油氣田生產(chǎn)流程概述

目錄第一節(jié)概述第二節(jié)油氣水分離技術(shù)第三節(jié)電脫水/脫鹽技術(shù)第四節(jié)換熱器第五節(jié)原油儲罐第六節(jié)PID圖概述原油處理處理目的處理方法處理流程處理設(shè)備處理操作一、原油處理的目的和技術(shù)要求1、原油處理的目的：

從井口采油樹出來的石油主要是烴類混合物。天然氣是低碳烴組分，在常溫、常壓下呈氣態(tài)；原油是由分子量較大的高碳烴組成，在常溫、常壓下呈液態(tài)，在油藏的高溫、高壓條件下天然氣溶解在原油中。當(dāng)石油從地下沿井筒向上流動和沿集輸管道流動的過程中，隨著壓力的降低，溶解在在液相中的氣體不斷析出，形成了氣液混合物。為了滿足產(chǎn)品計(jì)量、儲存、銷售、運(yùn)輸和使用的需要必須將它們分開，這就是——。2、原油處理的過程：將開采出的原油在海上采油平臺或生產(chǎn)油輪進(jìn)行油、氣、水的分離、凈化、計(jì)量和外輸；伴生氣經(jīng)除液后利用或送到火炬系統(tǒng)燒掉；污水進(jìn)污水處理系統(tǒng)處理符合排放標(biāo)準(zhǔn)后排放入海；原油進(jìn)一步處理后得到合格的商品油存儲或外輸。3、原油處理系統(tǒng)的技術(shù)要求：海洋石油開發(fā)是高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高產(chǎn)出的行業(yè)，對原油處理系統(tǒng)的技術(shù)要求高，均采用國內(nèi)外較先進(jìn)的設(shè)備，主要技術(shù)要求如下：一、原油處理的目的和技術(shù)要求根據(jù)該油田油氣性質(zhì)、儲量和該海域的海況、環(huán)境，采取合適的工藝措施，最大限度地滿足油田高速、經(jīng)濟(jì)合理開發(fā)；要有一定的儲備能力，以保證每次銷售油輪到來前維持正常生產(chǎn)；流程密閉，防火、防爆、防污染；安全可靠性好、保險(xiǎn)系數(shù)大、運(yùn)行效率高，儀控自動化程度高，便于操作管理；適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)油田較高速開發(fā)和滾動開發(fā)周邊油田的生產(chǎn)要求，適應(yīng)油田生產(chǎn)過程中的調(diào)整和改造；工藝布局緊湊合理；結(jié)構(gòu)牢固，適于防臺、防凍和耐腐蝕。原油處理工藝應(yīng)根據(jù)油、水、伴生氣、砂、無機(jī)鹽類等混合物的物理化學(xué)性質(zhì)、含水率、產(chǎn)量等因素，通過分析研究和經(jīng)濟(jì)比較確定。原油匯集、處理和計(jì)量外輸是原油處理工藝的三大主要組成部分。二、原油處理的主要工藝和設(shè)施1、原油匯集在原油匯集管匯中，油氣混合物沿集輸管線流動，當(dāng)氣油比較高時(shí)，管內(nèi)流體流動極不均勻，呈所謂沖擊流型（段塞流），即管線某一固定截面上，有時(shí)氣體流量占絕大部分，有時(shí)液體流量占主導(dǎo)地位，呈氣、液交替流動狀態(tài)，這種液段或氣段的長度可達(dá)幾十米，并伴隨有強(qiáng)烈的壓力波動。這使進(jìn)入下游分離器的油氣負(fù)荷很不均勻，并由于油氣的激烈擾動使原油大量起泡，分離效果急劇下降。這時(shí)需在下游分離器前增加段塞流捕集器，預(yù)先進(jìn)行氣體處理。二、原油處理的主要工藝和設(shè)施平臺原油處理工藝流程簡圖：1、采油樹；2、生產(chǎn)測試管匯；3、質(zhì)量流量計(jì)；4、刮管發(fā)球裝置；5、原油加熱器；6、生產(chǎn)分離器；7、原油增壓泵；8、電脫水器；9、原油穩(wěn)定罐；10、原油外輸泵；11、原油外輸計(jì)量裝置

JZ20-2凝析氣田段塞流捕集器：來自海上平臺的天然氣、凝析油及乙二醇水溶液經(jīng)海底管線以壓力5.1Mpa和溫度30℃進(jìn)入段塞流捕集器（V-601）進(jìn)行油、氣分離（見圖1）。天然氣經(jīng)氣相出口管匯（Ф200mm）去天然氣深冷離裝置；凝析油、乙二醇水溶液在底部Ф610mm集液管匯，經(jīng)Ф100mm液相出口管匯計(jì)量，節(jié)流后，壓力、溫度分別降至2.1Mpa和-2.7℃。再經(jīng)預(yù)熱器（E-612）預(yù)熱至40℃進(jìn)入中壓分離器（V-611）進(jìn)行油、氣、水三相分離。氣相經(jīng)增壓機(jī)增壓后進(jìn)入氣相管匯去深冷分離，凝析油經(jīng)換熱器（E-614）預(yù)熱至130℃去穩(wěn)定塔穩(wěn)定。乙二醇水溶液則去乙二醇再生裝置再生。二、原油處理的主要工藝和設(shè)施段塞流捕集器的主要作用：一個(gè)是有足夠的空間，使油、氣得到充分的分離；二是起緩沖作用，使液相流量的沖擊變?yōu)槎稳鞑都鞯囊何蛔兓?，消除段塞流，以保證油、氣處理裝置平穩(wěn)、均勻地進(jìn)料。

壓力波動阻尼器：也是一種良好的設(shè)備。油氣混合物沿集輸管線流動時(shí)，部分氣體被分出，減少了油氣擾動。分氣管匯至臥式容器的連接管向下傾斜與水平線成3度夾角，使管內(nèi)油氣混合物的流動狀態(tài)由激烈的沖擊流型變?yōu)槠椒€(wěn)的油氣層流型，從而改善了分離器的工作條件。經(jīng)預(yù)分氣管匯處理后，油氣混合物流入臥式容器內(nèi)的排油槽的整個(gè)截面上，再分離出大部分氣體之后，經(jīng)折流板流入容器的集液部分。集液部分內(nèi)設(shè)有若干隔板，使液面保持平穩(wěn)，以利于原油中夾帶的氣泡上浮和析出。氣體經(jīng)初步除霧后流出容器，并同預(yù)分氣管匯來的氣體一起進(jìn)入裝在臥式容器上方的除霧器筒進(jìn)一步凈化。預(yù)分氣分離系統(tǒng)：1、壓力波動阻尼器（預(yù)分氣管匯）；2、臥式容器；3、氣體排出閥；4、排油槽；5、安全閥；6、壓力表接口；7、除霧筒；8、隔板；9、折流板

二、原油處理的主要工藝和設(shè)施1）原油處理流程的選擇：根據(jù)各油田油、水、伴生氣的物理化學(xué)性質(zhì)（密度、黏度、含蠟、含硫等）和砂、所含雜質(zhì)、含水率、產(chǎn)量、油氣比等的不同，所選用的原油處理流程以及處理設(shè)備各有差異。2）原油處理流程中的主要設(shè)備：兩相/三相分離器、加熱器/換熱器、電脫水/脫鹽器、測試設(shè)備（計(jì)量分離器、流量計(jì)等）、泵類設(shè)備（離心泵/螺桿泵）、電儀設(shè)備（DCS/ESD系統(tǒng)）、檢測（壓力表/溫度表及其變送器、液位計(jì)、液位變送器等）、壓力罐（凈化原油緩沖管等）、安全保護(hù)設(shè)備等

3）原油處理流程的特點(diǎn)：A、“三段式”處理流程。一級、二級、電脫/原油沉降艙；B、流程的自動化控制程度較高；C、密閉性操作；D、安全性高，能夠應(yīng)對應(yīng)及事件的處理；E、流程處理效率高、設(shè)備小型化；F、設(shè)備密集、緊湊；G、流程中的備用設(shè)備較多，可實(shí)現(xiàn)長期的不停產(chǎn)運(yùn)行。二、原油處理的主要工藝和設(shè)施3、原油計(jì)量外輸經(jīng)處理后的合格原油，進(jìn)儲油艙儲存，或經(jīng)原油外輸泵增壓、計(jì)量裝置計(jì)量后通過海底管線外輸至儲油終端。二、原油處理的主要工藝和設(shè)施第二節(jié)油氣水分離技術(shù)一、原油處理工藝1、原油處理的最終目的：分離出油水混合液中的污水，污水進(jìn)污水處理系統(tǒng)。經(jīng)處理后，油中含水可降至0.5-1%以內(nèi)，以利于原油進(jìn)一步凈化和外銷加工；分離出油水混合液中的伴生氣，伴生氣進(jìn)伴生氣處理系統(tǒng)，作為燃料或/和天然氣處理廠進(jìn)行深加工處理。經(jīng)處理后，油中含氣達(dá)到如下要求：分離質(zhì)量K≤0.5cm3/m3（氣）；分離程度S≤0.05m3/m3

（液）除去油水混合液中砂等雜質(zhì)。2、脫氣原油中常含有溶解氣，隨著壓力降低，溶于原油中的氣體膨脹并析出。油氣分離包括兩方面的內(nèi)容：使油氣混合物形成一定比例和組成的液相和氣相；把液相和氣相用機(jī)械的方法分開。

1）油氣分離方式有三種：一次分離、連續(xù)分離（微分分離）和多級分離。

在實(shí)際生產(chǎn)中，油氣分離既不是一次分離，也不是連續(xù)分離，而是多級分離。由于儲罐中的壓力總是低于其進(jìn)口管線壓力，在儲罐中總有天然氣析出，因此常常把儲罐作為多級分離的最后一級來對待，一個(gè)油氣分離器和一個(gè)油罐組成二級分離，兩個(gè)油氣分離器和一個(gè)油罐組成三級分離，其余依次類推。右圖是典型三級油氣分離流程示意圖。分離效果主要用最終原油銷售量及原油密度來衡量，得到的原油越多，密度越小，分離效果越好。一般要求氣中盡量不帶油滴（把直徑為0.1-0.01mm的油滴都分離出來）；同時(shí)要求油中盡量不含氣體（一般一噸原油含氣不應(yīng)超過1方）。一、原油處理工藝分離方案123分離級數(shù)123分離壓力（絕對）P×105Pa第一級1.011.034.0第二級1.04.4第三級1.0液體占總質(zhì)量的分?jǐn)?shù)0.83230.90310.9080液相15℃時(shí)的密度，kg/m3900892890氣體占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)第一級0.16770.07940.0596第二級0.01750.0213第三級0.0111氣體的相對密度第一級0.9760.7000.637第二級1.3750.897第三級1.540總氣油比n，m3/t158108106一、原油處理工藝不同級數(shù)和壓力下的分離效果數(shù)據(jù)表

