油氣水分離及原油脫水技術(shù)課件

油氣水分離及原油脫水技術(shù)

概述

油氣水分離與脫水典型工藝介紹

油氣水分離脫水工藝中的主要分離形式

氣水分離關(guān)鍵設(shè)備

油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)

原油脫水技術(shù)目錄

油氣水分離及原油脫水技術(shù)

油氣水分離及原油脫水工藝，是將從油井收集的油氣水混合物進(jìn)行氣液分離，沉降，脫水的初加工過程，是油氣集輸工程的核心部分。一、概述

油氣水分離及原油脫水技術(shù)為了滿足油井產(chǎn)品計量、礦場加工、儲存和長距離輸送的需要，把平衡分離所得的原油和天然氣按液體和氣體分并用不同的管線分別輸送，成為通常所說的原油和天然氣，這就是油氣分離，也稱兩相分離。完成這種分離過程的處理設(shè)備我們稱其為兩相分離器。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

油氣分離器原理示意圖

油井產(chǎn)物中常含有水，特別在油井生產(chǎn)的中后期，含水量逐漸增多。為滿足生產(chǎn)工藝上的需要，除將天然氣分離出來外，還需將液相中的原油和水分離開來，這種分離稱為三相分離。完成這種分離過程的處理設(shè)備我們稱其為三相分離器。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

世界上大部分油田是利用注水驅(qū)動方式開采的，因而從油井生產(chǎn)出來的油氣混合物中經(jīng)常含有大量的水和泥、砂等機(jī)械雜質(zhì)，特別是在油田的后期生產(chǎn)中，油井出水量可達(dá)其產(chǎn)液量的90％以上，泥砂等機(jī)械雜質(zhì)亦多達(dá)1％～1．5％。世界各油田所產(chǎn)原油的70％～80％需進(jìn)行油水分離和原油脫水。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

原油中含水、含鹽、含泥砂等雜質(zhì)會給原油的集輸和煉制帶來很多麻煩。主要是：(1)降低了設(shè)備和管路的有效利用率，特別是在高含水的情況下更顯得突出。(2)增加了輸送過役中的動力消耗。(3)增加了升溫過程中的燃料消耗。(4)引起金屬管路和設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕。(5)影響煉制工作的正常進(jìn)行。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

單井集油階段(10至30年代初)從發(fā)現(xiàn)延長油田(1907年)、出礦坑油田(1905年)至開發(fā)玉門油田初期(30年代初)，油田開發(fā)基本上是單井集油、單井拉油方式，工藝過程簡單，油、氣僅簡單分離，要油不要氣，原油采用沉降脫水除砂。這個階段為不成系統(tǒng)的簡單工藝。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

3密閉收集階段(60年代至70年代初)

隨著大慶油田的開發(fā)實踐，創(chuàng)造了單管密閉、排狀井網(wǎng)“串型”流程即薩爾圖流程。四合一裝置油井四合一裝置自噴井分氣包加熱爐輸油泵儲油罐脫水器加熱爐輸油泵儲油罐除油器分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)一、概述

5）高效集輸階段

進(jìn)入90年代以來，我國已開發(fā)的主要油田都已進(jìn)入了高含水采油期，節(jié)能降耗成為油田開發(fā)生產(chǎn)中至關(guān)重要的問題，油氣集輸流程和集輸處理工藝、設(shè)備更為突出地強(qiáng)調(diào)高效節(jié)能。油氣集輸處理技術(shù)進(jìn)入高效發(fā)展的新時期。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離與脫水典型工藝介紹

大慶薩喇杏油田二段脫水流程1.游離水脫除器2.除油器3.脫水爐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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離與脫水典型工藝介紹

彩南油田分離脫水工藝

1.采油井場2.井口盤管加熱爐3.單井計量分離器4.計量站水套加熱爐5.多功能處理器。6.換熱器7.加熱閃蒸裝置8.原油儲罐9.原油外輸泵10.計量站壓力平衡罐

11.閃蒸氣去氣體處理廠12.天然氣去氣體處理廠12345678910原油閃蒸氣污水在進(jìn)站油溫35℃，進(jìn)站壓力0．35MPa的情況下，破乳劑加入量10ppm，脫水溫度45℃左右，來油綜合含水12．9％，處理液量2500m3／d，處理氣量21.5×104m3／d時，出口原油含水不超過0.5％，平均0.17％，污水含油量最高不超過300mg/L，平均為152mg／L。

多功能處理器；合理利用熱能，提高加熱爐效率技術(shù)；一器多用，流程簡單，方便管理；原油處理過程壓降小；測控點少，運(yùn)行可靠；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離與脫水典型工藝介紹

