第六章原油及水處理系統(tǒng)

1、第六章 原油及污水處理系統(tǒng) 原油乳狀液原油乳狀液 原油處理的基本方法原油處理的基本方法 原油處理設(shè)計原油處理設(shè)計 油田污水處理油田污水處理概述概述 目前全國各油田絕大部分開發(fā)井都采用注水開發(fā)目前全國各油田絕大部分開發(fā)井都采用注水開發(fā)方式開采石油。從油井產(chǎn)出的油氣混合物內(nèi)含有方式開采石油。從油井產(chǎn)出的油氣混合物內(nèi)含有大量的采出水和泥砂等機(jī)械雜質(zhì)。世界上所產(chǎn)原大量的采出水和泥砂等機(jī)械雜質(zhì)。世界上所產(chǎn)原油的油的90%以上需進(jìn)行脫水。以上需進(jìn)行脫水。 對原油進(jìn)行脫水、脫鹽、脫除泥砂等機(jī)械雜質(zhì)，對原油進(jìn)行脫水、脫鹽、脫除泥砂等機(jī)械雜質(zhì)，使之成為合格商品原油的過程使之成為合格商品原油的過程原油處理原油處理

2、，國，國內(nèi)常稱原油脫水。內(nèi)常稱原油脫水。原油處理的目的原油處理的目的 滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)滿足商品原油水含量、鹽含量的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn) 商品原油含水要求商品原油含水要求： 我國我國 0.52.0 國際上國際上 0.13.0，多數(shù)為，多數(shù)為0.2 原油允許含水量與原油密度有關(guān)原油允許含水量與原油密度有關(guān)：密度大脫水難度高的：密度大脫水難度高的原油，允許水含量略高。原油，允許水含量略高。 含鹽量的要求含鹽量的要求：我國絕大部分油田原油含鹽量不高，商：我國絕大部分油田原油含鹽量不高，商品原油含鹽量無明確要求，一般不進(jìn)行專門的脫鹽處理。品原油含鹽量無明確要求，一般不進(jìn)行專門的脫鹽處

3、理。 降低原油密度降低原油密度 原油密度是原油質(zhì)量和售價的的重要依據(jù)，原油原油密度是原油質(zhì)量和售價的的重要依據(jù)，原油含水增大了原油密度，原油售價降低，不利于賣方。含水增大了原油密度，原油售價降低，不利于賣方。 降低燃料費用降低燃料費用 原油含水增大了燃料消耗、占用了部分集油、加原油含水增大了燃料消耗、占用了部分集油、加熱、加工資源，增加了原油生產(chǎn)成本。熱、加工資源，增加了原油生產(chǎn)成本。 原油處理的目的原油處理的目的 減少減少管線和設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕。管線和設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕。原油內(nèi)的含鹽水引原油內(nèi)的含鹽水引起金屬的結(jié)垢與腐蝕，泥砂等固體雜質(zhì)使泵、管路起金屬的結(jié)垢與腐蝕，泥砂等固體雜質(zhì)使泵、管路等設(shè)

4、施的機(jī)械磨損，降低管路和設(shè)備的使用壽命。等設(shè)施的機(jī)械磨損，降低管路和設(shè)備的使用壽命。 保證煉制工作的正常進(jìn)行保證煉制工作的正常進(jìn)行原油處理的目的（續(xù)）原油處理的目的（續(xù)） 降低原油粘度和動力費用。降低原油粘度和動力費用。 相對密度相對密度0.876的原油，含水增加的原油，含水增加1，粘度增大，粘度增大2；相對密度相對密度0.996的原油，含水增加的原油，含水增加1，粘度增大，粘度增大4；第一節(jié)第一節(jié) 原油乳狀液原油乳狀液 游離水游離水 常溫下用靜止沉降法短時間內(nèi)能從油中分離常溫下用靜止沉降法短時間內(nèi)能從油中分離的水，常在沉降罐和三相分離器中脫除。的水，常在沉降罐和三相分離器中脫除。 乳化水乳化

5、水 用沉降法很難脫除的水，與原油的混合物稱用沉降法很難脫除的水，與原油的混合物稱為油水乳狀液為油水乳狀液 （原油乳狀液）。（原油乳狀液）。 脫除游離水后，原油密度越大，乳化水含量脫除游離水后，原油密度越大，乳化水含量越高。越高。一、乳狀液類型一、乳狀液類型 乳狀液乳狀液 兩種或兩種以上不互溶或微量互溶的液體，其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。散物系稱為乳狀液，乳狀液都有一定的穩(wěn)定性。 原油乳狀液的類型原油乳狀液的類型油包水型（油包水型（W/O）：油田最常見的

6、原油乳狀液。）：油田最常見的原油乳狀液。水包油型（水包油型（O/W）：在采出水中常存在，原油處理中：在采出水中常存在，原油處理中 很少見。又稱反相乳狀液。很少見。又稱反相乳狀液。 油水乳狀液類型的判別方法油水乳狀液類型的判別方法鑒別方法鑒別方法說明說明染色法染色法 往乳狀液中加入油溶性染料，輕輕攪動，若乳狀往乳狀液中加入油溶性染料，輕輕攪動，若乳狀液呈現(xiàn)染料的顏色，則外相是油，乳狀液是液呈現(xiàn)染料的顏色，則外相是油，乳狀液是W/O型；型；若分散液滴呈染料顏色，則分散相是油，為若分散液滴呈染料顏色，則分散相是油，為O/W型。型。沖淡法沖淡法 將兩滴乳狀液分別滴在玻璃板上，然后將形成該將兩滴乳狀液分

7、別滴在玻璃板上，然后將形成該乳狀液的油和水，分別滴在兩滴乳狀液中，輕輕攪拌，乳狀液的油和水，分別滴在兩滴乳狀液中，輕輕攪拌，易于和油混合者為易于和油混合者為W/O型；易于和水混合者為型；易于和水混合者為O/W型。型。電導(dǎo)法電導(dǎo)法 導(dǎo)電性好的為導(dǎo)電性好的為O/W型，差的為型，差的為W/O型。型。濾紙法濾紙法 將乳狀液滴在濾紙上，若能迅速鋪開，濾紙上只將乳狀液滴在濾紙上，若能迅速鋪開，濾紙上只留下一小滴油，則為留下一小滴油，則為O/W型；若鋪不開，則為型；若鋪不開，則為W/O型。型。顯微鏡法顯微鏡法二、乳狀液生成機(jī)理二、乳狀液生成機(jī)理1、乳狀液生成條件、乳狀液生成條件 系統(tǒng)中必須存在兩種或兩種以上

8、互不相溶（或系統(tǒng)中必須存在兩種或兩種以上互不相溶（或微量互溶）的液體微量互溶）的液體 要有強(qiáng)烈的攪動，使一種液體破碎成微小液滴要有強(qiáng)烈的攪動，使一種液體破碎成微小液滴分散于另一種液體中分散于另一種液體中 要有乳化劑存在，使微小液滴能穩(wěn)定地存在于要有乳化劑存在，使微小液滴能穩(wěn)定地存在于另一種液體中另一種液體中 2、界面能和界面張力、界面能和界面張力 不平衡力場作用下，液體表面不平衡力場作用下，液體表面 有自動縮小的趨勢；有自動縮小的趨勢； 在恒溫恒壓下，物系有自動向在恒溫恒壓下，物系有自動向 自由能減小方向進(jìn)行的趨勢；自由能減小方向進(jìn)行的趨勢； 油水形成乳狀液時，接觸界面和界面能都很大，油水形成