一、原油處理工藝2）多級分離的優(yōu)點(diǎn)：多級分離所得到的原油效率高、密度小。由上表數(shù)據(jù)可看出，二級分離和三級分離最終得到的液量分別比一級分離提高了8.5%和9.1%，原油密度分別降低了0.9%和1.1%；原油組成合理，蒸汽壓低，蒸發(fā)損耗少，效果好；多級分離得到的天然氣量少，重組分在氣體中的比例小。采用一級分離時(shí)，大量的輕質(zhì)汽油組分被白白地?zé)簦乖彤a(chǎn)品貶值；多級分離天然氣處理成本低多級分離能充分利用地層能量，減少輸送成本。但多級分離時(shí)，級數(shù)越多，獲得的原油量將越多，分離效果越好。但是，隨著分離級數(shù)的增加，在儲罐中得到的原油回收增量卻越來越少，而投資費(fèi)用卻大幅度上升，經(jīng)濟(jì)效益下降，因此，分離級數(shù)不能過多。3）分離級數(shù)的選擇原則：一般應(yīng)根據(jù)油氣物性和油井壓力來合理選用分離級數(shù)：氣油比較低的低壓油田（依靠地層剩余壓力進(jìn)行油氣分離時(shí)，壓力低于700KPa），采用二級油氣分離；中等原油密度、中到高氣油比和中等井口壓力（700-3500KPa）的油田，采用三級油氣分離；井口壓力高于3500KPa，而原油密度低、氣油比高時(shí)，可考慮采用四級油氣分離。見下表分離級數(shù)的選擇（注：高、中、低分別以700、3500KPa為界）。一、原油處理工藝參考條件選用分離級數(shù)井口壓力原油密度油氣比低高低二級中中中三級高低高四級4）分離質(zhì)量和分離程度：油氣分離器工作的好壞以分離質(zhì)量和分離程度來衡量。分離質(zhì)量是指分離器出口處每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體所帶液量的多少，它反映了分離器主要分離部分即沉降分離和除霧器的工作情況，分離出的氣體中帶液量越少分離質(zhì)量越好。分離質(zhì)量用百分?jǐn)?shù)K來表示：K=V液/V氣×100%；式中K—分離質(zhì)量，%；V液—出氣口排出的氣體所攜帶的液體體積，m3；V氣—出氣口排出的氣體體積，m3。分離質(zhì)量差，不少輕質(zhì)油組分被帶走，降低了原油的數(shù)量和質(zhì)量，而且在海上分離出來的天然氣除了供應(yīng)平臺日常所需外，剩余部分通過火炬燒掉，這樣就使不少輕質(zhì)油白白浪費(fèi)。分離程度是指分離器在分離的溫度、壓力下，從其出液口中排出的液體所攜帶的游離氣體積和液體體積之比值，用百分?jǐn)?shù)S來表示：S=V氣/V液×100%；式中S--分離程度，%；V氣—出液口流出的液體所攜帶的游離氣體積，m3

；V液—出液口流出的液體體積，m3。分離程度是反映分離器集液部分結(jié)構(gòu)的完善程度。分離程度差，還將引起輸油管竄氣，影響容積式流量計(jì)和離心泵的正常工作。一、原油處理工藝但是過高地要求分離質(zhì)量和分離程度將導(dǎo)致分離器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸增大，占用面積、空間增大，投資費(fèi)用將大幅度上漲。我國所要求的標(biāo)準(zhǔn)是：分離質(zhì)量K≤0.5cm3/m3（氣）；分離程度S≤0.05m3/m3

（液）3、脫水：油、水分離的基本原理是破壞乳化液油水界面膜的穩(wěn)定性，使其破裂，促進(jìn)水顆粒凝聚成大水滴，使水從原油中沉降下來。一、原油處理工藝脫水方法原理適用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)重力沉降和增加停留時(shí)間油水密度差處理松散的不穩(wěn)定乳化液省費(fèi)用耗時(shí)、效果差加熱沉降法降粘度、破壞界面膜乳化液工藝簡單需要加熱設(shè)施熱水沖洗法水洗脫水脫鹽脫水及機(jī)械雜質(zhì)需要淡水及泵設(shè)備化學(xué)破乳脫水法破壞界面膜乳化液使用性強(qiáng)費(fèi)用高粗?；撍櫇袢榛贺浽闯渥?、價(jià)格低廉處理量少電場破乳脫水法電荷異性相吸低含水原油效率高需要電力設(shè)施電化學(xué)聯(lián)合破乳脫水法化學(xué)與電場低含水原油1）重力沉降：適合于處理松散的不穩(wěn)定乳化液。油與水的密度差引起水從油中沉降分離出來。由于水滴比它所置換體積的油重，使它有一個(gè)作用于它的向下的重力，與這重力相抗衡的是水滴向下運(yùn)動穿過油而產(chǎn)生的阻力，當(dāng)這兩個(gè)力相等時(shí)，就會達(dá)到一個(gè)恒定的速度。由于水滴在原油中的下沉速度很慢，通常處于層流流態(tài)，常以斯托克斯公式表示水滴在原油中的勻速沉降速度：

w=dw2g（ρw-ρo）/18μo

式中：w———水滴勻速沉降速度，m／s；

dw——水滴直徑，m；

μo——原油粘度，Pa·s；

g———重力加速度，m/s2；

ρw、ρo—分別為水和油的密度，Kg/cm3。2）增加停留時(shí)間兩小水滴碰撞聚結(jié)的機(jī)會會隨著時(shí)間的延長而增加，增加停留時(shí)間會提高脫水效果。一、原油處理工藝3）加熱沉降法：如圖，各種不同含水原油的粘度與溫度成反比關(guān)系，通過加熱起到如下作用：降低原油的粘度，使水的沉降速度加快；削弱了油水界面的薄膜強(qiáng)度，使油水易于分離。原油溫度的提高，增加了附在油水界面的各種不同含水原油的粘瀝青、石蠟、膠質(zhì)等乳化劑在原油中的溶解度，降低了水滴保護(hù)薄膜的機(jī)械強(qiáng)度；增加油水相對密度差，使水易于沉降。在同樣加熱升溫的情況下，原油的體積膨脹系數(shù)大，原油相對密度變化比水大。一、原油處理工藝4）熱水沖洗法：用大股熱水沖洗含水原油，使原油中的小水珠互相碰撞聚結(jié)成大水珠，原油中的水也能和沖洗熱水碰撞聚結(jié)成大水珠，有利于脫水，也有利于其它機(jī)械雜質(zhì)沉降下來。5）化學(xué)破乳脫水法：用破乳劑來破壞油水界面膜，降低乳化液的穩(wěn)定性，促使內(nèi)相水滴碰撞、合并、沉降分離，達(dá)到脫水的目的。各種不同含水原油溫度與年度的關(guān)系：1—含水5%；2—含水14%；3—含水40%；4—60%。

6）粗?；撍ǎ菏抢糜退畬腆w物質(zhì)親合狀況（即潤濕性）的不同來進(jìn)行乳化液粗?；撍姆椒ā３Ｓ糜H水憎油的固體物質(zhì)制成各種脫水裝置。用于油水分離的固體物質(zhì)應(yīng)滿足下列基本要求：具有良好的潤濕性，由于這種潤濕性，油水混合物流經(jīng)固體表面時(shí)，水滴附在固體表面上，在流體的剪切作用下，水滴界面膜破裂，水滴聚結(jié)；固體物質(zhì)能長期使用，并對油、水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對油、水性質(zhì)無有害影響；固體物質(zhì)貨源充足，價(jià)格低廉。7）電場破乳脫水法：在電場作用下，水分子產(chǎn)生定向排列，使兩個(gè)水滴鄰近的部分帶有異性電荷，因而它們互相吸引而靠近，當(dāng)靠得足夠近時(shí)，它們之間的電位差使水滴的保護(hù)膜被擊穿，兩個(gè)小水滴就結(jié)合在一起。電場的電位越高，即電場梯度越大，水滴的凝聚作用也就愈強(qiáng)。8）電化學(xué)聯(lián)合破乳脫水法：利用電場破乳脫水法與化學(xué)破乳脫水法共同進(jìn)行。一、原油處理工藝4、各種脫水方法的應(yīng)用一級分離器：重力+化學(xué)+加熱+熱水沖洗（多用于稠油流程）二級分離器：重力+化學(xué)+加熱電脫水器：化學(xué)+重力+電場一、原油處理工藝二、油氣水分離器比較內(nèi)容臥式立式球形分離效率最好中等最差分離后流體的穩(wěn)定性最好中等最差變化條件的適應(yīng)性最好中等最差操作的靈活性中等最好最差處理能力（直徑相同）最好中等最差單位處理能力的費(fèi)用最好中等最差處理外來物能力最差最好中等處理起泡原油的能力最好中等最差活動使用的適應(yīng)性最好最差中等安裝所需要的空間最好中等最差縱向上最好最差中等橫向下最差最好中等安裝的容易程度中等最差最好檢查維護(hù)的容易程度最好最差中等1、分離器的分類及其優(yōu)缺點(diǎn)：分離器按形狀分一般有三種，即立式、臥式及球形，它們的優(yōu)缺點(diǎn)如下表

2、海上油氣田生產(chǎn)對分離器的選擇從上表中可看出，根據(jù)各形狀分離器在分離效率、分離后流體的穩(wěn)定性、變化條件的適應(yīng)性、操作的靈活性、處理能力、處理起泡原油和安裝所需空間等方面的優(yōu)缺點(diǎn)比較，作為海上處理設(shè)備的分離器，首選的是臥式三相分離器，其次是立式兩相，球形基本上不采用。選定分離器的尺寸時(shí)，必須考慮其有足夠的容量，能適應(yīng)瞬時(shí)最高液流流速，即能處理油井不穩(wěn)定液流（段塞流）或間歇流的能力。二、油氣水分離器分離器簡圖：1、油氣水混合物入口；2、入口分離元件；3、氣；4、油霧提取器；5、壓力控制閥；6、氣出口；7、—油出口控制閥；8、原油出口；9、水出口控制閥；10、水出口；11、原油；12、水；13、排污口；14、壓力儀表；15、偏轉(zhuǎn)擋板