塔中4油田分離脫水工藝

1.2.計量分離器3.一級三相分離器4.一級加熱分離沉降脫水裝置5.原油脫氣緩沖罐6.事故罐7.污水罐8.加藥裝置9.原油外輸l0.事故泵11.污油泵i2.污水泵123456789101112低壓氣去處理廠原油外輸污水去處理裝置加藥管線安全閥放空生產(chǎn)匯管本分離脫水工藝主要特點，充分利用地層能量高，油品性質(zhì)好的特點，集輸全程采用密閉不加熱集輸。由產(chǎn)品的收集到油氣水的處理，均利用油井壓力進(jìn)行，采用熱化學(xué)沉降脫水，一次加熱，取消電脫水。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)安塞油田分離脫水工藝

1.進(jìn)站閥組2.換熱器3.三相分離器4.脫水泵5.大罐抽氣裝置6.沉降脫水罐7.儲油罐8.凈化油緩沖罐9.凈化油泵10.換熱器11.穩(wěn)定加熱爐12.穩(wěn)定塔13.空冷器14.穩(wěn)定泵15二.相分離器16.熱油泵去氣體處理廠原油罐車污水去處理廠2345678910111213141516油氣水分離與脫水典型工藝介紹

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離與脫水典型工藝介紹

油氣水分離脫水工藝中的主要分離形式含水原油油氣水分離砂原油脫水原油穩(wěn)定原油儲存計量脫水原油出礦原油出礦原油用戶集油輸油混合物油氣水天然氣脫水天然氣液烴回收計量天然氣烴液產(chǎn)品烴液產(chǎn)品用戶輸油天然氣水烴液產(chǎn)品儲存油罐底水石油蒸汽計量干天然氣輸氣用戶水采出水含油污水水采出水分井計量

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離脫水工藝中的主要分離形式油氣分離的三種基本模式：一次分離，連續(xù)分離和多級分離。

一次分離：是指油氣混合物的汽液兩相一直在保持接觸的條件下逐漸降低壓力，最后流入常壓儲罐，在罐中一下子把氣液分開。連續(xù)分離：指隨著油氣混合物在管路中壓力的降低，不斷地將逸出的平衡氣排出，直至壓力降為常壓，平衡氣亦最終排除干凈，剩下的液相進(jìn)入儲罐。多級分離：是指油氣兩相保持接觸的條件下，壓力降到某一數(shù)值時，把降壓過程中析出的氣體排出，脫除氣體的原油繼續(xù)沿管路流動、原油中析出的氣體再排出，如此反復(fù)，直至系統(tǒng)的壓力降為常壓，產(chǎn)品進(jìn)入儲罐為止。每排一次氣，作為一級；排幾次氣，叫做幾級分離。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離脫水工藝中的主要分離形式

中壓多級分離效果較好，但分離級數(shù)增多，分離設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用將上升，可能使總體效益下降。國內(nèi)外長期實踐證明，對于一般油田，進(jìn)聯(lián)合站壓力0．6～0．7MPa以上時，采用三級或四級分離經(jīng)濟(jì)效果最好。而對于氣油比比較低、集輸壓力也比較低的油田(進(jìn)聯(lián)合站壓力低于0．6MPa)則采用二級分離經(jīng)濟(jì)效果較好。

多級分離法應(yīng)用的范圍取決予兩個主要考慮因素；氣體出售合同的條款以及氣態(tài)和液態(tài)降類的價格結(jié)構(gòu)。應(yīng)用多級分離的其它考慮是：a．油井產(chǎn)出流體的物理和化學(xué)特性，b.井口流壓和溫度；c．現(xiàn)有氣體收集系統(tǒng)的操作壓力，d．液體儲存設(shè)備保護(hù)措施的特點，e．運(yùn)輸液體的j.設(shè)備。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備分離設(shè)備形式

臥式分離器

立式分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備臥式分離器臥式分離器與立式分離器的對比臥式分離器

臥式分離器對于分離正常的原油和天然氣是最經(jīng)濟(jì)的。特別是在出現(xiàn)乳化物、泡沫及高油氣比時，更是如此。立式分離器在油氣比較低的原油時，工作效率很高。立式分離器也可用于處理油氣比很高的凝析油，例如洗滌器，只將天然氣中的水分何凝析油去掉去掉。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

