采用容積泵，減少輸油過程中的二次乳化。5、油井酸化壓裂，酸化油會使沉降罐、電脫水器脫水困難。6、在輸油過程中加入過多的降粘劑，加重了原油的乳化。7、在水處理過程中加入的是離子型處理劑，會使電脫難以

42、建立電場，造成污油回?fù)搅看?，加重原油的老化?、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 老化（酸化）油對電脫的影響及老化油的產(chǎn)生64智囊經(jīng)驗1、電脫水器操作人員要與化驗崗、計量崗、加熱爐崗保持密切聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)問題及時分析，及時解決。2、認(rèn)真做好生產(chǎn)值班記錄，按巡回檢查制度認(rèn)真進(jìn)行檢查。3、對發(fā)現(xiàn)的一些小問題如閥門滲漏等要及時解決。4、要做好設(shè)備的清潔及保養(yǎng)工作。5、發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象，又不能及時處理，要及時向有關(guān)人員進(jìn)行匯報。 4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 日常管理65智囊經(jīng)驗1、電脫水器突然停電時，要將電脫水器的電源閘刀拉下。2、在未查明原因前，嚴(yán)禁給電脫水器送電

43、。3、故障排除后，電脫水器送電前，首先要把電脫水器內(nèi)的氣體排掉，方可送電。4、故障排除后電脫水器送電時，要確認(rèn)電脫水器頂部無人后方可送電。 4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.2電脫水器正常操作 特別注意事項66智囊經(jīng)驗4、原油電脫水成套設(shè)備操作使用4.3常見故障及處理辦法 序號故障類型故障現(xiàn)象故障原因故障處理辦法1脫水控制柜送不上電交流接觸器合不上安全門沒有關(guān)好重新關(guān)閉安全門脫水器內(nèi)部有氣，液位繼電器開關(guān)沒有接通。從脫水器頂部放氣脫水控制柜不能調(diào)壓脫水控制柜故障更換控制線路板或檢修控制柜 2電脫水器的電場波動 電脫水器的電壓、電流表指針突然跳動，電脫水器內(nèi)有“啪啪”放電聲 原油含水過高或有老化油進(jìn)入電脫水器降低電脫水器處理量或加大破乳劑用量電脫水器內(nèi)水位過高