二、油氣水分離器壓力控制液位/界面控制時(shí)間控制新式分離器雙筒式離心式傾斜式預(yù)分氣管式溫度控制分離作業(yè)4、分離器內(nèi)的油氣分離狀態(tài)分離器內(nèi)液體分離的排列順序自下而上依次為：泥沙固體物質(zhì)、水、乳化液（油水界面）、油、泡沫、氣。二、油氣水分離器二、油氣水分離器5、兩相分離器結(jié)構(gòu)組成：如下圖。工作原理：流體自入口分流器進(jìn)入分離器，經(jīng)過分流器后，油、氣的流向和流速突然改變，使油氣得以初步分離。初步分離后的原油在重力作用下流入分離器的集液部分。集液部分具有足夠的容量，使原油流出分離器前在集液部有足夠的停留時(shí)間，原油攜帶的氣泡有機(jī)會上升至液面并進(jìn)入氣相，集液部分也提供緩沖容積，均衡進(jìn)出分離器原油流量的波動。原油經(jīng)控制液位的出油閥流出分離器。為得到最大的氣液界面面積，通常使臥式分離器充滿二分之一的液體。來自入口分流器的氣體水平地通過液面上方的重力沉降部分，被氣流攜帶的油滴靠重力作用降至氣液界面。未沉降的粒滴隨氣體流經(jīng)除霧器，并在除霧器內(nèi)聚結(jié)，合并成大油滴，在重力作用下滴入集液部分，脫除油滴的氣體經(jīng)壓力控制閥流入氣出口管線。1）入口分流器二、油氣水分離器碰撞式

入口分流—擋板：油氣流速和流向突然改變，油氣得以初步分離。

三相分離器中的實(shí)物照片二、油氣水分離器入口分流－窄縫式－入口分流－離心式

二、油氣水分離器二、油氣水分離器2）集液部分使原油中攜帶的氣泡上浮至液面并進(jìn)入氣相使原油在分離器中有一定的停留時(shí)間，使其充分接觸，接近氣液平衡狀態(tài)集液部分也提供緩沖容積，起到緩沖作用，用來均衡進(jìn)出分離器原油流量的波動部分分離器的集液部分還有整流器（如右圖）。油氣初步分離后得到的氣體常處于紊流狀態(tài)，不利于氣流中攜帶油滴的沉降，故使其通過整流器整流后，紊流狀態(tài)大為減弱，促進(jìn)氣流中的油滴在重力下沉降，同時(shí)整流器還縮短了氣流中油滴的沉降距離。

3）防渦器

作用：防止液體流出時(shí)，集液室內(nèi)出現(xiàn)漩渦流，降低油、氣、水的分離效果氣體整流液體體整流二、油氣水分離器4）除霧器網(wǎng)墊除霧器拱板除霧器波紋板除霧器增大氣體的過流面積除霧器碰撞分離工作原理

攜帶著油滴的氣體進(jìn)入流道曲折的除霧器時(shí)，氣體被迫繞流。由于油霧的密度大、慣性力大，不能完全隨氣流改變方向，于是有一部分油滴碰到經(jīng)常是濕的結(jié)構(gòu)表面上，與結(jié)構(gòu)表面上的液膜凝聚。除霧器中氣體通過的截面積不斷改變，在截面積小的通道中，霧滴隨氣流提高了速度，獲得產(chǎn)生慣性力的能量。氣流在除霧器中不斷改變方向，反復(fù)改變速度，就連續(xù)造成霧滴與結(jié)構(gòu)表面碰撞、凝聚的機(jī)會，這種分離方法稱為碰撞分離。凝聚在結(jié)構(gòu)上的油霧逐漸積累并沿結(jié)構(gòu)面流至分離器的集液部分。二、油氣水分離器5）其它附件排污口沖砂管（部分有—三相分離器中作詳細(xì)介紹）壓力表、溫度表、液位計(jì)液位變送器、壓力變送器、溫度變送器壓力調(diào)節(jié)閥、液位調(diào)節(jié)閥充氮口安全閥、壓力釋放閥等二、油氣水分離器6）改進(jìn)型臥式兩相分離器二、油氣水分離器圖為臥式蝶形擋板油氣分離器，當(dāng)具有一定速度的油氣混合物沖擊碟型擋板時(shí)，流體的速度和運(yùn)動方向突然改變，較重的原油沿碟形擋板表面流入容器底部，較輕的氣體自上面流出，達(dá)到油氣初步分離的目的。為防止碟形擋板表面流下的原油沖擊集液部分液面，導(dǎo)致飛濺和液滴再次進(jìn)入氣相，在碟形擋板下方靠近液面處設(shè)有擋液板。

圖為臥式離心圓筒油氣分離器，油氣混合物以切線方向進(jìn)入同心圓筒的間壁內(nèi)，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)（速度可達(dá)6m/s）。原油在離心力作用下甩向外筒內(nèi)壁，呈膜狀流入容器底部，氣體由內(nèi)筒自下而上流出。為減小來自入口分離器的原油對容器底部液面的沖擊，在筒下方設(shè)有堰板，使液面的波動控制在堰板的上游。注：圖中2為氣體整流器

6）立式兩相分離器二、油氣水分離器基本結(jié)構(gòu)與臥式分離器相同，與臥式分離器不同的地方是：（1）氣液界面較?。?）氣體流向和氣體中液滴的沉降方向相反。二、油氣水分離器7）立、臥式分離器的比較臥式優(yōu)點(diǎn)：

氣中油滴易沉降，氣體處理量大，處理成本低，適于氣油比較高的混合物氣液界面大，有較好的油氣分離效果安裝、制造、維修方便，可以作成撬裝式立式優(yōu)點(diǎn)：

占地少，適用于海洋采油適合于處理含固體雜質(zhì)較多的油氣混合物，可以在底部設(shè)置排污口定期排放和清除固體雜質(zhì)液位控制靈敏6、陶瓷脫水器：是利用親水固體表面使乳化水粗?；撍脑O(shè)備。工作原理：高含水原油自入口1進(jìn)入殼體后，經(jīng)配液管6均勻分布在陶粒聚結(jié)床4上，油水混合物流經(jīng)陶粒層時(shí)，被迫不斷改變著流速和流向，增加了水滴的碰撞聚結(jié)機(jī)率，同時(shí)陶粒表面的親水憎油特性使水滴不斷在陶粒表面潤濕、聚結(jié)成更大的水滴，經(jīng)陶粒聚結(jié)床后的油水混合物在沉降分離室中進(jìn)行重力沉降分離，低含水原油自出油口流出，脫出水自出水口流出。結(jié)構(gòu)組成如右圖：二、油氣水分離器1—高含水原油入口；2—低含水原油出口；3—脫出水出口；4—陶粒聚結(jié)床；5—油水沉降分離；6—含水原油配液管7、油氣水三相分離器二、油氣水分離器擋板臥式三相分離器簡圖：1、油氣水混合物入口；2、入口分離元件；3、氣；4、油霧提取器；5、壓力控制閥；6、氣出口；7、油出口控制閥；8、原油出口；9、油水界面控制閥；10、水出口；11、原油；12、水；13、排污口；14、壓力儀表；15、油和乳狀液；16、油擋板1）擋板臥式三相分離器：工作原理：油氣水混合物進(jìn)入分離器后，進(jìn)口分流器把混合物大致分成氣液兩相。液相由導(dǎo)管引至油水界面以下進(jìn)入集液部分，集液部分應(yīng)有足夠的體積使自由水沉降至底部形成水層，其上是原油和含有較小水滴的乳狀油層，油和乳狀油從擋板上面溢出。油水界面和油面由控制閥控制于恒定的高度。氣體水平地通過重力沉降部分，經(jīng)除霧器后由氣出口流出。分離器的壓力由設(shè)在氣管上的閥門控制。結(jié)構(gòu)：偃板、油室、看窗等操作中與兩相的不同：油水界面控制二、油氣水分離器2）油池臥式三相分離器工作原理：容器內(nèi)設(shè)有油池和擋水板。油自擋油板溢流至油池，油池中油面由出油閥控制。水在油池下面流過，經(jīng)擋水板流入水室，水室的液面由排水閥控制。油池上下游構(gòu)成一連通器，油層厚度h1與擋水板高度h3間存在如下關(guān)系：ρoh1+ρwh2=ρwh3

式中：ρo、ρw—油和水的密度，Kg/m3；

h1—油氣界面至油水界面的高度，m；

h2--油水界面至分離器底部的高度，m；

h3—擋水板的高度，m。上式中h1+h2是擋油板的高度，為一固定不變的數(shù)值。若增加擋水板高度h3，會使水層厚度h2增大，油層厚度h1減小。可以設(shè)想，當(dāng)擋水板與擋油板高度相等時(shí)，油池上游油層的厚度為零。相反，若擋水板太低，油將從油池下面流至擋水板，并從排水口排出。通常，將擋油板或擋水板做成可調(diào)高度的堰板，在油水密度和流量改變時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持一定的油層厚度和油在分離器內(nèi)的停留時(shí)間，使油中水珠能沉降至分離器底部的水層中。應(yīng)用范圍：這種結(jié)構(gòu)適用于重質(zhì)、高含蠟乳狀原油，油水界面不易用界面控制器控制的場合。

擋板臥式三相分離器簡圖：1、油氣水混合物入口；2、入口分離元件；3、氣；4、油霧提取器；5、壓力控制閥；6、氣出口；7、油出口控制閥；8、原油出口；9、油水界面控制閥；10、水出口；11、原油；12、水；13、排污口；14、壓力儀表；15、油和乳狀液；16、油擋板；17、油池3）綜合型臥式三相分離器：主要特點(diǎn)是增加內(nèi)部構(gòu)件并將其有效組合，提高分離器對油氣水的綜合處理能力。其特點(diǎn)見下表：

