原油电脱水处理技术.ppt

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1、高效油气水处理技术高效油气水处理技术 原 油 电 脱 水 处 理 技 术原 油 电 脱 水 处 理 技 术 原油电脱水处理技术原油电脱水处理技术1 1、电脱水工艺电脱水工艺2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理3 3、原油电脱水成套设备、原油电脱水成套设备4 4、原油电脱水成套设备操作使、原油电脱水成套设备操作使用用 原油电脱水处理工艺，是将经过热化学沉降脱水后的低含水原油或经过三相分离器分离后的低含水原油进行深度脱水的处理工艺，具有脱水速度快、净化油含水低的优点，脱水成本低，能节省破乳剂、耗电量又低，在各油田被广泛采用。1 1、电脱水工艺电脱水工艺 胜利油田原油脱水工艺是以电化学

2、两段脱水，污水回掺工艺为基本模胜利油田原油脱水工艺是以电化学两段脱水，污水回掺工艺为基本模式建立起来的。该脱水工艺适应了油田中、低含水期原油脱水的需要，对式建立起来的。该脱水工艺适应了油田中、低含水期原油脱水的需要，对于降低外销原油的含水量，保证油田生产的正常运行起了极为重要的作用。于降低外销原油的含水量，保证油田生产的正常运行起了极为重要的作用。胜利油田开发进入特高含水期后，原油的综合含水大多在胜利油田开发进入特高含水期后，原油的综合含水大多在90%左右，左右，再加上采用新的钻采工艺，使原油的物化性质发生了很大变化，原有的脱再加上采用新的钻采工艺，使原油的物化性质发生了很大变化，原有的脱水工

3、艺已难以适应要求。主要表现为能耗大、运行成本高、破乳难、脱水水工艺已难以适应要求。主要表现为能耗大、运行成本高、破乳难、脱水器电场不稳定（甚至倒电场）、脱水效果差等问题。针对所存在的问题，器电场不稳定（甚至倒电场）、脱水效果差等问题。针对所存在的问题，对一些联合站工艺流程进行密闭改造，在脱水效果、降低能耗等方面，取对一些联合站工艺流程进行密闭改造，在脱水效果、降低能耗等方面，取得了较好的效果。还有一些联合站采用的是开式工艺流程，污油回掺使原得了较好的效果。还有一些联合站采用的是开式工艺流程，污油回掺使原油重复乳化和老化严重，脱水效果较差。油重复乳化和老化严重，脱水效果较差。1.1目前的脱水工艺

4、流程目前的脱水工艺流程：1 1、电脱水工艺电脱水工艺 密闭脱水工艺流程密闭脱水工艺流程 采用密闭工艺流程联合站，原油密度小、粘度低。密闭流程能避采用密闭工艺流程联合站，原油密度小、粘度低。密闭流程能避免原油中的轻质组分的挥发，使其尽可能多的溶解于原油中，从而减免原油中的轻质组分的挥发，使其尽可能多的溶解于原油中，从而减小了原油密度，而且降低了原油粘度，这些因素都有利于原油在脱水小了原油密度，而且降低了原油粘度，这些因素都有利于原油在脱水器内沉降分离；密闭流程的另外一个特点是处理设备体积小、原油停器内沉降分离；密闭流程的另外一个特点是处理设备体积小、原油停留时间短、乳化程度轻且污油回掺量小，基本

5、上杜绝了污油回掺，减留时间短、乳化程度轻且污油回掺量小，基本上杜绝了污油回掺，减少了原油重复乳化和老化现象，这样就基本上保证了进电脱水器的原少了原油重复乳化和老化现象，这样就基本上保证了进电脱水器的原油都是新鲜原油，因此降低了乳化液破乳难度，有利于电脱水。采用油都是新鲜原油，因此降低了乳化液破乳难度，有利于电脱水。采用密闭流程的电脱水器内，油水界面清晰，脱水效果也很好。采用密闭流程的电脱水器内，油水界面清晰，脱水效果也很好。采用密闭密闭脱水工艺流程的脱水工艺流程的脱水器进口原料油含水一般在脱水器进口原料油含水一般在20%左右，脱水器出口左右，脱水器出口净化油含水一般在净化油含水一般在0.10.