9、乳狀液時，接觸界面和界面能都很大，分散相液滴會自發(fā)地合并，縮小界面面積使界面分散相液滴會自發(fā)地合并，縮小界面面積使界面能趨向最低。能趨向最低。3、乳化劑、乳化劑乳化劑：乳化劑：使乳狀液穩(wěn)定的物質(zhì)使乳狀液穩(wěn)定的物質(zhì)作用作用：吸附在油水界面上，形成吸附層：吸附在油水界面上，形成吸附層 （1 1）使油水界面的界面張力下降，減少了剪切水相變?yōu)樾∷嗡瑁┦褂退缑娴慕缑鎻埩ο陆?，減少了剪切水相變?yōu)樾∷嗡璧哪芰浚矞p小了使水滴聚結(jié)、合并的表面能；的能量，也減小了使水滴聚結(jié)、合并的表面能； （2）若吸附層具有凝膠狀彈性結(jié)構(gòu)，在分散相液滴周圍形成堅固、）若吸附層具有凝膠狀彈性結(jié)構(gòu)，在分散相液滴周圍形成堅

10、固、有韌性的膜，阻止水滴碰撞中的聚結(jié)、合并、沉降有韌性的膜，阻止水滴碰撞中的聚結(jié)、合并、沉降 （3）若乳化劑為極性分子，排列在水滴界面上形成電荷，使水滴相）若乳化劑為極性分子，排列在水滴界面上形成電荷，使水滴相互排斥，阻止水滴合并沉降?；ヅ懦?，阻止水滴合并沉降。 （4）固體粉末聚集在油水界面上構(gòu)成堅固而穩(wěn)定的薄膜，阻礙分散固體粉末聚集在油水界面上構(gòu)成堅固而穩(wěn)定的薄膜，阻礙分散相顆粒碰撞時的合并，是乳狀液穩(wěn)定的又一機(jī)理。相顆粒碰撞時的合并，是乳狀液穩(wěn)定的又一機(jī)理。三、乳狀液的性質(zhì)三、乳狀液的性質(zhì)1、穩(wěn)定性、穩(wěn)定性乳狀液穩(wěn)定性：是指乳狀液抗油水分層的能力。乳狀液穩(wěn)定性：是指乳狀液抗油水分層的能力。

11、影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素：影響原油乳狀液穩(wěn)定的因素： 分散相顆粒分散相顆粒 外相原油粘度外相原油粘度 油水密度差油水密度差 界面膜和界面張力界面膜和界面張力 老化老化 內(nèi)相顆粒表面帶電內(nèi)相顆粒表面帶電 溫度溫度 原油類型原油類型 相體積比相體積比 水相鹽含量水相鹽含量 pH值值 分散相顆粒分散相顆粒 粒徑越小、越均勻，越穩(wěn)定；粒徑越小、越均勻，越穩(wěn)定； 粒徑大小還表示乳狀液受攪拌的強(qiáng)烈程度。粒徑大小還表示乳狀液受攪拌的強(qiáng)烈程度。 外相原油粘度外相原油粘度 分散相的平均粒徑愈大分散相的平均粒徑愈大穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差 乳化水滴的運動、聚結(jié)、合并、沉降愈難乳化水滴的運動、聚結(jié)、合并、沉降愈難 增大了乳

12、狀液穩(wěn)定性增大了乳狀液穩(wěn)定性粘度越大粘度越大 油水密度差油水密度差 密度差愈大，油水容易分離密度差愈大，油水容易分離穩(wěn)定性較差。穩(wěn)定性較差。 界面膜和界面張力界面膜和界面張力 乳化劑構(gòu)成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，維持乳化劑構(gòu)成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，維持乳狀液的穩(wěn)定性。乳狀液的穩(wěn)定性。 老化老化 反映了時間對乳狀液穩(wěn)定性的影響。反映了時間對乳狀液穩(wěn)定性的影響。 內(nèi)相顆粒表面帶電內(nèi)相顆粒表面帶電 內(nèi)相顆粒界面上帶有同種電荷是乳狀液穩(wěn)定的重內(nèi)相顆粒界面上帶有同種電荷是乳狀液穩(wěn)定的重要原因。要原因。 溫度溫度 提高溫度可降低乳狀液的提高溫度可降低乳狀液的穩(wěn)定性：穩(wěn)定性： 降低外相原油粘度；降低

13、外相原油粘度； 提高乳化劑的溶解度，削弱界面膜強(qiáng)度；提高乳化劑的溶解度，削弱界面膜強(qiáng)度； 加劇內(nèi)相顆粒的布朗運動，增加水滴碰撞合并的幾率。加劇內(nèi)相顆粒的布朗運動，增加水滴碰撞合并的幾率。 原油類型原油類型 決定了原油內(nèi)所含天然乳化劑的數(shù)量和類型。決定了原油內(nèi)所含天然乳化劑的數(shù)量和類型。 環(huán)烷基和混合基原油乳狀液穩(wěn)定，石蠟基原油乳狀液穩(wěn)環(huán)烷基和混合基原油乳狀液穩(wěn)定，石蠟基原油乳狀液穩(wěn) 定性較差。定性較差。 相體積比相體積比 增加分散相體積使乳狀液穩(wěn)定性變差。增加分散相體積使乳狀液穩(wěn)定性變差。 水相鹽含量水相鹽含量 淡水和鹽含量低的采出水易形成穩(wěn)定乳狀液。淡水和鹽含量低的采出水易形成穩(wěn)定乳狀液。

14、pH值值 pH值增加，內(nèi)相顆粒界面膜的彈性和機(jī)械強(qiáng)度降值增加，內(nèi)相顆粒界面膜的彈性和機(jī)械強(qiáng)度降低，乳狀液穩(wěn)定性變差。低，乳狀液穩(wěn)定性變差。2、原油乳狀液的密度原油乳狀液的密度 原油含水、含鹽后，密度顯著增大。原油含水、含鹽后，密度顯著增大。 若已知乳狀液體積含水率若已知乳狀液體積含水率，原油和水的，原油和水的密度密度o和和w w，原油乳狀液的密度可按下式確定：，原油乳狀液的密度可按下式確定： wowowwooVVVV13、乳狀液粘度、乳狀液粘度 外相粘度外相粘度 內(nèi)相體積濃度（含水率）內(nèi)相體積濃度（含水率） 溫度溫度 分散相顆粒分散相顆粒 乳化劑及界面膜性質(zhì)乳化劑及界面膜性質(zhì) 內(nèi)相顆粒表面帶電

15、強(qiáng)弱內(nèi)相顆粒表面帶電強(qiáng)弱影響因素影響因素曲線曲線溫度溫度/ 剪切速率剪切速率140272408135027450815708164027（加藥）（加藥）74081（加藥）（加藥）1、原油乳狀液的生成、原油乳狀液的生成 原油中含水，并含有足夠數(shù)量的天然乳化劑，一原油中含水，并含有足夠數(shù)量的天然乳化劑，一般生成穩(wěn)定的般生成穩(wěn)定的W/O型原有乳狀液。型原有乳狀液。 原油中所含的天然乳化劑：原油中所含的天然乳化劑： 膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、脂肪酸、氮和硫的有機(jī)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、環(huán)烷酸、脂肪酸、氮和硫的有機(jī)物、蠟晶、粘土、砂粒、鐵銹、鉆井修井液等。物、蠟晶、粘土、砂粒、鐵銹、鉆井修井液等。 另外，原油生產(chǎn)中使