二、油氣水分離器內(nèi)部構(gòu)件作用入口分流器與流體流動方向垂直安裝并開有兩排小槽，使液體以瀑布形式流向水平分流穩(wěn)流裝置使初步分離得到的氣液兩相都得到穩(wěn)流，減少流體的波動和擾動，給油氣水沉降分離創(chuàng)造良好條件加熱器提高油溫，促使集液部分的游離水從原油中沉降防渦罩防止排液時(shí)產(chǎn)生旋渦，帶走污水上部的原油擋沫板阻止浮在液面上的氣泡向原油出口方向流動，使氣泡在液面上有足夠的停留時(shí)間，破裂并進(jìn)入氣相平行捕霧板板間為30mm，與水平線呈30度傾角，板面與氣流方向平行，起到氣體整流、縮短油滴沉降距離的作用，并使部分油滴被濕潤的板表面聚結(jié)綜合型臥式三相分離器簡圖：1—入口；2—水平分流器；3—穩(wěn)流裝置；4—加熱器；5—防渦罩；6—污水出口；7—平行捕霧板；8—安全閥接口；9—?dú)庖焊舭澹?0—溢流板；11--天然氣出口；12—出油閥；13—擋沫板

4）三相分離器的內(nèi)部附件入口折流板、捕霧器、穩(wěn)流裝置、防渦器、堰板；沖砂裝置：沖砂管、排砂口看窗其它附件：油水界面儀、壓力表、溫度表、液位計(jì)、液位變送器、壓力變送器、溫度變送器、壓力調(diào)節(jié)閥、液位調(diào)節(jié)閥、充氮口等安全閥（PSV）：當(dāng)原油處理流程壓力容器及設(shè)備由于故障造成憋壓超過操作壓力和PSHH的壓力達(dá)到PSV的起跳壓力時(shí)，PSV起跳將容器及設(shè)備內(nèi)壓力排放，使其壓力降低，起到保護(hù)容器，設(shè)備，人員安全的作用。泄放閥（BDV）：沒有固定的設(shè)定值，由關(guān)斷信號控制（2級以上關(guān)斷信號），亦可手動控制。BDV起跳將容器及設(shè)備內(nèi)壓力排放，使其壓力降為零，起到在火災(zāi)或大量可燃?xì)庑孤r(shí)保護(hù)容器，設(shè)備，人員安全的作用。二、油氣水分離器高效型三相分離器是將機(jī)械、熱、電和化學(xué)等各種油氣水分離工藝技術(shù)融合應(yīng)用在一個(gè)容器，通過精選和合理布設(shè)分離器內(nèi)部分離元件，達(dá)到油氣水高效分離的目的。其優(yōu)點(diǎn)是成撬組裝，極大地減少現(xiàn)場安裝的工作量和所需的安裝空間，具有較大的機(jī)動性以適應(yīng)油田生產(chǎn)情況變化的需要，使流程簡化，方便操作管理，這些對海上油田顯得尤為重要。5）高效分離器二、油氣水分離器二、油氣水分離器QHD32-6的V-102熱處理器：（130KpaA，85-93℃）

由熱處理預(yù)熱器、油槽、水槽組成，利用提高溫度降低原油粘度，使沉降速度加快，增加了油水密度差，并且削弱了油水界面膜強(qiáng)度，有利于破乳。HNS高效分離器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二、油氣水分離器要素說明進(jìn)料方式雙向進(jìn)料、中間出液主要組件由兩個(gè)預(yù)分離室、一個(gè)二次捕沫室、二個(gè)沉降分離室、一個(gè)油室、一個(gè)水室組成工藝技術(shù)設(shè)置兩級金屬紡織網(wǎng)捕沫除液，利用離心分離、重力沉降及碰撞分離原理進(jìn)行氣液分離；應(yīng)用化學(xué)、水洗破乳和高效填料整流技術(shù)進(jìn)行油水分離工作原理油氣水混合物進(jìn)入預(yù)分離室，靠分離及重力作用分離出絕大部分氣體，分離出的氣體經(jīng)預(yù)分離室和二次捕沫室兩次捕沫除液除去氣體中攜帶的液滴，使氣體中含液量小于0.011g／cm3，并經(jīng)氣出口流出三相分離器。預(yù)分離室分離出的油水混合物，經(jīng)導(dǎo)液管、布液構(gòu)件進(jìn)入沉降室油水預(yù)分離區(qū)，油水混合物中的游離水直接進(jìn)入水層，含少量乳化水的原油進(jìn)入油層，經(jīng)高效自支撐填料整流聚結(jié)脫出原油中的剩余水滴，脫水后的原油經(jīng)油室流出三個(gè)分離器，沉降室內(nèi)分離出的水在沉降室內(nèi)脫出浮油后經(jīng)水室流出三相分離器工藝要求分離過程中需保證分離器壓力和油、水室液位處于相對平衡狀態(tài)，壓力和油、水室液位靠自動控制采用預(yù)脫氣技術(shù)，增大三相分離器液體有效處理容積，提高設(shè)備處理能力。把容易進(jìn)行的氣液分離與難以進(jìn)行的油水分離分別對待，大量氣體和油水介質(zhì)的分離過程在不同的容積空間內(nèi)完成，而進(jìn)入設(shè)備沉降室內(nèi)的氣體只有10%以下，提高了設(shè)備液體處理能力，而且保證了穩(wěn)定的氣液界面，提高了分離效果。采用活性水水洗技術(shù)，強(qiáng)化乳狀液破乳，加快油水分離速度，提高設(shè)備效率。油水分離中，游離態(tài)的油和水分離容易，其難點(diǎn)在于少量乳狀液的分離，而乳狀液分離的關(guān)鍵是破乳，通過乳狀液與活性水的剪切與摩擦作用，殘余的乳狀液界面膜破裂，小油珠聚結(jié)成大油滴，達(dá)到油水分離的目的。采用先進(jìn)的混合液入口裝置，增加油水分離速度和提高分離質(zhì)量。傳統(tǒng)的油水分離器中，水滴必須通過油層才能進(jìn)入下部水相。由于原油粘度相對較大，使得水滴沉降速度非常緩慢。該分離器將預(yù)脫氣后的油水混合液直接導(dǎo)入水層，變“油中除水”為“水中除油”。利用油滴在水相中上浮速度快的原理提高油水分離速度，從而達(dá)到提高油水分離速度的目的。采用“倒虹吸”技術(shù)，變油水界面控制為液面控制，解決油水界面自控的問題，保證了設(shè)備平衡運(yùn)行。采用單臺設(shè)備雙向進(jìn)料、中間出液技術(shù)，有效降低了設(shè)備內(nèi)液體流速，提高了設(shè)備的處理能力，具有結(jié)構(gòu)緊湊、分離效果好和自動化程度高等特點(diǎn)。二、油氣水分離器HNS高效分離器的主要技術(shù)特點(diǎn)：二、油氣水分離器分離器工作原理適用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)普通型油氣兩相分離器油氣密度差非含水原油的脫氣處理結(jié)構(gòu)簡單油氣分離效果差改進(jìn)型油氣兩相分離器離心力及整流脫氣凈化高含氣原油的脫氣處理分離質(zhì)量、分離程度好結(jié)構(gòu)復(fù)雜常壓立式沉降罐重力、化學(xué)脫水不含天然氣的油水分離結(jié)構(gòu)簡單耗時(shí)，效果差陶瓷脫水器潤濕作用不含天然氣的油水分離成本低壽命長處理量低三相分離器油氣水密度差油氣水三相分離實(shí)用性不適于凈化處理高效型三相分離器油氣水密度差油氣水三相分離高效性結(jié)構(gòu)復(fù)雜二、油氣水分離器6）幾種分離器的優(yōu)缺點(diǎn)及工作原理對比二、油氣水分離器7）流程中選用分離器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分離器的作用是在一定的壓力和溫度下分離出油和水中的游離氣體為了在較寬的范圍內(nèi)有效而穩(wěn)定的操作氣液分離器的結(jié)構(gòu)一般具有下列特點(diǎn)：初級分離段用于把油氣分開形成以氣體為主和以液體為主的兩部分為達(dá)到此要求通常在進(jìn)口處安裝分離裝置二級分離段是分離器的主體它利用沉降分離把直徑100m以上的油滴從氣體中分離出來某些設(shè)計(jì)常采用內(nèi)隔板以降低擾動并消除泡沫同時(shí)隔板也起到使液滴聚集的作用主要分離部分必須有一定的長度和直徑液體收集段主要用來收集液體考慮到有效的脫出氣體并在三相分離器中從油中分離出游離水需要有必要的緩沖時(shí)間防渦流裝置可安裝在液體出口上方以防止氣體和油隨底部液體帶走捕霧段是在氣體離開容器前從氣流中除去小的液滴一般為10m100m捕霧段不能處理攜有大量液體的氣體所以不能代替重力沉降分離器正常情況下分離器分出的氣體夾帶液體量小于或等于50mg/m31、分離器操作性能的影響因素1）浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動對分離器操作性能的影響三、油氣水分離器的操作應(yīng)用運(yùn)動形式對工藝設(shè)備操作性能的影響容器水準(zhǔn)面積傾斜由于縱搖造成容器縱向傾斜，將使容器內(nèi)氣相流通道變小，氣體流速加快，增加液滴攜帶量并產(chǎn)生泡沫，從而惡化設(shè)備的操作性能初級液體撓動由于容器傾斜、共振波和其它運(yùn)動使容器內(nèi)液體產(chǎn)生運(yùn)動，這些液體吸引了運(yùn)動的能量而產(chǎn)生初級撓動。撓動的結(jié)果減慢了油中氣泡的析出，并使油水混合，從而降低工藝設(shè)備的分離性能共振波動由于容器內(nèi)液體的自然縱向波頻率（6-12s）接近于浮示船體的縱搖和縱蕩頻率（10-16s）而引起共振波動。它造成部分區(qū)域的氣體流速增加，并引起油水二相混合，從而降低工藝設(shè)備的操作性能次級液體撓動為了消除共振波和降低次級液體撓動，通常在容器中安裝了部分帶孔的堰板。當(dāng)液體通過堰板孔時(shí)便產(chǎn)生次級撓動，次級撓動會降低油水二相的分離效率三、油氣水分離器的操作應(yīng)用2）石蠟沉淀和固體雜質(zhì)對處理設(shè)備的影響石蠟沉淀在油氣分離器中，會降低其分離效率。如果一部分容積被蠟填滿，或蠟堵塞了油霧提取器及流道，分離器將無法工作混合物中的砂子、淤泥、泥餅、鹽垢和其它固體雜質(zhì)會磨損閥門密封面、堵塞分離器內(nèi)部的構(gòu)件，并在容器底部沉積，減少分離器的有效容積，影響分離器的正常工作