6、3%之间。如辛一站、广利站、王家岗等联合之间。如辛一站、广利站、王家岗等联合站。站。1 1、电脱水工艺电脱水工艺 1 1、电脱水工艺电脱水工艺密闭二段脱水工艺流程密闭二段脱水工艺流程1.1.游离水脱除器游离水脱除器 2.2.除油器除油器 3.3.脱水炉脱水炉 4 4 复合电脱水器复合电脱水器 5.5.好油罐好油罐6.6.事故罐事故罐 7.7.污水沉降罐污水沉降罐 8.8.原油外输泵原油外输泵 9.9.污水泵污水泵10.10.加药泵加药泵12345678910含油污水处理站原油稳定集气增压站集气增压站原油稳定含油污水处理站 开式脱水开式脱水工艺工艺 采用开式流程的脱水站，采用开式流程的脱水站，污

7、油回掺量大，原油乳化严重、污油回掺量大，原油乳化严重、导电性强，只有进脱水器的原料油含水较低的情况下，才能导电性强，只有进脱水器的原料油含水较低的情况下，才能保证电脱水器正常送电，脱水指标基本合格。保证电脱水器正常送电，脱水指标基本合格。由于原油的导由于原油的导电性太强，给脱水器送电造成很大困难。为了建立稳定的电电性太强，给脱水器送电造成很大困难。为了建立稳定的电场，进脱水器的原料油含水必须很低，原料油含水通常在场，进脱水器的原料油含水必须很低，原料油含水通常在5%5%以下。但是，正常情况下，原油电脱水又不希望原料油含水以下。但是，正常情况下，原油电脱水又不希望原料油含水太低，因为原料油含水太

8、低，会使得油中的乳化液颗粒小、太低，因为原料油含水太低，会使得油中的乳化液颗粒小、分布均匀，这不利于破乳和水滴的聚结，脱出水含油量也较分布均匀，这不利于破乳和水滴的聚结，脱出水含油量也较高。高。1 1、电脱水工艺电脱水工艺一、一、电脱水工艺电脱水工艺 油气分离器一次罐 二次罐脱水加热炉脱水器好油罐外输泵去污水罐计量分离器井口开式脱水工艺流程开式脱水工艺流程原油电脱水：原油电脱水：乳化原油在电脱水器内，在电场力作用下经过破乳、聚结、乳化原油在电脱水器内，在电场力作用下经过破乳、聚结、沉降使原油与水分离的过程。沉降使原油与水分离的过程。轻质原油：轻质原油：在在2020时，密度小于或等于时，密度小于

9、或等于0.8650g/cm0.8650g/cm3 3的原油。的原油。中质原油：中质原油：在在2020时，密度为时，密度为0.86510.86510.9160g/cm0.9160g/cm3 3的原油。的原油。重质原油：重质原油：在在2020时，密度为时，密度为0.91610.91610.9960 g/cm30.9960 g/cm3的原油。的原油。交流电场：交流电场：在电脱水器内，电极之间及电极与壳体间所形成的，强度和方向在电脱水器内，电极之间及电极与壳体间所形成的，强度和方向随电源频率周期变化的电场。随电源频率周期变化的电场。直流电场：直流电场：在电脱水器内，电极间及电极与壳体间所形成的，强度和

10、方向不在电脱水器内，电极间及电极与壳体间所形成的，强度和方向不随电源频率周期变化的电场。随电源频率周期变化的电场。交直流双重电场：交直流双重电场：在电脱水器内，同时存在直流和交流两种电场。在电脱水器内，同时存在直流和交流两种电场。恒流源：恒流源：能自动跟踪负载的工况变化，抑制过电流，保持电流稳定的供电电能自动跟踪负载的工况变化，抑制过电流，保持电流稳定的供电电源装置。源装置。1.2电脱水方面常用的技术术语电脱水方面常用的技术术语 1 1、电脱水工艺电脱水工艺进入电脱水器的原油水含量：进入电脱水器的原油水含量：一般一般30%30%；对于乳化严重导电性强的原油水；对于乳化严重导电性强的原油水 含量

11、含量 10%10%（质量分数）。（质量分数）。脱水原油的含水指标：脱水原油的含水指标：按轻质原油、中质原油、重质原油分等级如下：按轻质原油、中质原油、重质原油分等级如下：轻质原油轻质原油 0.5%0.5%；中质原油中质原油 1%1%；重质原油重质原油 2.0%2.0%；从电脱水器脱出的污水含油从电脱水器脱出的污水含油 0.5%0.5%，输往污水处理站的污水含油输往污水处理站的污水含油 1000mg/L1000mg/L。1.3电脱水技术指标电脱水技术指标 1 1、电脱水工艺电脱水工艺2 2、电脱水装置的结构及原理、电脱水装置的结构及原理原油电脱水装置的组成：原油电脱水装置的组成：电脱水器、电脱水