16、用的緩蝕劑、殺菌劑、潤濕另外，原油生產(chǎn)中使用的緩蝕劑、殺菌劑、潤濕劑和強(qiáng)化采油的化學(xué)藥劑都是生成乳狀液的乳化劑。劑和強(qiáng)化采油的化學(xué)藥劑都是生成乳狀液的乳化劑。四、石油生產(chǎn)中乳狀液的生成和預(yù)防四、石油生產(chǎn)中乳狀液的生成和預(yù)防2、防止穩(wěn)定乳狀液生成措施、防止穩(wěn)定乳狀液生成措施 盡量減少對油水混合物的剪切和攪拌盡量減少對油水混合物的剪切和攪拌 盡早脫水盡早脫水（1）自噴井自噴井產(chǎn)生乳狀液的原因：產(chǎn)生乳狀液的原因： 油水混合物沿油管向地面流動，隨著壓力降低，油水混合物沿油管向地面流動，隨著壓力降低，氣體析出膨脹，對油、水產(chǎn)生破碎和攪動。氣體析出膨脹，對油、水產(chǎn)生破碎和攪動。 混合物流過噴嘴時，流速猛增

17、，壓力急劇下降，混合物流過噴嘴時，流速猛增，壓力急劇下降，使油水充分破碎，形成較為穩(wěn)定的乳狀液。使油水充分破碎，形成較為穩(wěn)定的乳狀液。取樣位置取樣位置分析次數(shù)分析次數(shù)油嘴壓降油嘴壓降平均含水率平均含水率總含水率總含水率游離水含率游離水含率乳化水含率乳化水含率油嘴后油嘴后780.250.3560.022.038.0油嘴前油嘴前460.250.3562.244.717.5油嘴后油嘴后90.91.060.00.759.3油嘴前后乳化水含量油嘴前后乳化水含量減少原油乳狀液生成的預(yù)防措施：減少原油乳狀液生成的預(yù)防措施： 用大油嘴并提高集輸系統(tǒng)和油氣分離器壓力，減用大油嘴并提高集輸系統(tǒng)和油氣分離器壓力，減

18、小油嘴前后的壓差；小油嘴前后的壓差； 油嘴裝在井底油嘴裝在井底（2）深井泵采油深井泵采油 防止抽油機(jī)固定閥、游動閥、柱塞漏泄產(chǎn)生激烈攪防止抽油機(jī)固定閥、游動閥、柱塞漏泄產(chǎn)生激烈攪動動 選擇較大尺寸的固定閥和游動閥、并用氣錨（使氣選擇較大尺寸的固定閥和游動閥、并用氣錨（使氣體進(jìn)入油套環(huán)空內(nèi)的裝置），避免氣體進(jìn)入泵筒內(nèi)體進(jìn)入油套環(huán)空內(nèi)的裝置），避免氣體進(jìn)入泵筒內(nèi) 提高深井泵容積效率提高深井泵容積效率 往油井油套環(huán)空內(nèi)注入破乳劑往油井油套環(huán)空內(nèi)注入破乳劑 能有效地阻止原油在井內(nèi)乳化，還能使油井增產(chǎn)。能有效地阻止原油在井內(nèi)乳化，還能使油井增產(chǎn)。（3）氣舉井氣舉井產(chǎn)生乳狀液的場所：井口，氣舉氣進(jìn)入油管處

19、產(chǎn)生乳狀液的場所：井口，氣舉氣進(jìn)入油管處間歇氣舉：井口、地面管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生乳狀液；間歇氣舉：井口、地面管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生乳狀液；連續(xù)氣舉：注氣點產(chǎn)生連續(xù)氣舉：注氣點產(chǎn)生（4）地面集輸管網(wǎng)）地面集輸管網(wǎng) 集輸過程促成乳狀液生成的因素集輸過程促成乳狀液生成的因素 多相混輸管路、離心泵，彎頭、三通、閥件等多相混輸管路、離心泵，彎頭、三通、閥件等對混合物產(chǎn)生的攪拌。對混合物產(chǎn)生的攪拌。 預(yù)防措施預(yù)防措施 在集輸系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、日常操作管理中盡在集輸系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、日常操作管理中盡量避免混合物的激烈摻混：量避免混合物的激烈摻混： 管徑不宜太小；管徑不宜太小； 盡量減少彎頭、三通、閥件等的局部阻力；盡量減少彎頭、

20、三通、閥件等的局部阻力； 充分利用地形輸送；充分利用地形輸送； 流程中避免對流體的反復(fù)減壓和增壓；流程中避免對流體的反復(fù)減壓和增壓； 盡早分出混合物中的伴生氣；盡早分出混合物中的伴生氣； 注意各種閥門的嚴(yán)密性。注意各種閥門的嚴(yán)密性。 原油中水的類型：游離水和乳化水原油中水的類型：游離水和乳化水 原油處理常用的方法原油處理常用的方法 化學(xué)破乳劑化學(xué)破乳劑 重力沉降重力沉降 加熱加熱 機(jī)械機(jī)械 電脫水電脫水 各種常見脫水方法的共同點：各種常見脫水方法的共同點：創(chuàng)造條件使油水依靠創(chuàng)造條件使油水依靠密度差和所受重力不同而分層。密度差和所受重力不同而分層。第二節(jié)第二節(jié) 原油處理的基本方法原油處理的基本方

21、法一、常用術(shù)語一、常用術(shù)語1、破乳破乳 乳狀液的破壞即破乳。乳狀液的破壞即破乳。 原油乳狀液的破乳過程原油乳狀液的破乳過程 分散水滴接近結(jié)合分散水滴接近結(jié)合 界面膜破裂界面膜破裂 水滴合并粒徑增大水滴合并粒徑增大 在油相中沉降分離在油相中沉降分離 即即水滴的絮凝、聚結(jié)和沉降水滴的絮凝、聚結(jié)和沉降。 原油乳狀液破乳的關(guān)鍵原油乳狀液破乳的關(guān)鍵 破壞油水界面膜，使水滴聚結(jié)和沉降。破壞油水界面膜，使水滴聚結(jié)和沉降。2、絮凝、絮凝 某些高分子聚合物（絮凝劑）的長鏈分子某些高分子聚合物（絮凝劑）的長鏈分子具有多個活性集團(tuán)，附著在水滴上使乳化水滴具有多個活性集團(tuán)，附著在水滴上使乳化水滴聚集在一起，但界面膜連

22、續(xù)沒有破裂，水滴沒聚集在一起，但界面膜連續(xù)沒有破裂，水滴沒有合并成大水滴。顯微鏡下觀察到：水滴絮凝有合并成大水滴。顯微鏡下觀察到：水滴絮凝在一起呈魚籽狀。在一起呈魚籽狀。一、常用術(shù)語一、常用術(shù)語3、聚結(jié)聚結(jié) 小粒徑水滴合并成大粒徑水滴，并在規(guī)定時間小粒徑水滴合并成大粒徑水滴，并在規(guī)定時間內(nèi)沉降至容器底部水層的過程內(nèi)沉降至容器底部水層的過程聚結(jié)。聚結(jié)。 聚結(jié)時間估算聚結(jié)時間估算sjjKddt06d0起始粒徑；起始粒徑； d最終粒徑；最終粒徑； 乳狀液體積水含率；乳狀液體積水含率；Ks特定系統(tǒng)的經(jīng)驗參數(shù)；特定系統(tǒng)的經(jīng)驗參數(shù)； j 大于大于3的經(jīng)驗參數(shù)，與水的經(jīng)驗參數(shù)，與水 滴碰撞反彈概率有關(guān)。滴碰