2、日常操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)定期檢查分離器所有的壓力、溫度、界面、液位，確保其在操作范圍之內(nèi)，及時(shí)更換損壞的儀表設(shè)備。不定期的從視窗觀察油水界面位置是否正常。定期在油/水相取樣化驗(yàn)含水/油情況。確認(rèn)化學(xué)藥劑注入流量是否正常。檢查閥門、管線是否滲漏。每年度對其安全閥進(jìn)行標(biāo)定。每2小時(shí)記錄一次各項(xiàng)操作參數(shù)。定期對工藝閥門進(jìn)行保養(yǎng)。三、油氣水分離器的操作應(yīng)用三、油氣水分離器的操作應(yīng)用問題可能原因處理措施操作壓力過高1、天然氣管線凍結(jié)或嚴(yán)重堵塞；2、壓力控制系統(tǒng)失靈；3、報(bào)警系統(tǒng)失靈①通過壓力表檢查分離器的操作壓力；②若壓力正常，屬原因③，檢修報(bào)警系統(tǒng)；③若壓力過高，屬原因①，檢查天然氣及燃料氣系統(tǒng)，解堵或解凍即可；④若屬原因②，則檢修壓力控制系統(tǒng)。操作壓力過低1、管線或容器滲漏；2、壓力控制系統(tǒng)失靈；3、報(bào)警系統(tǒng)失靈①通過壓力表檢查分離器的操作壓力；②若壓力正常，屬原因③，檢修報(bào)警系統(tǒng)；③若壓力低于設(shè)定值，屬原因①，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)行檢修；④若屬原因②，則檢修壓力控制系統(tǒng)。操作水位過高1、水排出管線阻塞；2、水位控制系統(tǒng)失靈；3、報(bào)警系統(tǒng)失靈①通過液位計(jì)檢查分離器水位；②若水位正常，屬原因③，檢修報(bào)警系統(tǒng)；③如果水位高于設(shè)定值，屬原因①，檢查出口截止閥；④若屬原因②，則關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥調(diào)節(jié)水位控制系統(tǒng)。操作水位過低1、容器或管線滲漏；2、水位控制系統(tǒng)失靈；3、報(bào)警系統(tǒng)失靈；4、排放閥打開；5、設(shè)定值偏高①通過液位計(jì)檢查分離器的操作水位；②如果水位低于設(shè)定值，屬原因②，關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)行檢修；③屬原因②，打開旁通閥并關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥調(diào)節(jié)水位，對水位控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修；④屬原因④，關(guān)閉排放閥；⑤屬原因⑤，調(diào)整設(shè)定值。如果分離器水位正常；⑥屬原因③，則檢修報(bào)警系統(tǒng)。操作油位過高1、出油管線阻塞；2、油位控制系統(tǒng)失靈；3、設(shè)定值偏低；4、報(bào)警系統(tǒng)失靈①通過液位計(jì)檢查分離器的油位；如果油高于設(shè)定值，屬原因①，檢查油出口管線上截止閥；②屬原因②，打開旁通閥并關(guān)閉上下游截止閥，由旁通閥手動調(diào)節(jié)油位，并對油位控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修；③屬原因③，重新調(diào)整設(shè)定值；④如果油位正常，則屬原因④，檢修報(bào)警系統(tǒng)。操作油位過低1、管線或容器滲漏；2、油位控制系統(tǒng)失靈；3、容器出口堵塞；4、排放閥打開；5、設(shè)定值偏高；6、報(bào)警系統(tǒng)失靈①通過液位器檢查分離器的操作油位；②如果油位低于設(shè)定值，屬原因①，關(guān)閉系統(tǒng)后全面檢查；③屬原因②，檢修油位控制系統(tǒng)；④屬原因③，檢查分離器入口閥門；⑤屬原因④，關(guān)閉排放閥；⑥屬原因⑤，重新調(diào)整設(shè)定值；⑦如果分離器油位正常，則屬原因⑥，檢修報(bào)警系統(tǒng)。3、分離器操作常見故障分析1、乳化液1）定義：乳化液就是原油和地層水在共同的運(yùn)動中，由于劇烈攪拌，使一種液體微小的液滴分散于另一種液體中所形成的混合物，這種混合物用普通機(jī)械方法不易分開。在原油乳化液中，油或水被分散的球狀微粒直徑通常在10-1000μm

之間。2）形成條件：同時(shí)存在原油和水；有劇烈的攪拌，使一相液體破碎成微小的液滴分散于另一相液體中；有乳化劑存在，使形成的乳化液具有一定的穩(wěn)定性。3）乳化液的類型油包水型（W/O）：水以極微小的顆粒分散于原油中，水為內(nèi)相（或分散相），油為外相（或連續(xù)相）。由于水相微粒外有一層含有油、瀝青、膠質(zhì)的薄膜裹著水球，所以這種乳化液中的水分比較難脫；水包油型（O/W）：其它油以極微小的顆粒分散于水中，即油為內(nèi)相（或分散相），水為外相（或連續(xù)相）。由于外相水有一種相碰撞聚集合并的性質(zhì)，因此，水和油的分離就相對容易；其它：油包水包油型乳化液（W／O／W）和水包油包水型乳化液（O／W／O）四、乳化液和化學(xué)藥劑4）乳化劑定義：使乳狀液穩(wěn)定的物質(zhì)稱為乳化劑；作用：降低油水界面張力，使乳狀液得到一定程度的穩(wěn)定；界面膜具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，阻止了在布朗熱運(yùn)動下，水珠在碰撞時(shí)的合并，使之形成穩(wěn)定的乳狀液原油中所含的天然乳化劑主要有：瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、環(huán)烷酸、脂肪酸、石蠟、泥土和砂粒等。原油中所含的天然乳化劑絕大部分是憎水親油的，因而一般形成穩(wěn)定的油包水型乳化液（W／O）。某些乳化劑（如環(huán)烷酸等）具有親水性，可形成水包油型乳化液（O／W）。5）關(guān)于原油乳狀液的幾個(gè)概念游離水：短時(shí)間內(nèi)能靠重力沉降方法脫除的水稱為游離水，常在沉降罐和三相分離器中脫除；乳化水：靠沉降法很難脫除的水稱為乳化水。它與原油形成的乳狀液類型有關(guān)；乳狀液：兩種或兩種以上不互溶或微量互溶的液體，其中一種以極小的液滴分散于另一種液體中，這種分散物系稱為乳狀液，乳狀液都有一定的穩(wěn)定性；四、乳化液和化學(xué)藥劑6）乳化液的鑒別方法油水乳狀液類型的判別方法有以下幾種：染色法、沖淡法、電導(dǎo)法、濾紙濕潤法和顯微鏡觀察法。四、乳化液和化學(xué)藥劑7）破乳的方法加熱或加入合適的破乳劑以降低油水界面膜的機(jī)械強(qiáng)度將原油乳化液經(jīng)高壓交流或直流電場處理磁化破乳超聲波破乳8）乳化液的性質(zhì)分散度：指內(nèi)相在連續(xù)相中的分散程度。分散度用內(nèi)相顆粒平均直徑的倒數(shù)表示。此外，也常用內(nèi)相顆?？偙砻娣e與總體積的比值即比表面積表示。所以內(nèi)相顆粒愈小，分散度愈大。密度：原油含水后，密度顯著增大。若已知乳狀液體積含水率Ф，原油和水的密度ρo和ρw，原油乳狀液的密度可按下式確定：四、乳化液和化學(xué)藥劑黏度：隨含水的上升而上升，但到達(dá)一定含水值時(shí)，急劇下降，該點(diǎn)也成為原油的反相點(diǎn)；穩(wěn)定性：分散度和原油粘度、乳化劑的類型、內(nèi)相顆粒表面帶電、溫度、水的PH值、時(shí)間四、乳化液和化學(xué)藥劑四、乳化液和化學(xué)藥劑9）防止油水乳狀液生成措施控制油井出水，如采取分層開采、封堵水層、合理注水等措施來減少油井出水控制油流攪拌，如提高油田地面集輸系統(tǒng)和分離器的壓力，減小油嘴前后壓差；盡量簡化油氣集輸流程；減少彎頭、三通、閥件等局部阻力及泵的數(shù)量往油井環(huán)形空間注入破乳劑，這不但能有效地阻止原油在井內(nèi)乳化，往往還能使油井增產(chǎn)10）乳化液穩(wěn)定性的影響因素四、乳化液和化學(xué)藥劑影響因素說明低分子有機(jī)物如脂肪酸、環(huán)烷酸和部分低分子膠質(zhì)，它們有較強(qiáng)的表面活性，分散度很高，易在內(nèi)相顆粒界面形成界面膜。但由于分子量低，形成界面膜強(qiáng)度不高，形成的乳化液穩(wěn)定性較弱高分子有機(jī)物如瀝青、瀝青質(zhì)及羥基化合物，其表面活性較低。由于分子量高，具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)相顆粒界面形成較厚的、粘性和彈性較高的凝膠狀界面膜，該膜機(jī)械強(qiáng)度很高，使乳化液具有較高的穩(wěn)定性高分散的固體物質(zhì)如粘土、砂粒和高熔點(diǎn)石蠟等。這類乳化劑形成的界面膜機(jī)械強(qiáng)度很高，所以乳化液的穩(wěn)定性也很高溫度1、溫度升高，水膨脹，界面膜變薄，機(jī)械強(qiáng)度降低；2、溫度升高，石蠟、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)在原油中的溶解度增大，減弱了因這些乳化劑構(gòu)成的界面膜的機(jī)械強(qiáng)度；3、溫度升高，水珠的布朗運(yùn)動加劇，增加了互相碰撞、合并的機(jī)率；4、溫度升高，油水密度差變大（油水體積膨脹系數(shù)不同，原油體積膨脹系數(shù)較大），水滴易于在油相中沉降；5、溫度升高，原油粘度降低，有利于脫水水的PH值在酸性條件下，生成的界面膜機(jī)械強(qiáng)度較高，隨!"值增加，界面膜的彈性和強(qiáng)度減弱，乳化液的穩(wěn)定性變差內(nèi)相液珠的分散度水的分散度越大，乳化劑的吸附作用越強(qiáng)，而且布朗運(yùn)動越激烈，就越能克服重力影響不下沉，乳化液的穩(wěn)定性就越高；原油中固體粉末的分散度越大，越不易從原油中分離出來，乳化作用越激烈時(shí)間原油中所含的天然乳化劑均勻分布于其中，當(dāng)形成乳化液時(shí)，乳化劑向界面膜上移動需要一定的時(shí)間，乳化液隨時(shí)間的推移而逐漸變得穩(wěn)定起來，乳化液的這種性質(zhì)叫做乳化液的“老化”?！袄匣焙蟮娜榛悍€(wěn)定性大大增強(qiáng)，不易破壞2、化學(xué)藥劑1）原油處理流程中常用的化學(xué)藥劑及其作用四、乳化液和化學(xué)藥劑類型作用破乳劑破壞乳狀液的穩(wěn)定性，改善油水分離效果消泡劑防止油液起泡、改善油氣分離效果防腐劑/緩蝕劑防止或延緩原油處理設(shè)施受油井產(chǎn)出腐蝕物的腐蝕降凝劑、防蠟劑、改善原油流動性能反相破乳劑/清水劑使含油污水中的微小有機(jī)顆粒絮狀凝成較大粒子，使之沉降下來，達(dá)到凈化污水的目的2）破乳劑：定義：破乳劑一般都是人工合成的大分子、高分子或超高分子的表面活性劑，是原油乳狀液處理中最常用、最有效的化學(xué)藥劑。作用：見下表四、乳化液和化學(xué)藥劑破乳劑的破乳機(jī)理四、乳化液和化學(xué)藥劑通過絮凝、沉淀和聚并實(shí)現(xiàn)破乳過程絮凝聚并沉淀幾種典型的破乳劑四、乳化液和化學(xué)藥劑3）消泡劑定義：能夠消除原油泡沫的化學(xué)藥劑。原油降壓時(shí)，氣體從溶液中逸出，形成被油膜包裹的氣泡，生成泡沫分散在油中，形成起泡原油。當(dāng)原油的API重度小于40oAPI，操作溫度小于71℃和原油粘度大于53×10-3Pa.s時(shí)，較易形成起泡原油。原油起泡會極大地減小油氣分離器的處理能力。消泡劑的作用：降低泡沫局部表面張力，破壞膜的彈性，破壞泡沫上表面活性劑的雙電層，促使液膜排液等而達(dá)到消泡的目的，提高油氣分離效果。消泡劑的作用過程：見下圖四、乳化液和化學(xué)藥劑低表面張力高表面張力消泡劑四、乳化液和化學(xué)藥劑清水劑的作用：4）清水劑作用是使含油污水中的微小有機(jī)顆粒絮凝成較大粒子沉降下來，達(dá)到凈化污水的目的。水處理的簡要原理處理方法原理清水劑法加入清水劑，破壞O/W乳化液，實(shí)現(xiàn)油水分離沉降法靠原油顆粒和懸浮雜質(zhì)與污水的比重差實(shí)現(xiàn)油水的自然分離，主要用于除去浮油及部分顆粒直徑較大的分散油及雜質(zhì)旋流器法高速旋轉(zhuǎn)重力分離，脫出水中含油混凝法在污水中加入混凝劑，將小油滴聚積成大油滴，加快油水分離速度氣浮選法向污水中鼓入氣體，使污水中的乳化油或細(xì)小的固體顆粒附在氣泡上，隨氣泡上浮到油面，實(shí)現(xiàn)油水分離過濾法用活性炭、石英砂、無煙煤、濾芯或其他濾料吸附、過濾污水，除去水中小顆粒油滴以及懸浮物。四、乳化液和化學(xué)藥劑緩蝕劑的作用：5）緩蝕劑