12、供电装置、电脱水器、电脱水供电装置、油油水界面控制系统、水界面控制系统、安全保护系统。安全保护系统。电脱水器电脱水器:内部电极组、进油管组、出油管组、冲砂装置。内部电极组、进油管组、出油管组、冲砂装置。电脱水供电装置：电脱水供电装置：脱水控制柜、防爆脱水变压整流器、高脱水控制柜、防爆脱水变压整流器、高压防爆接口装置。压防爆接口装置。油水界面控制系统：油水界面控制系统：油水界面检测一次表、调节仪、调节油水界面检测一次表、调节仪、调节阀。阀。安全保护系统：安全保护系统：防爆液位控制器、安全门防爆开关、安全防爆液位控制器、安全门防爆开关、安全阀。阀。（1 1）立式电脱水器立式电脱水器（2 2）卧式电

13、脱水器）卧式电脱水器（3 3）直流脱水直流脱水（4 4）交流脱水）交流脱水（5 5）交）交-直流双电场脱水直流双电场脱水（6 6）高频脉冲脱水）高频脉冲脱水（7 7）恒流源供电）恒流源供电（8 8）可控硅自动调压供电）可控硅自动调压供电（9 9）电容调压供电）电容调压供电（10）磁饱和供电）磁饱和供电（11）全阻抗变压器供电）全阻抗变压器供电（12）立挂电极）立挂电极（13）平挂电极）平挂电极（14）绝缘电极）绝缘电极电电脱水器的类型包括：脱水器的类型包括：电脱水器的分类主要从电脱水器的结电脱水器的分类主要从电脱水器的结构、电脱水器的供电方式、电极的型式和构、电脱水器的供电方式、电极的型式和悬

14、挂方式、供电设备的防爆形式等方面进悬挂方式、供电设备的防爆形式等方面进行分类。行分类。2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理2.1 原油乳状液 乳化液是一种非均相液体体系，它由两种不互溶的液体组成，而且其中一种液体以液滴形式直接分散在第二种液体中。乳化液与一种液体在另一种液体中的简单分散体不同，乳化液中存在着一种能抑制聚结现象的乳化剂，因此液滴相互接触时发生聚结的概率大为减小。乳化液中以小液滴形态存在的那一部分则称作内相、分散相或非连续相。乳化液的定义 在原油和水组成的大部分乳化液中，水是细分散在油中的。水滴的球形是界面张力作用的

15、结果。界面张力作用于水滴，使水滴与油接触的面积尽可能小。这就是油包水型乳化液，被称为“正常”乳化液。油也可以分散在水中，形成水包油乳化液，后者被称为“反向”乳化液。2.1 原油乳状液 乳化液的类型 原油中所含的水分，有的在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉降法从油中分离出来，这类水称乳化水，它与原油的混合物称油水乳状液，或原油乳状液。乳化水需采取专门的措施才能脱除。一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为：“油包水”型乳状液，用符号wo表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外相液体是相互连接的，故又称连续相；另一种是油以极微小颗粒分

16、散于水中，称为：“水包油”型乳状液，用符号ow表示，此时油是内相，水是外相。2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2.1 原油乳状液 乳化液的定义油包水乳状液2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2.1 原油乳状液 乳化液的定义2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2.1 原油乳状液 乳化液的定义2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2.1 原油乳状液 乳化液形成的三个必要条件是:(1)油田采出物有原油和水，二者不互溶。(2)原油中有足够的胶质、沥青质、环烷酸、地层岩屑、泥砂等，它们都是天然的、高性能的乳化剂。(3)在油田开发和油气集输过程中，油、水、乳化剂三者共聚一体，在油井井筒、油嘴、管道、阀件、机泵中充分接触混合。特别是在油田伴生气的参予下，其搅拌更为激烈。原油乳化液的形成2 2、电脱水器的结构及原理、电脱水器的结构及原理 2.1 原油乳状液 乳化的防止乳化的防止 集油过程原油中水珠粒径变化情况 取样部位取样部位油井井口油井井口油井井口油井井口分离器进口分离器进口离心泵出口离心泵出口水珠粒径水珠粒径uml一一2005-253