23、撞反彈概率有關(guān)。一、常用術(shù)語一、常用術(shù)語 乳狀液在處理容器內(nèi)的聚結(jié)時間乳狀液在處理容器內(nèi)的聚結(jié)時間t與能沉與能沉降至底部水層的水滴粒徑降至底部水層的水滴粒徑d有關(guān)有關(guān) 在其他條件不變的條件下，分散相濃度愈在其他條件不變的條件下，分散相濃度愈大，所需的脫水時間大，所需的脫水時間t愈短愈短 4、沉降沉降 乳化水滴在原油中的沉降速度用乳化水滴在原油中的沉降速度用Stokes公式描述。公式描述。18ow2ddgdV 與水滴粒徑的平方成正比；與水滴粒徑的平方成正比； 與油水密度差成正比；與油水密度差成正比； 與原油粘度成正比；與原油粘度成正比； 在離心場內(nèi)，可加速水滴的沉降。在離心場內(nèi)，可加速水滴的沉降

24、。沉降速度的影響因素沉降速度的影響因素一、常用術(shù)語一、常用術(shù)語二、破乳劑脫水二、破乳劑脫水 破乳劑一般都是人工合成的大分子、高分子或超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。高分子的表面活性劑。 破乳過程中破乳劑的作用破乳過程中破乳劑的作用 1、降低乳化水滴的界面張力和界面膜強(qiáng)度、降低乳化水滴的界面張力和界面膜強(qiáng)度 2、消除水滴間的靜電斥力，使水滴絮凝、消除水滴間的靜電斥力，使水滴絮凝 3、有聚結(jié)作用、有聚結(jié)作用 4、能潤濕固體，防止固體粉末乳化劑構(gòu)成的界面、能潤濕固體，防止固體粉末乳化劑構(gòu)成的界面 膜阻礙水滴聚結(jié)。膜阻礙水滴聚結(jié)。 破乳劑類型破乳劑類型1、離子型破乳劑、

25、離子型破乳劑 溶于水時，能電離生成離子。溶于水時，能電離生成離子。 按其在水溶液中具有表面活性作用的離子電性，按其在水溶液中具有表面活性作用的離子電性，可分為陽離子、陰離子和兩性離子等類別。可分為陽離子、陰離子和兩性離子等類別。2、非離子型破乳劑、非離子型破乳劑 以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等有機(jī)合成原料為基礎(chǔ)，以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等有機(jī)合成原料為基礎(chǔ)，在具有活潑氫起始劑引發(fā)下、有催化劑存在時，按一定在具有活潑氫起始劑引發(fā)下、有催化劑存在時，按一定程序聚合而成。程序聚合而成。非離子型破乳劑的優(yōu)點非離子型破乳劑的優(yōu)點用量少用量少 不產(chǎn)生沉淀不產(chǎn)生沉淀 脫出水中含油少脫出水中含油少 脫水成本低脫水成本低

26、非離子型破乳劑的類型非離子型破乳劑的類型水溶性：可配制成任意濃度的水溶液水溶性：可配制成任意濃度的水溶液油溶性：凈化油的能力比水溶性的高，脫出水含油高油溶性：凈化油的能力比水溶性的高，脫出水含油高混合型：能增加使用的靈活性混合型：能增加使用的靈活性 破乳劑的評價破乳劑的評價 1、脫水率、脫水率 2、出水速度、出水速度 3、油水界面狀態(tài)、油水界面狀態(tài) 4、脫出水的含油率、脫出水的含油率 5、最佳用量、最佳用量 6、低溫脫水性能、低溫脫水性能破乳劑脫水的優(yōu)缺點破乳劑脫水的優(yōu)缺點 優(yōu)點優(yōu)點1、在系統(tǒng)內(nèi)較早注入可防止乳狀液的形成；、在系統(tǒng)內(nèi)較早注入可防止乳狀液的形成；2、可在較低溫度下脫水，節(jié)約燃料，

27、降低、可在較低溫度下脫水，節(jié)約燃料，降低原油蒸發(fā)體積損失以及因原油密度增大的經(jīng)原油蒸發(fā)體積損失以及因原油密度增大的經(jīng)濟(jì)損失。濟(jì)損失。 缺點缺點1、注入破乳劑劑量過多時，可生成新的、注入破乳劑劑量過多時，可生成新的、穩(wěn)定性更高的乳狀液；穩(wěn)定性更高的乳狀液；2、若破乳劑量較大時，僅靠其脫水費用過、若破乳劑量較大時，僅靠其脫水費用過高。高。三、重力沉降脫水三、重力沉降脫水游離水脫除器游離水脫除器 與三相分離器的主與三相分離器的主要區(qū)別：根據(jù)油水混合要區(qū)別：根據(jù)油水混合物內(nèi)的水量來確定大小。物內(nèi)的水量來確定大小。 沉降罐沉降罐1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)水洗水洗沉降沉降2、工作原理、工作原理3、沉降罐工作效率的衡量

28、標(biāo)準(zhǔn)及影響因素沉降罐工作效率的衡量標(biāo)準(zhǔn)及影響因素 衡量標(biāo)準(zhǔn)衡量標(biāo)準(zhǔn)（1）沉降時間）沉降時間 油水混合物在罐內(nèi)的停留時間，表示沉降罐處油水混合物在罐內(nèi)的停留時間，表示沉降罐處理油水混合物的能力；理油水混合物的能力；（2）操作溫度）操作溫度（3）原油中剩余含水率）原油中剩余含水率（4）脫除水中含油率）脫除水中含油率 影響因素影響因素（1）破乳劑的選擇和用量）破乳劑的選擇和用量 （2）油水混合物的性質(zhì)）油水混合物的性質(zhì) （3）配液管工藝設(shè)計）配液管工藝設(shè)計 （4）原油中所含溶解氣的析出）原油中所含溶解氣的析出 重力沉降脫水的優(yōu)缺點重力沉降脫水的優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點：1、進(jìn)罐混合物無需加熱，節(jié)省燃料；、進(jìn)罐

29、混合物無需加熱，節(jié)省燃料； 2、操作簡單，要求自控水平低；、操作簡單，要求自控水平低； 3、原油輕質(zhì)組分損失少，原油體積、密度、原油輕質(zhì)組分損失少，原油體積、密度 變化小。變化小。缺點缺點：1、不適用于氣油比大的原油乳狀液；、不適用于氣油比大的原油乳狀液； 2、不適用于海洋原油處理；、不適用于海洋原油處理； 3、投資、檢查、維護(hù)費用較高；、投資、檢查、維護(hù)費用較高； 4、熱損失較大；、熱損失較大； 5、存在截面流動不均、短路流及流動死區(qū)。、存在截面流動不均、短路流及流動死區(qū)。 脫水原理脫水原理 提高加劑油水混合物的溫度，加速乳狀液破乳提高加劑油水混合物的溫度，加速乳狀液破乳和油水分離。和油水分

30、離。 加熱脫水的原則加熱脫水的原則1、盡可能降低加熱脫水溫度；、盡可能降低加熱脫水溫度；2、加熱前盡可能脫除游離水，減少無效熱能消耗；、加熱前盡可能脫除游離水，減少無效熱能消耗；3、有廢熱可利用場合，優(yōu)先利用廢熱加熱乳狀液；、有廢熱可利用場合，優(yōu)先利用廢熱加熱乳狀液；4、盡可能一熱多用，節(jié)省燃料。、盡可能一熱多用，節(jié)省燃料。四、加熱脫水四、加熱脫水加熱脫水設(shè)備加熱脫水設(shè)備1、加熱爐、加熱爐2、加熱處理器（、加熱處理器（heater-treater） 集加熱、脫水、脫氣功能于一體的容器。不適集加熱、脫水、脫氣功能于一體的容器。不適合處理含水量很大的乳狀液。合處理含水量很大的乳狀液。 立式立式：脫