緩蝕劑就是一種在很低濃度下能夠減緩或阻止金屬在介質(zhì)中腐蝕的化學(xué)物質(zhì)。緩蝕劑是通過在金屬表面形成沉淀膜、吸附膜或致密的保護(hù)膜，從而減緩金屬受腐蝕的程度。水處理的簡要作用機(jī)理理論作用原理吸附理論表面活性分子加入到介質(zhì)中后，緩蝕劑的極性基團(tuán)定向吸附在金屬的表面，從表面上排斥水分子或氫離子等腐蝕介質(zhì)。成膜理論緩蝕劑分子能夠與金屬或腐蝕介質(zhì)的離子發(fā)生化學(xué)作用，其結(jié)果在金屬表面生成了具有保護(hù)作用的、不溶或難溶的化合物膜層，從而起到保護(hù)作用電極過程抑制理論緩蝕劑加入抑制了金屬在介質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)過程，從而使腐蝕速度減慢、起到了緩蝕作用?？梢苑譃殛枠O緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合型緩蝕劑。四、乳化液和化學(xué)藥劑防垢劑的作用：6）防垢劑阻止或延緩水中成垢離子的成垢沉積。主要為縮聚磷酸鹽、膦酸鹽類物質(zhì)、表面活性劑、聚合物類物質(zhì)。通過干擾成垢離子的正常結(jié)垢狀態(tài)，抑制垢晶體的繼續(xù)長大。對防垢劑的要求高效、無毒、與其它化學(xué)劑配伍使用方便成本低、來源廣熱穩(wěn)定性好、作用時(shí)間長四、乳化液和化學(xué)藥劑殺菌劑的作用：7）殺菌劑殺菌劑用于殺死污水中的細(xì)菌或抑制污水中細(xì)菌的繁衍與生長（污水回注時(shí)）。污水殺菌劑主要是通過氧化作用或吸附在細(xì)菌表面，影響細(xì)菌正常的新陳代謝或滲透入細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)中，破壞菌體內(nèi)的生物酶而達(dá)到殺菌的目的。殺菌劑的使用方法

殺菌劑必須交替使用，因?yàn)殚L期使用一種殺菌劑會使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性而顯著降低殺菌劑使用效果。

殺菌劑開始使用時(shí)濃度要高，在細(xì)菌數(shù)量處于控制之下時(shí)，則可改為較低濃度，即能有效地控制細(xì)菌的繁殖。

殺菌劑可連續(xù)加入或間歇投放。連續(xù)加入時(shí)使用的質(zhì)量濃度一般在10~50mg.L-1范圍，間歇投放時(shí)使用的質(zhì)量濃度一般為100~200mg.L-1范圍。

殺菌劑多復(fù)配使用，復(fù)配殺菌劑的效果超過單一殺菌劑的效果。四、乳化液和化學(xué)藥劑脫氧劑的作用：8）脫氧劑除去污水中的溶解氧（污水回注時(shí)）。常用的脫氧劑有亞硫酸鹽甲醛、聯(lián)氨、甲醛等。如在BZ34使用的為亞硫酸鹽，由于常溫下亞硫酸鹽與氧反應(yīng)緩慢，所以需添加催化劑，我們使用的為硫酸鈷。其他

由于除氧劑可以通過除去水中溶解氧而起緩蝕作用，殺菌劑可以通過抑制水中硫酸鹽還原菌的繁殖而起緩使作用，因此，在某種意義上講，這些化學(xué)劑都可看作緩蝕劑。第三節(jié)電脫水/脫鹽技術(shù)電脫水/脫鹽技術(shù)脫水脫鹽的目的是對一級處理后的油液進(jìn)一步進(jìn)行凈化處理，使其達(dá)到合格原油標(biāo)準(zhǔn)：含水及雜質(zhì)小于0.5-1%重量百分比；含鹽量小于0.05Kg/m3。電脫水器和電脫鹽器都是油氣水處理系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在常規(guī)工藝中，它們是兩個(gè)獨(dú)立的處理裝置，分別完成各自的電脫水和脫鹽任務(wù)。電脫鹽工藝要增加一套原油與淡水混合設(shè)備，該設(shè)備的作用是加入淡水去“沖洗”原油，便于淡水吸收原油中的鹽。1、增加原油儲藏和運(yùn)輸負(fù)荷原油中由于大量采出水的存在，加大了原油的重量和體積，需要更大的貯存空間，增加了原油運(yùn)輸成本，增大了動力消耗，提高了儲運(yùn)的成本。2、影響原油加工過程中的平穩(wěn)操作原油的平均分子量在200左右，而水的分子量是18。如果油品含水為1%（w），汽化后，水的體積就占總體積的11%。因此在加工過程中，無形地加大了管道、設(shè)備內(nèi)的空間。另外，也會使蒸餾塔內(nèi)蒸汽速度增加，引起塔內(nèi)超壓和沖塔事故。3、增加原油加工過程中的動力消耗原油的汽化熱約為350kJ/kg；水的汽化熱為2600kJ/kg，為原油的6～8倍。如果原油大量含水，勢必增加燃料和冷卻水的消耗量。4、造成設(shè)備和管道的結(jié)垢和堵塞原油中所含的無機(jī)鹽，主要是氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣等。在原油加工過程中，在爐管、換熱設(shè)備中，由于水分蒸發(fā)使鹽沉積下來而結(jié)垢。爐管結(jié)垢，壽命縮短，壓力降增大。5、腐蝕管線和設(shè)備原油在加工過程中，所含鹽類水解生成HCl，如：MgCl2+2H2O→Mg(OH)2+2HCl；會對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。特別是和硫化物在一起時(shí)，腐蝕更為嚴(yán)重。FeS+2HCl→FeCl2+H2S；生成的氯化亞鐵溶于水中，使鐵被腐蝕剝離金屬表面，而生成的硫化氫又與鐵繼續(xù)作用，造成更嚴(yán)重的腐蝕。一、原油含水含鹽的危害將原油乳狀液置于高壓直流、交流或交直流電場中，由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強(qiáng)度，促進(jìn)水滴的碰撞，使水滴聚結(jié)成粒徑較大的水滴，從原油中沉降分離出來。水滴在電場中聚結(jié)的方式主要有三種。二、電脫水/脫鹽的機(jī)理二、電脫水/脫鹽的機(jī)理1、電泳聚結(jié)把原油乳狀液置于通電的兩個(gè)平行電極中，水滴將向同自身所帶電荷電性相反的電極運(yùn)動，帶正電荷的水滴向負(fù)電極運(yùn)動，帶負(fù)電荷的水滴向正電極運(yùn)動，這種現(xiàn)象稱為電泳。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，故在通直流電的平行電極中乳狀液的全部水滴將以相同的方向運(yùn)動。在電泳過程中，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(shí)，因水滴大小不等、所帶電量不同、運(yùn)動時(shí)所受阻力各異，各水滴在電場中運(yùn)運(yùn)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。未發(fā)生碰撞合并或碰撞合并后還不足以沉降的水滴將運(yùn)動至與水滴極性相反的電極區(qū)附近。由于水滴在電極區(qū)附近密集，增加了水滴碰撞合并的機(jī)率，使原油中大量小水滴主要在電極區(qū)附近分出。電泳過程中水滴的碰撞、合并稱為電泳聚結(jié)。