31、氣段、聚結(jié)沉降段、加熱水洗段（油：脫氣段、聚結(jié)沉降段、加熱水洗段（油水停留時間水停留時間35min）、游離水脫除段四部分組成。）、游離水脫除段四部分組成。適用于油田單井井流的處理。適用于油田單井井流的處理。 臥式臥式：結(jié)構(gòu)與無電極的靜電脫水器相同。：結(jié)構(gòu)與無電極的靜電脫水器相同。靜電加熱脫水器 脫水原理脫水原理 利用聚結(jié)介質(zhì)親水憎油并提供很大表面積的性利用聚結(jié)介質(zhì)親水憎油并提供很大表面積的性質(zhì)，促使水滴聚結(jié)沉降。質(zhì)，促使水滴聚結(jié)沉降。五、機(jī)械脫水五、機(jī)械脫水 機(jī)械脫水的優(yōu)缺點機(jī)械脫水的優(yōu)缺點 優(yōu)點：無需加熱優(yōu)點：無需加熱 缺點：處理較臟或含蠟原油時容易堵塞聚結(jié)缺點：處理較臟或含蠟原油時容易堵塞

32、聚結(jié)材料的通道。材料的通道。 注注：機(jī)械脫水一般不作為獨立的處理過程，：機(jī)械脫水一般不作為獨立的處理過程，常與其它脫水方法配合使用。常與其它脫水方法配合使用。 離心脫水原理離心脫水原理 利用離心場內(nèi)離利用離心場內(nèi)離心加速度大于重力加心加速度大于重力加速度，促進(jìn)水滴的沉速度，促進(jìn)水滴的沉降和油水分層。降和油水分層。六、離心脫水六、離心脫水七、靜電脫水七、靜電脫水 靜電脫水原理靜電脫水原理 將原油乳狀液置于高壓直流或交流電場中，將原油乳狀液置于高壓直流或交流電場中，由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強(qiáng)由于電場對水滴的作用，削弱了水滴界面膜的強(qiáng)度，促使水滴碰撞，合并成粒徑較大的水滴，在度，促使

33、水滴碰撞，合并成粒徑較大的水滴，在原油中沉降分離出來。原油中沉降分離出來。 水滴在電場中的三種聚結(jié)方式：水滴在電場中的三種聚結(jié)方式： 電泳聚結(jié)，偶極聚結(jié)，振蕩聚結(jié)電泳聚結(jié)，偶極聚結(jié)，振蕩聚結(jié) 靜電脫水的適用條件靜電脫水的適用條件 1、電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。、電法脫水只適宜于油包水型乳狀液。 原油的導(dǎo)電率很小，乳狀液通過極間空間時，電極間原油的導(dǎo)電率很小，乳狀液通過極間空間時，電極間電流很小，能建立起脫水所需的電場強(qiáng)度。電流很小，能建立起脫水所需的電場強(qiáng)度。 水包油型乳狀液通過極間空間時，由于帶有酸堿鹽等水包油型乳狀液通過極間空間時，由于帶有酸堿鹽等離子的水是良導(dǎo)體，導(dǎo)致極間電壓下降，

34、電流猛增，產(chǎn)生離子的水是良導(dǎo)體，導(dǎo)致極間電壓下降，電流猛增，產(chǎn)生電擊穿現(xiàn)象。電擊穿現(xiàn)象。 2、一般進(jìn)入電脫水器的原油含水率低于、一般進(jìn)入電脫水器的原油含水率低于3030。 含水率較高的油包水型乳狀液，電法脫水也易產(chǎn)生含水率較高的油包水型乳狀液，電法脫水也易產(chǎn)生電電擊穿現(xiàn)象擊穿現(xiàn)象。靜電脫水的優(yōu)點靜電脫水的優(yōu)點1、能在較低溫度下破乳，節(jié)省燃料，也減少原油、能在較低溫度下破乳，節(jié)省燃料，也減少原油的密度和蒸發(fā)損失；的密度和蒸發(fā)損失；2、靜電脫水處理器的處理量大，在相同處理量下、靜電脫水處理器的處理量大，在相同處理量下容器較小，更適用于海洋平臺；容器較小，更適用于海洋平臺；3、脫水、脫水溫度低，凈化

35、原油含水率低，結(jié)垢和腐蝕溫度低，凈化原油含水率低，結(jié)垢和腐蝕傾向減小。傾向減小。主要缺點：主要缺點：增加設(shè)備投資、控制和維修費用。增加設(shè)備投資、控制和維修費用。 設(shè)計步驟設(shè)計步驟 設(shè)計資料收集、處理方法選擇、確定處理設(shè)設(shè)計資料收集、處理方法選擇、確定處理設(shè)備的尺寸、確定流程。備的尺寸、確定流程。 設(shè)備尺寸的確定方法設(shè)備尺寸的確定方法1、停留時間法、停留時間法2、水滴沉降和停留時間結(jié)合法、水滴沉降和停留時間結(jié)合法 第三節(jié)第三節(jié) 原油處理設(shè)計原油處理設(shè)計a.選擇處理溫度，確定原油選擇處理溫度，確定原油 粘度；粘度；b.確定處理溫度下必須沉降確定處理溫度下必須沉降 的最小水滴粒徑；的最小水滴粒徑；c

36、.確定處理器外形尺寸；確定處理器外形尺寸；d.用停留時間法檢查容器用停留時間法檢查容器 尺寸；尺寸；e.改變處理溫度重復(fù)上述改變處理溫度重復(fù)上述 計算，從多個尺寸中選優(yōu)。計算，從多個尺寸中選優(yōu)。脫水流程舉例脫水流程舉例脫水流程舉例脫水流程舉例 油田污水處理油田污水處理 一一. . 概概 述述 二二. . 物理法除油物理法除油 三三. . 混凝處理混凝處理 四四. . 過過 濾濾 五五. . 防垢、緩蝕和殺菌防垢、緩蝕和殺菌 六六. . 污水處理工藝流程污水處理工藝流程 原油脫水站原油脫水站； 各種原油儲罐的罐底水、將含鹽量較高的原油各種原油儲罐的罐底水、將含鹽量較高的原油用其他清水洗鹽后的污水

37、；用其他清水洗鹽后的污水； 為了提高注水量，有效地保護(hù)井下管柱，需定為了提高注水量，有效地保護(hù)井下管柱，需定期對注水井進(jìn)行洗井作業(yè)，為減少油區(qū)環(huán)境污期對注水井進(jìn)行洗井作業(yè)，為減少油區(qū)環(huán)境污染，大部分油田都將洗井水建網(wǎng)回收進(jìn)入污水染，大部分油田都將洗井水建網(wǎng)回收進(jìn)入污水處理站；處理站； 鉆井污水、井下作業(yè)污水、油區(qū)站場周邊工業(yè)鉆井污水、井下作業(yè)污水、油區(qū)站場周邊工業(yè)廢水等廢水等。 一、油田污水的來源一、油田污水的來源第一第一. 概概 述述 為便于敘述，為便于敘述， 未經(jīng)任何處理的油田含油污水簡稱未經(jīng)任何處理的油田含油污水簡稱原水；原水； 經(jīng)過自然除油或混凝沉降除油后的污水稱經(jīng)過自然除油或混凝沉降

38、除油后的污水稱初步凈化水；初步凈化水； 經(jīng)過過濾的污水稱經(jīng)過過濾的污水稱濾后水；濾后水； 凡是經(jīng)過處理后的污水都叫凡是經(jīng)過處理后的污水都叫凈化水。凈化水。 二、油田污水處理利用的意義二、油田污水處理利用的意義 如果含油污水不處理利用，任意排如果含油污水不處理利用，任意排放必將帶來嚴(yán)重的后果，不但浪費了水和原放必將帶來嚴(yán)重的后果，不但浪費了水和原油，而且會嚴(yán)重污染環(huán)境，影響油田安全生油，而且會嚴(yán)重污染環(huán)境，影響油田安全生產(chǎn)。因此必須合理地處理利用含油污水。產(chǎn)。因此必須合理地處理利用含油污水。三、三、原水中的雜質(zhì)原水中的雜質(zhì) 懸浮固體：懸浮固體：其顆粒直徑范圍取其顆粒直徑范圍取1100m，泥砂、泥

39、砂、 各種腐蝕產(chǎn)物及垢、細(xì)菌、有機(jī)物；各種腐蝕產(chǎn)物及垢、細(xì)菌、有機(jī)物； 膠體：膠體：粒徑為粒徑為1 10-31m，主要由泥砂、，主要由泥砂、腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物和微細(xì)有機(jī)物構(gòu)成，物質(zhì)組成腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物和微細(xì)有機(jī)物構(gòu)成，物質(zhì)組成與懸浮固體基本相似；與懸浮固體基本相似； 分散油及浮油：分散油及浮油：0100m 的分散油和大于的分散油和大于100m 的浮油。的浮油。 乳化油：乳化油：原水中有原水中有10左右的左右的110-310m的乳化油。的乳化油。 溶解物質(zhì)：溶解物質(zhì)：無機(jī)鹽類、氣體。無機(jī)鹽類、氣體。四、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)四、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 1凈化污水回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)凈化污水回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 注水水質(zhì)標(biāo)：國內(nèi)各油田注水水質(zhì)注水水質(zhì)

40、標(biāo)：國內(nèi)各油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行SY/T532994碎屑巖油藏注碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法（表（表6-1） 目前，油田污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行目前，油田污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)按照污水排放按照污水排放去向，分年限規(guī)定了去向，分年限規(guī)定了6969種水污染物最高允許種水污染物最高允許排放濃度及部分行業(yè)最高允許排水量。排放濃度及部分行業(yè)最高允許排水量。 2 2污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 主要控制指標(biāo)主要控制指標(biāo) 該標(biāo)準(zhǔn)將排放的污染物按其性質(zhì)和控該標(biāo)準(zhǔn)將排放的污染物按其性質(zhì)和控制方式分為兩類。

41、對于第一類污染物（詳見制方式分為兩類。對于第一類污染物（詳見表表6-2所示），不分行業(yè)和污染排放方式，所示），不分行業(yè)和污染排放方式，也不分受納水體的功能分類，一律在排放口也不分受納水體的功能分類，一律在排放口取樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到表取樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到表6-2要求。要求。 第一類污染物第一類污染物第一類污染物第一類污染物 對于第二類污染物，在排放口采樣，對于第二類污染物，在排放口采樣，按工程建設(shè)年限不同必須達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)要求。按工程建設(shè)年限不同必須達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)要求。 主要控制指標(biāo)有：主要控制指標(biāo)有：pH值、色度、懸浮值、色度、懸浮物、物、BOD5，COD、石油類、動植物油

42、、揮、石油類、動植物油、揮發(fā)酚、總氰化物、等發(fā)酚、總氰化物、等50余項。對于第二類污余項。對于第二類污染物排放濃度指標(biāo)詳見染物排放濃度指標(biāo)詳見GB8978污水綜合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)。 第二類污染物第二類污染物 五、原水雜質(zhì)分析五、原水雜質(zhì)分析 原水雜質(zhì)分析是油田污水處理工藝原水雜質(zhì)分析是油田污水處理工藝的依據(jù)，應(yīng)根據(jù)凈化水的不同去向，選擇的依據(jù)，應(yīng)根據(jù)凈化水的不同去向，選擇不同的分析項目。不同的分析項目。 1 1凈化污水回注時分析項目凈化污水回注時分析項目 pH值值 懸浮固體懸浮固體 濁度濁度 溫度溫度 相對密度相對密度溶解氧溶解氧硫化物硫化物細(xì)菌數(shù)量細(xì)菌數(shù)量陽離子組分陽離子組分陰離子組

43、分陰離子組分總礦化度總礦化度 為了使凈化水達(dá)到排放標(biāo)淮，凈化水為了使凈化水達(dá)到排放標(biāo)淮，凈化水質(zhì)要按質(zhì)要按污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。結(jié)合石油行業(yè)特點應(yīng)除嚴(yán)格按表結(jié)合石油行業(yè)特點應(yīng)除嚴(yán)格按表6-2檢測第檢測第一類指標(biāo)外，還應(yīng)對第二類主控指標(biāo)進(jìn)行分一類指標(biāo)外，還應(yīng)對第二類主控指標(biāo)進(jìn)行分析：析：pH值、色度、懸浮物、值、色度、懸浮物、BOD5、COD、石油類、硫化物等等。石油類、硫化物等等。以期盡可能降低排出以期盡可能降低排出污水對受納水體的污染程度。污水對受納水體的污染程度。 2凈化污水排放時分析項目凈化污水排放時分析項目3國內(nèi)主要油田原水水質(zhì)分析國內(nèi)主要油田原水

44、水質(zhì)分析 除表中所列數(shù)據(jù)外，除表中所列數(shù)據(jù)外，還有油、懸浮固體及水還有油、懸浮固體及水溫等也是原水的重要指標(biāo)。溫等也是原水的重要指標(biāo)。 含油量一般為含油量一般為1000mg/L左右，相應(yīng)的懸浮固體含左右，相應(yīng)的懸浮固體含量一般為量一般為80250mg/L，少部分油田原水含油量高，少部分油田原水含油量高達(dá)達(dá)30005000mg/L，相應(yīng)懸浮固體含量高達(dá)，相應(yīng)懸浮固體含量高達(dá)10002000mg/L，這兩項指標(biāo)在同一污水站瞬時這兩項指標(biāo)在同一污水站瞬時變化很大。變化很大。 水溫一般為水溫一般為3060，個別油田有差異如華北油，個別油田有差異如華北油田為田為6070，長慶油田為，長慶油田為30左右，

45、中原油田為左右，中原油田為50左右。左右。 在進(jìn)行污水處理站工程設(shè)計之前對其水質(zhì)要詳細(xì)化在進(jìn)行污水處理站工程設(shè)計之前對其水質(zhì)要詳細(xì)化驗分析。驗分析。 六、六、污水處理方法污水處理方法 去除水中懸浮雜質(zhì)：去除水中懸浮雜質(zhì)：物理法除油、物理法除油、混凝除油、過濾等；混凝除油、過濾等； 防垢、緩蝕和殺菌防垢、緩蝕和殺菌 ； 密閉隔氧和化學(xué)脫氧密閉隔氧和化學(xué)脫氧 。第二第二 物理法除油物理法除油 一、自然除油一、自然除油 二、粗?；ň劢Y(jié)）除油二、粗粒化（聚結(jié)）除油 三、旋流除油三、旋流除油 一、自然除油一、自然除油 1.基本原理基本原理 自然除油是屬于物理法除油范疇，是自然除油是屬于物理法除油范疇，