+-2、偶極聚結(jié)機(jī)理：在高壓直流或交流電場中，原油乳狀液中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，即形成誘導(dǎo)偶極。因?yàn)樗蝺啥送瑫r(shí)受正負(fù)電極的吸引，在水滴上作用的合力為零，水滴除產(chǎn)生拉長變形外，在電場小不產(chǎn)生象電泳那樣的運(yùn)動，但水滴的變形削弱了界面膜的機(jī)械強(qiáng)度，特別在水滴兩端界面膜的強(qiáng)度最弱。原油乳狀液中許多兩端帶電的水滴象電偶極子一樣，在外加電場中以電力線方向呈直線排列形成“水鏈”，相鄰水滴的正負(fù)偶極相互吸引，如圖9-10所示。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。這種聚結(jié)方式稱為偶極聚結(jié)。二、電脫水/脫鹽的機(jī)理式中：k--------原油介電常數(shù)E--------電場強(qiáng)度，v/cmr--------水滴半徑，mml--相鄰水滴間中心距離，mm

3、振蕩聚結(jié)機(jī)理：水滴中常帶有酸、堿、鹽的各種離子。在工頻交流電場中，電場方向每秒改變50次，水滴內(nèi)各種正負(fù)離子不斷地作周動性的往復(fù)運(yùn)動，使水滴兩端的電荷極性發(fā)生相應(yīng)的變化。離子的往復(fù)運(yùn)動使水滴界面膜不斷地受到?jīng)_擊，使其機(jī)械強(qiáng)度降低、甚至破裂，水滴聚結(jié)沉降。這一過程稱為振蕩聚結(jié)。顯然。水滴愈大，離子對界面膜的沖擊作用愈大，振蕩聚結(jié)的效果愈好。4、各種電場中的聚結(jié)方式在交流電場中破乳作用是在整個(gè)電場范圍內(nèi)進(jìn)行的，這說明在交流電場內(nèi)水滴以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主；直流電場的破乳聚結(jié)，主要在電極附近的有限區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，故直流電場以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔。二、電脫水/脫鹽的機(jī)理5、結(jié)論電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。因?yàn)樵偷膶?dǎo)電率很小，油包水型乳狀液通過電脫水器極間空間時(shí)，電極間電流很小，能建立起脫水所需的電場強(qiáng)度。帶有酸、堿、鹽等電解質(zhì)的水是良導(dǎo)體，當(dāng)水包油型乳狀液通過極間空間時(shí)，極間電壓下降，電流猛增，即產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象，無法建立極間必要的電場強(qiáng)度。電法脫水處理含水率較高的油包水型乳狀液時(shí)，亦易產(chǎn)生電擊穿，使脫水器的操作不穩(wěn)定。不同的電脫對入口來液含水的要求是不同的，一般海上所用的為20-40%左右。在電脫的操作中切忌油水界面設(shè)定過高，造成電場中擊穿的過流現(xiàn)象。二、電脫水/脫鹽的機(jī)理6、電脫鹽機(jī)理該技術(shù)以雙電場技術(shù)為基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)M(jìn)入電脫水和脫鹽裝置，并且使淡化水與原油成逆向流動，在高強(qiáng)電場作用下，淡化水被碎裂成許多統(tǒng)一細(xì)小顆粒與逆向而來的原油混合（淡化水“沖洗”作用），使淡化水與鹽水多層次接觸，在電場減弱時(shí)細(xì)小顆粒又會較易結(jié)合在一起，并且不斷增大最后發(fā)生沉降，達(dá)到脫水和脫鹽的目的，脫水和脫鹽在同一裝置內(nèi)完成。電動態(tài)脫鹽技術(shù)主要包括電場強(qiáng)度控制技術(shù)、強(qiáng)靜電混合技術(shù)和淡化水與原油的逆向流動技術(shù)。（電載響應(yīng)控制器）靜電混合周期由顆粒擴(kuò)散、混合、結(jié)合和集結(jié)沉降四個(gè)處理階段組成。每一次的電脫水和脫鹽過程就是一個(gè)靜電混合周期。二、電脫水/脫鹽的機(jī)理二、電脫水/脫鹽的機(jī)理控制技術(shù)說明電場強(qiáng)度控制隨時(shí)間改變電力分配以控制電場的變化，避免小顆粒長時(shí)間處于高電場強(qiáng)度區(qū)而發(fā)生電弧現(xiàn)象靜電混合依靠合成電極技術(shù)和電載響應(yīng)控制器技術(shù)，合成電極板和電載響應(yīng)控制器為電動態(tài)脫鹽系統(tǒng)的重要設(shè)備，靜電混合周期由顆粒擴(kuò)散、混合、結(jié)合和集結(jié)沉降四個(gè)處理階段組成，四個(gè)階段的電場強(qiáng)度變化是由電載響應(yīng)器來控制逆向流動通過增壓設(shè)備往電脫水和脫鹽裝置注入淡化水，由分配匯（安裝在電極板的上方，較靠近原油出口管匯，使淡化水與原油成逆向流動）的孔眼分布注入的淡化水，使淡水流出孔眼時(shí)成粗顆粒狀，這種粗顆?？梢苑乐蛊浔挥土鲾y帶走，這種逆向流動的設(shè)計(jì)提高淡水與鹽水接觸效率，增加了接觸層次，提高了脫鹽效果混合階段說明顆粒擴(kuò)散電壓急劇上升，直到混合階段，大量的大水顆粒由于電場作用迅速減少，同時(shí)小顆粒水結(jié)合量也在減少顆?；旌想妶鰪?qiáng)度最大，水顆粒被最大限度細(xì)分并擴(kuò)散，此時(shí)被細(xì)分的淡化水最易滲透到原油中顆粒結(jié)合電場強(qiáng)度轉(zhuǎn)弱階段，使小水顆粒相互結(jié)合成較大的顆粒，大部分的淡水與油中的鹽水結(jié)合發(fā)生在這個(gè)階段顆粒集結(jié)沉降電場強(qiáng)度達(dá)到最低，最有利于已結(jié)合在一起的大顆粒水發(fā)生沉降，大水顆粒由于重量的原因很快沉到水層區(qū)，部分小顆粒水沉降速度慢，有可能仍處在電場區(qū)，進(jìn)入下一個(gè)周期循環(huán)過程電動態(tài)脫鹽控制技術(shù)

靜電混合周期1、交流電場技術(shù)交流電脫鹽脫水技術(shù)是在電極板之間施加交流高電壓（1.6-2.3萬伏），形成正負(fù)交變的高壓電場，原油通過電場時(shí)，水滴兩端感應(yīng)產(chǎn)生相反的電荷，并在交變電場中產(chǎn)生震蕩，引起水滴的形狀和電荷極性的相應(yīng)變化，再加上水滴在運(yùn)動中的相互碰撞，使得小水滴破裂而合并為大水滴，從油中沉降下來。交流電脫鹽脫水技術(shù)在極板形式上根據(jù)處理量及罐體大小設(shè)計(jì)為二層、三層、四層電極板，帶電方式也有了變化，更主要的是在組成多個(gè)電場后，重視了交流弱電場與交流強(qiáng)電場的組合利用，脫后技術(shù)指標(biāo)基本能滿足工藝要求。應(yīng)用：LD、渤海明珠號應(yīng)用的是交流電場電脫三、電場技術(shù)電脫水和脫鹽所使用的電場包括交流（AC）、直流（DC）和交直流電場。三、電場技術(shù)2、直流電場技術(shù)在早期電脫鹽及脫水處理過程中，根據(jù)需要也使用DC電場技術(shù)，它與AC電場技術(shù)比較，有其自身的優(yōu)勢。由于DC電場能維持一定電場強(qiáng)度和電場方向不變，因此水顆粒不但可以帶電，而且在電場力的作用下還可以移動。使水顆粒相互碰撞機(jī)會增加，絮凝的效果會更好。在DC電場作用下，由于電場的方向不變，帶某種電荷的顆粒會向其相反極性的電極移動，帶不同電荷的顆粒就會形成逆向移動，因此發(fā)生碰撞并聚結(jié)的機(jī)會多，脫水效果好。3、交直流電場技術(shù)在直流電場中，變壓器次級線圈中心抽頭接地，變壓器輸出電壓為40KV，下層電極與殼體間的電壓UBC為20KV，兩極間的電壓為40KV，下層電極與殼體將為弱直流電場，兩極間為強(qiáng)直流電場。在雙電場脫水中，一般只用次級線圈的一半，即變壓器輸出電壓為20KV，在交流電的正半周中，下層電極與殼體間的電壓為20KV，由于上層電極無電流流回變壓器，故兩極間的電壓為零。在交流電的負(fù)半周中，殼體與上層電極間的電壓為20KV，它由殼體與下層電極、下上兩電極間兩部分電壓疊加組成，既UBC+UBA=20KV其電壓波形如圖。由此看出，用雙重電場脫水時(shí)，下層電極與殼體間構(gòu)成正負(fù)幅值不等的交流電場，而兩電極間為直流脈沖電場，雙重電場脫水綜合了交、直流脫水的優(yōu)點(diǎn)，使原油脫水效果得到改善，同時(shí)極間電壓的成倍降低，使雙重電場脫水的電耗大幅度降低。三、電場技術(shù)兩種接線方式電壓比較示意圖：a、直流電場電壓；b、雙重電場電壓；UBA—下、上層電極電壓；UBC—下層電極與殼體間電壓直流電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、調(diào)整初級線圈電壓的可控硅；B、脫水變壓器；ZL、整流硅堆；TS、脫水器

交直流電脫鹽脫水技術(shù)是在交流電脫鹽脫水基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新的電脫鹽脫水技術(shù)，主要的創(chuàng)造點(diǎn)是沿罐體軸線方向依次垂直懸掛若干塊正負(fù)相間的電極板，通以半波整流的高壓電，正、負(fù)兩極同時(shí)引入罐內(nèi)，使垂直極板間上部形成直流強(qiáng)電場，下部為直流中電場，垂直電極板的下端與油水界面又形成交流弱電場，油流自下而上先后通過交流弱電場、直流中電場和直流強(qiáng)電場，原油中較大的水滴可在交流弱電場中較快地脫除，較小的含鹽水微滴經(jīng)過水平直流電場時(shí)產(chǎn)生橫向“電泳”現(xiàn)象，使水滴碰撞機(jī)率增加，小或更小的水滴在直流電場和交流電場中沉降下來，交直流電脫鹽脫水技術(shù)具有交流電場和直流電場二者的優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)，電場的上下布置也更符合脫鹽工藝的要求，在中國煉廠和油田得到廣泛應(yīng)用。三、電場技術(shù)V-103電脫水器：（700KpaA/125℃；目前600KpaA/88-120℃）