46、是一種重力分離技術(shù)。重力分離法處理含油污一種重力分離技術(shù)。重力分離法處理含油污水，水，是根據(jù)油和水的密度不同，利用油和水是根據(jù)油和水的密度不同，利用油和水的密度差使油上浮，達(dá)到油水分離的目的。的密度差使油上浮，達(dá)到油水分離的目的。 這種理論這種理論忽略了進(jìn)出配水口水流的不均忽略了進(jìn)出配水口水流的不均勻性、油珠顆粒上浮中的絮凝等影響因素，勻性、油珠顆粒上浮中的絮凝等影響因素，認(rèn)為油珠顆粒是在理想的狀態(tài)下進(jìn)行重力分認(rèn)為油珠顆粒是在理想的狀態(tài)下進(jìn)行重力分離的，即假定離的，即假定 過水?dāng)嗝嫔细鼽c的水流速度相等，且油珠顆過水?dāng)嗝嫔细鼽c的水流速度相等，且油珠顆粒上浮時的水平分速度等于水流速度；粒上浮時的水

47、平分速度等于水流速度； 油珠顆粒是以等速上浮；油珠顆粒是以等速上浮； 油珠顆粒上浮到水面即被去除。油珠顆粒上浮到水面即被去除。 2 2裝置結(jié)構(gòu)裝置結(jié)構(gòu) 自然除油裝置多采用立式自然除油罐，自然除油裝置多采用立式自然除油罐，立式自然除油罐的立式自然除油罐的主要任務(wù)是去除原水中的主要任務(wù)是去除原水中的浮油和部分分散油，為下一段沉降分離提供浮油和部分分散油，為下一段沉降分離提供穩(wěn)定的水質(zhì)、均衡的流量。穩(wěn)定的水質(zhì)、均衡的流量。 立式除油罐的工作原理是靠油和水的立式除油罐的工作原理是靠油和水的相對密度差來達(dá)到除油的目的。相對密度差來達(dá)到除油的目的。立式除油罐立式除油罐上部設(shè)收油構(gòu)件，中上部設(shè)配水構(gòu)件，中下

48、上部設(shè)收油構(gòu)件，中上部設(shè)配水構(gòu)件，中下部設(shè)集水構(gòu)件，底部設(shè)排污構(gòu)件，其主要結(jié)部設(shè)集水構(gòu)件，底部設(shè)排污構(gòu)件，其主要結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖6-1所示。所示。965781 01234圖圖6-1 立式自然除油罐立式自然除油罐l進(jìn)水管；進(jìn)水管；2配水室；配水室；3配水管；配水管；4集油槽；集油槽；5出油管；出油管；6中心柱管；中心柱管；7集水管；集水管；8出水管；出水管；9溢流管；溢流管；10排污管排污管 能能適應(yīng)進(jìn)站污水質(zhì)和量的突然變化，以適應(yīng)進(jìn)站污水質(zhì)和量的突然變化，以及懸浮固體含量高的污水。及懸浮固體含量高的污水。流程不密閉，污水停留時間長，容積大，流程不密閉，污水停留時間長，容積大，占地面積大，基建投資

49、高。占地面積大，基建投資高。污水停留時間，污水停留時間，2.53.5h；污水下降流；污水下降流速，速，0.50.8mm/s。立式自然除油罐的特點立式自然除油罐的特點二二、粗?；ň劢Y(jié)）除油、粗?；ň劢Y(jié)）除油 所謂粗?；?，就是使含油污水通過一個所謂粗?；?，就是使含油污水通過一個裝有填充物（粗?；牧希┑难b置，在污水流裝有填充物（粗?；牧希┑难b置，在污水流經(jīng)填充物時，使油珠由小變大的過程。經(jīng)過粗經(jīng)填充物時，使油珠由小變大的過程。經(jīng)過粗?；蟮奈鬯?，其含油量及污油性質(zhì)并不變化，粒化后的污水，其含油量及污油性質(zhì)并不變化，只是更容易用重力分離法將油除去。只是更容易用重力分離法將油除去。粗?；幋至；?/p>

50、處理的對象主要是水中的分散油，粗粒化除油是理的對象主要是水中的分散油，粗粒化除油是粗粒化及相應(yīng)的沉降過程的總稱。粗粒化及相應(yīng)的沉降過程的總稱。粗?；臋C(jī)理粗?；臋C(jī)理 目前尚處在探討階段，還未形成統(tǒng)目前尚處在探討階段，還未形成統(tǒng)一的理論。總的來說，大體上有兩種觀點，一的理論。總的來說，大體上有兩種觀點，即即“潤濕聚結(jié)潤濕聚結(jié)”和和“碰撞聚結(jié)碰撞聚結(jié)”。 “潤濕聚結(jié)潤濕聚結(jié)”理論建立在親油性粗?；睦碚摻⒃谟H油性粗?；牧系幕A(chǔ)上。料的基礎(chǔ)上。 “碰撞聚結(jié)碰撞聚結(jié)”理論建立在疏油材料基礎(chǔ)上。理論建立在疏油材料基礎(chǔ)上。 2、粗?；牧系倪x擇、粗?；牧系倪x擇 粗?；牧蠌男螤顏砜捶譃榱畹暮痛至?/p>

51、化材料從形狀來看分為粒狀的和纖維狀的兩大類，從材質(zhì)上分為天然礦石（如纖維狀的兩大類，從材質(zhì)上分為天然礦石（如無煙煤、蛇紋石、石英砂等）和人造的（如聚無煙煤、蛇紋石、石英砂等）和人造的（如聚丙烯塑料球和陶粒等）兩類。丙烯塑料球和陶粒等）兩類。 國外應(yīng)用的粗?；牧虾芏?，以各種國外應(yīng)用的粗?；牧虾芏?，以各種化工產(chǎn)品居多，如聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚化工產(chǎn)品居多，如聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等等。作為一次性使用主張用纖維性材氯乙烯等等。作為一次性使用主張用纖維性材料，重復(fù)使用主要用粒狀材料。國內(nèi)各油田料，重復(fù)使用主要用粒狀材料。國內(nèi)各油田的的粗粒化裝置都是用粒狀材料。粗?；b置都是用粒狀材料。

52、對于聚結(jié)板材通?？刹捎镁勐纫蚁?、對于聚結(jié)板材通?？刹捎镁勐纫蚁?、聚丙烯塑料、玻璃鋼、普通碳鋼和不銹鋼聚丙烯塑料、玻璃鋼、普通碳鋼和不銹鋼等。具體選用哪種材質(zhì)的聚結(jié)板，要根據(jù)等。具體選用哪種材質(zhì)的聚結(jié)板，要根據(jù)處理水質(zhì)特性和生產(chǎn)實際需要來確定。處理水質(zhì)特性和生產(chǎn)實際需要來確定。 單一的粗?；脱b置一般為立式結(jié)單一的粗?；脱b置一般為立式結(jié)構(gòu)，下部配水，中部裝填粗?；牧?，上構(gòu)，下部配水，中部裝填粗?；牧希喜砍鏊?。組合式粗?；脱b置一般為臥部出水。組合式粗?；脱b置一般為臥式，裝置首端為配水部分，中部為粗?；?，裝置首端為配水部分，中部為粗?；糠郑泻蟛繛樾卑澹ü埽┓蛛x部分，后部分，

53、中后部為斜板（管）分離部分，后部為集水部分。部為集水部分。 粗?；脱b置工藝結(jié)構(gòu)如圖粗粒化除油裝置工藝結(jié)構(gòu)如圖6-4所所示。示。 3粗?；ň劢Y(jié)）裝置粗?；ň劢Y(jié)）裝圖圖6-4 粗粗粒化除油器工藝原理圖?；推鞴に囋韴D 1進(jìn)水口；進(jìn)水口；2出水口；出水口；3粗?；?；粗?；?；4蜂窩斜管；蜂窩斜管； 5排油口；排油口；6排污口；排污口；7維修人孔；維修人孔；8折裝斜管人折裝斜管人孔孔 粗粒化除油裝置粗?；脱b置 聚結(jié)分離器采用臥式壓力聚結(jié)方式與斜聚結(jié)分離器采用臥式壓力聚結(jié)方式與斜板（管）除油裝置結(jié)合除油。板（管）除油裝置結(jié)合除油。原水進(jìn)入裝置首原水進(jìn)入裝置首端

54、，通過多喇叭口均勻布水，水流方式橫向流端，通過多喇叭口均勻布水，水流方式橫向流經(jīng)三組斜交錯聚結(jié)板，使油珠聚結(jié)，懸浮物顆經(jīng)三組斜交錯聚結(jié)板，使油珠聚結(jié)，懸浮物顆粒增大，然后再橫向上移，自斜板組上部均布，粒增大，然后再橫向上移，自斜板組上部均布，經(jīng)斜板分離，油珠上浮集聚，固體懸浮物下沉經(jīng)斜板分離，油珠上浮集聚，固體懸浮物下沉集聚排除，凈化水由斜板下方橫向流入集水腔。集聚排除，凈化水由斜板下方橫向流入集水腔。高效聚結(jié)分離器工藝原理圖見圖高效聚結(jié)分離器工藝原理圖見圖6-5所示。所示。 聚結(jié)分離器聚結(jié)分離器 圖圖6-5 聚結(jié)分離器工藝原理圖聚結(jié)分離器工藝原理圖 1進(jìn)水口；進(jìn)水口；2出水口；出水口；3排污

55、口；排污口；4污油口；污油口； 5進(jìn)料口；進(jìn)料口；6蒸氣回水口；蒸氣回水口；7安全閥；安全閥；8出水檔出水檔板板 1547468372聚結(jié)分離器聚結(jié)分離器壓力除油器壓力除油器 為了提高除油設(shè)備單位容積處理為了提高除油設(shè)備單位容積處理能力及防止氧進(jìn)入含油污水處理系統(tǒng)，國能力及防止氧進(jìn)入含油污水處理系統(tǒng)，國內(nèi)外研制了大量的壓力式組合除油裝置。內(nèi)外研制了大量的壓力式組合除油裝置。 這些裝置都是在上述粗?；靶边@些裝置都是在上述粗?；靶卑宄图夹g(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。板除油技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 進(jìn)水聚結(jié)材料聚結(jié)材料斜板斜板排泥出水排油圖圖6-6 壓力除油器示意圖壓力除油器示意圖壓力除油器壓力除油器 三

56、、旋流除油三、旋流除油 水力旋流器是利用油水密度差，在液水力旋流器是利用油水密度差，在液流調(diào)整旋轉(zhuǎn)時受到不等離心力的作用而實現(xiàn)流調(diào)整旋轉(zhuǎn)時受到不等離心力的作用而實現(xiàn)油水分離。油水分離。其基本工藝結(jié)構(gòu)如圖其基本工藝結(jié)構(gòu)如圖6-12所示。所示。 圖圖6-12 水力旋流器工作原理示意圖水力旋流器工作原理示意圖 圓筒渦流段油出口同心縮徑段進(jìn)水口平行尾段細(xì)錐段凈水出口 2. 旋流除油器旋流除油器 在對液在對液液旋流分離進(jìn)一步研究得到：液旋流分離進(jìn)一步研究得到：v（1）應(yīng)產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的旋流，使分散相有足）應(yīng)產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的旋流，使分散相有足夠的徑向遷移；夠的徑向遷移；v（2）旋流器直徑要小，并有足夠大的長徑

57、比；）旋流器直徑要小，并有足夠大的長徑比；v（3）油芯附近的液流層必須穩(wěn)定，避免油、）油芯附近的液流層必須穩(wěn)定，避免油、水兩相的重混；水兩相的重混；v（4）旋流器應(yīng)具有很小的圓錐角，導(dǎo)流口能）旋流器應(yīng)具有很小的圓錐角，導(dǎo)流口能使液流產(chǎn)生好的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸與旋流器幾何使液流產(chǎn)生好的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸與旋流器幾何軸線重合。軸線重合。 旋流除油器自旋流除油器自20世紀(jì)世紀(jì)80年代開始應(yīng)用年代開始應(yīng)用以來，很快在全世界各國油田得到了推廣應(yīng)用，以來，很快在全世界各國油田得到了推廣應(yīng)用，特別是海上油田。特別是海上油田。 旋流器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，有靜態(tài)和動態(tài)兩種。旋流器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式，有靜態(tài)和動態(tài)兩種。 按其用途分為油水

58、預(yù)分離旋流器、污水除油旋按其用途分為油水預(yù)分離旋流器、污水除油旋流器及原油脫水旋流器。流器及原油脫水旋流器。 圖圖6-13為多管污水除油水力旋流器結(jié)構(gòu)為多管污水除油水力旋流器結(jié)構(gòu)圖。圖。 2. 旋流除油器旋流除油器進(jìn)水腔鞍座出油口出油腔管板排污口鞍座污水進(jìn)口排污口凈化水出口管板旋流管花板出水腔 圖圖6-13 多管污水除油水力旋流器結(jié)構(gòu)圖多管污水除油水力旋流器結(jié)構(gòu)圖 2. 旋流除油器旋流除油器 影響油、水兩相溶液分離效果的因影響油、水兩相溶液分離效果的因素除了旋流器本身的結(jié)構(gòu)尺寸和操作條件素除了旋流器本身的結(jié)構(gòu)尺寸和操作條件（壓力、壓差和流量）外，（壓力、壓差和流量）外，起決定作用的起決定作用的

59、是分離液的物理性質(zhì)。是分離液的物理性質(zhì)。 水的相對密度大、液體溫度高、分水的相對密度大、液體溫度高、分散相（油）液滴尺寸大，對分離效果有利；散相（油）液滴尺寸大，對分離效果有利；油的相對密度大、油的粘度高、表面活性油的相對密度大、油的粘度高、表面活性劑含量高，對分離效果不利。劑含量高，對分離效果不利。 2. 旋流除油器旋流除油器第三第三 混凝處理混凝處理 油田含油污水中有小量的油田含油污水中有小量的溶解油、溶解油、乳化油、分散油和泥質(zhì)、粉質(zhì)懸浮固體乳化油、分散油和泥質(zhì)、粉質(zhì)懸浮固體，具有較好的穩(wěn)定性，這些雜質(zhì)顆粒單靠具有較好的穩(wěn)定性，這些雜質(zhì)顆粒單靠自然沉降是很難被去除的，必須自然沉降是很難被

60、去除的，必須采用化采用化學(xué)、物理方法加速懸浮雜質(zhì)的分離學(xué)、物理方法加速懸浮雜質(zhì)的分離，通，通常采用混凝沉降法。常采用混凝沉降法。一、含油污水乳狀液一、含油污水乳狀液 油田含油污水中含有乳化劑油田含油污水中含有乳化劑膠質(zhì)、瀝膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、油層帶出的泥砂、鉆井泥漿、腐蝕產(chǎn)物。青質(zhì)、油層帶出的泥砂、鉆井泥漿、腐蝕產(chǎn)物。 油田含油污水主要是油田含油污水主要是水包油型乳狀液水包油型乳狀液。 二、防止乳化及破乳基本方法二、防止乳化及破乳基本方法1 1、防止乳化油問題、防止乳化油問題 v在污水產(chǎn)生點就地油水分離，盡量避免長在污水產(chǎn)生點就地油水分離，盡量避免長距離的輸送和多次提升。距離的輸送和多次提升。v防止