由鼠籠式電極組成（DC&AC）。電極橫斷面：

1、3電極一樣；2、4電極一樣；內(nèi)強(qiáng)外弱三、電場技術(shù)三、電場技術(shù)三、電場技術(shù)4、電場的優(yōu)缺點(diǎn)電場適用條件工作方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)AC電場處理較高含水原油和處理集結(jié)在油水界面附近的大顆粒水珠以偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)為主水滴界面膜受到的振蕩力較大，使脫出水清澈，水中含油率較少；電路簡單，無需整流設(shè)備；電流方向頻繁變化，電解反應(yīng)是可逆的，而且?guī)щ婎w粒移動受到抑制，與設(shè)備難以形成金屬／電解液回路；不會造成設(shè)備腐蝕脫水后其凈化油含水率較高；施加于電極上的電壓每一周期內(nèi)只有兩個(gè)瞬間使電場強(qiáng)度達(dá)到最大值，故其效率較低；原油乳狀液的處理量較低；水滴容易排列成許多水鏈?zhǔn)闺妶霭l(fā)生短路，操作不穩(wěn)定；單位原油乳狀液的耗電量高DC電場處理含水率較低的原油乳狀液以電泳聚結(jié)為主，偶極聚結(jié)為輔電場方向不變，帶某種電荷的顆粒會向其相反極性的電極移動，帶不同電荷的顆粒的運(yùn)動就會形成逆向移動，發(fā)生碰撞并聚結(jié)的機(jī)會多，脫水效果好，適合處理較小的水顆粒由于電場方向不變，設(shè)備與帶電流體間形成金屬／電解液回路，電解反應(yīng)是不可逆和連續(xù)的，設(shè)備很有可能因腐蝕而嚴(yán)重破壞交直流雙電場在含水率較高的脫水器中下部建立交流電場，在含水率較低的脫水器中上部建立直流電場電泳聚結(jié)、偶極聚結(jié)和振蕩聚結(jié)，雙電場脫水法能提高凈化原油的質(zhì)量擴(kuò)大了原油種類處理范圍；脫水深度高于單一的電場脫水深度；增加了顆粒結(jié)合反應(yīng)機(jī)會，相對來說，增加原油處理量；加強(qiáng)破乳化水薄膜的力度；在處理不穩(wěn)定時(shí)，至少保留AC電場的作用；由于AC電場存在于電極板與整個(gè)罐體（接地）之間，形成對罐體的電化學(xué)腐蝕保護(hù)當(dāng)處理不穩(wěn)定時(shí)，會失去DC電場作用四、電脫水器1、電脫水器的組成變壓器和整流裝置現(xiàn)場控制盤容器：臥式電極板：水平、垂直、鼠籠電極插入極棒和連接導(dǎo)線絕緣掛件氣包入口分流管和出口分流管看窗排污口沖砂管和排砂口防渦器和水出口油出口各種儀表附件：壓力、溫度、界面、安全閥等2、電脫水器的使用條件電脫水只適合于油包水型乳狀液電法脫水亦不適合處理含水率較高的油包水型乳狀液，否則也易產(chǎn)生電擊穿，使脫水器的操作不穩(wěn)定脫水器的壓力應(yīng)高于原油飽和蒸汽壓1.5kg/cm2，以避免氣體析出，影響脫水器的正常工作四、電脫水器3、電脫水器的操作1）操作的關(guān)鍵參數(shù)入口原油的含水率及其它的導(dǎo)電離子壓力：操作溫度下的原油飽和蒸汽壓高0.15MPa。3-5bar溫度：120度氣包油水界面電流2）日常巡檢內(nèi)容四、電脫水器P-101WC-101V-101????每兩小時(shí)檢查電脫水器的油水界面、溫度、壓力、電流和電壓的變化。每兩小時(shí)檢查SDV狀態(tài)是否正常。每兩小時(shí)檢查電脫水器原油乳化層的分布狀況。每兩小時(shí)的從視窗觀察油水界面位置是否正常。根據(jù)實(shí)際需要不定期對油/水相取樣化驗(yàn)含水/油情況。每兩小時(shí)確認(rèn)化學(xué)藥劑注入流量是否正常。每兩小時(shí)檢查閥門、管線是否滲漏。每2小時(shí)記錄一次各項(xiàng)操作參數(shù)。3）生產(chǎn)中的常見故障分析四、電脫水器問題可能產(chǎn)生原因排除措施1.脫水后油中仍然含有過多的水。（a）罐內(nèi)電場未建立。（a）建立合理的電場。（b）操作溫度過低。（b）提高操作溫度。（c）未脫水原油中底部沉積物和水含量極高——發(fā)生的油和水分離程度不足。（c）對原油取樣分析其底部沉積物和水含量，根據(jù)測試結(jié)果分析原因，找出解決問題辦法。（d）電極組件的電壓過低。（d）檢查電氣系統(tǒng)是否有操作問題。（e）加入的破乳劑化學(xué)藥品量不足或破乳劑種類不正確。（e）增加破乳劑化學(xué)藥品注入量和/或重新進(jìn)行破乳劑評選。（f）油/水界面過高。（f）必要時(shí)調(diào)節(jié)控制器設(shè)定點(diǎn)。2.排出的污水臟，油過高。（a）加入未脫水原油中的破乳劑量和種類都不正確。（a）調(diào)整破乳劑注入量和/或重新進(jìn)行破乳劑評選。（b）油溫對于脫水裝置良好運(yùn)轉(zhuǎn)來說過低。（b）檢查溫度，必要時(shí)提高油溫。（c）水位控制器設(shè)定點(diǎn)調(diào)整不正確，或者污水出口管線上的閥門可能被卡住不能打開。（c）檢查控制器設(shè)定點(diǎn)和閥門動作。必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。3.電流表讀數(shù)變化范圍寬，電流過高（a）電脫水器操作溫度過高或者壓力不足。（a）檢查電脫水罐內(nèi)溫度，必要時(shí)調(diào)節(jié)溫度。檢查背壓閥的動作。（b）油/水界面?zhèn)鞲衅骺刂苹蚩刂撇僮鞑徽_。（b）檢查控制器和控制閥是否正確操作。必要時(shí)，檢查傳感器并校準(zhǔn)。（c）加入未脫水原油的破乳劑量不正確，選用破乳劑錯(cuò)誤。（c）破乳劑的注入量和/或改變破乳劑種類。（d）油水界面高（d）降低油水界面4）電脫無法送電的原因分析油井酸化后的含酸性液體進(jìn)電脫，導(dǎo)致電脫失電泥沙在電脫內(nèi)積聚過多，導(dǎo)致電脫無法送電電極棒擊穿連接導(dǎo)線燒斷電極板脫落變壓器絕緣降低四、電脫水器四、電脫水器五、原油處理流程1、設(shè)備：三相分離器、電脫水器，采用三段式脫水2、脫水工藝：沉降、加熱沉降、化學(xué)破乳、電化學(xué)、熱水沖洗（回?fù)剑?、熱水回?fù)焦に嚕簾崴負(fù)焦に嚨膬?yōu)點(diǎn)是：（1）由脫水器排出的污水溫度比含水原油一般高10～40℃，污水與含水原油直接混合后，使沉降罐內(nèi)流體溫度升高，減少了熱能的浪費(fèi)，提高了沉降脫水的效果。（2）污水摻入含水原油中，提高了水洗效果，有利于原油含鹽量的降低。（3）熱污水沖洗除砂效果較好。原油中所含的泥砂粒徑很小，懸浮在粘度較高的原油中。不易沉降分離出來。用熱污水?dāng)嚢铔_洗有利于砂粒迅速沉降分離。生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用污水回?fù)角?，電脫水器積砂嚴(yán)重，污水回?fù)胶蟠蟛糠稚白釉诔两倒迌?nèi)分出，脫水器的積砂顯著減緩。4、流程分析：系統(tǒng)的思維方法（整體概念）五、原油處理流程第四節(jié)換熱器1、功能：實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞，使熱量由高溫流體傳給低溫流體。2、用途：原油處理、天然氣處理、蒸汽系統(tǒng)、污水處理等中加熱或冷卻3、選用基本要求：1）合理實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的工藝條件；2）安全可靠；3）有利于操作、安裝和維修；4）經(jīng)濟(jì)合理4、分類：若按其傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類可分為管型、板型和其他型式換熱器。而管型換熱器又可分為管殼式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器；板型換熱器可分為板式換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器、螺旋板式換熱器。

換熱器一、管殼式換熱器它由許多管子組成管束，管束構(gòu)成換熱器的傳熱面。此類換熱器又稱為列管式換熱器。換熱器的管子固定在管板上，而管板又與外殼聯(lián)接在一起。為了增加流體在管外空間的流速，以改善換熱器的傳熱情況，在筒體內(nèi)間隔安裝了許多折流板。管程：一種流體從一側(cè)管箱（稱為前管箱）流進(jìn)管子里，經(jīng)另一側(cè)管箱（稱為后管箱）流出（對奇數(shù)單管程換熱器），或繞過管箱，流回進(jìn)口側(cè)前管箱流出（對偶數(shù)單管程換熱器），這條路徑稱為管程。殼程：流體從筒體上的連接管進(jìn)出換熱器殼體，流經(jīng)管束外，這條路徑稱為殼程。1—封頭；2—隔板；3—管板；4—擋板；5—管子；6—外殼1．固定管板式換熱器：固定管板換熱器的兩端管板，采用焊接方法與殼體連接固定一、管殼式換熱器2、浮頭式換熱器：針對固定管板式換熱器的缺陷在結(jié)構(gòu)上做了改進(jìn)，兩端管板只有一端與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內(nèi)自由移動。優(yōu)點(diǎn)：這類換熱器殼體和管束對熱膨脹是自由的，故當(dāng)兩種介質(zhì)溫差較大時(shí)，管束與殼體之間不產(chǎn)生溫差應(yīng)力。浮頭端設(shè)計(jì)成