按形狀分類

立式臥式

球形

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備臥式立式球型分離器的對比

比較內(nèi)容

臥式

立式

球型

分離效率分離后流體的穩(wěn)定性變化條件的適泣性操作的靈活性處理能力(直徑相同)單位處理能力的費(fèi)用處理外來物能力處理起泡原油的能力活動使用的適應(yīng)性縱向上橫向上安裝的容易程度檢查維護(hù)的容易程度

壓力等級(承壓能力)好好好一般好好差好好好差一般好一般一般一般一般好一般一般好一般差差好差差一般差差差差差差一般差一般一般一般好一般好

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

低壓

中壓高壓

按操作壓力分類

低壓分離器操作壓力范圍通常為小1.5MPa。

低壓分離器操作壓力范圍通常大于6MPa。

真空真空分離器操作壓力范圍通常為小0.1MPa。

中壓分離器操作壓力范圍通常為小1.5-6MPa。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

生產(chǎn)分離器按用途分類

試井分離器常規(guī)分離器

計量分離器兩相分離器三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

生產(chǎn)分離器按用途分類

試井分離器計量分離器段塞流捕集器；閃蒸捕集器；膨脹分離器；洗滌器(氣體洗滌器)；過濾器(濾氣器)；過濾分離器。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

離心式

按分離原理分類重力式

混合式

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

離心式

按分離原理分類重力式

混合式

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

離心式

按分離原理分類重力式

混合式

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣水分離關(guān)鍵設(shè)備油氣分離設(shè)備的歸類

離心式

按分離原理分類重力式

混合式

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離

重力分離撞擊、改變流向，改變流速離心分離聚結(jié)過濾

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（氣中除油）

重力分離天然氣較液態(tài)烴輕。懸浮在天然氣流中的細(xì)微液態(tài)烴顆粒，只要氣流速度夠慢，將依靠密度差異或重力作用較大的烴滴從氣中很快沉降出來，而較小的烴滴則需要較長的時間。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)撞擊、改變流向，改變流速油氣兩相分離（氣中除油）

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)撞擊、改變流向，改變流速油氣兩相分離（氣中除油）

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)離心分離

油氣兩相分離（氣中除油）

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)過濾分離油氣兩相分離（氣中除油）

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)沉降作用油氣兩相分離（油中除氣）

攪動作用遮擋作用加熱離心力化學(xué)藥劑

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)沉降作用油氣兩相分離（油中除氣）

攪動作用遮擋作用加熱離心力化學(xué)藥劑

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)分離器的內(nèi)部分離構(gòu)件入口分流器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（油中除氣）

消波器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（油中除氣）

除沫板

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（油中除氣）

導(dǎo)向葉片式入口構(gòu)件筒型入口構(gòu)件

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（油中除氣）

防渦器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣兩相分離（油中除氣）

除霧器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)

蛇形片填充料金屬絲網(wǎng)平行板離心式材料類型不銹鋼或碳鋼

聚丙烯聚氯乙烯碳鋼和不銹鋼不銹鋼

不銹鋼或碳鋼碳鋼

顆粒捕捉能力覯、和附著10tan附著5pm附著75tan重力40,urn重力

優(yōu)點

(1)滴落速度高(2)無阻塞(3)經(jīng)濟(jì)(4)分離效果好(1)滴落速度中等(2)抗阻塞(3)很經(jīng)濟(jì)(4)分離效果好(1)除油徹底(2)經(jīng)濟(jì)

(1)可用于泡沫原油(2)有很大的表面積(3)無阻塞(1)高油氣比(2)無阻塞(3)捕捉作用好

缺點

較金屬絲網(wǎng)要貴一此

比蛇形片需要更多的維護(hù)，但比金屬絲網(wǎng)的少。材料選擇其臨界系數(shù)(K)比蛇形片為低(1)滴速度低(2)易被石蠟、水合物或雜質(zhì)堵塞(3)K值較蛇形片低(1)重量大(2)較貴

分離效率有限

兩相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式比較

油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)

為簡化油滴勻速沉降速度計算公式的推導(dǎo)，假設(shè)：(1)油滴為球形，在沉降過程中既不粉碎也不與其他油滴合并；(2)油滴與油滴、油滴與分離器壁以及其他構(gòu)件間沒有作用力；(3)氣體在分離器重力沉降部分內(nèi)的流動是穩(wěn)定的，任一點的流速不隨時間而變化；(4)作用在油滴上各種力的合力為零，油滴以不變的速度沉降。

具有一定沉降速度的油滴在分離器中能否沉降至集液部分還取決于分離器的型式和分離器重力沉降部分中氣體的流速。油滴的沉降速度計算

油氣分離器的計算

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)在立式分離器中，氣流方向與油滴沉降方向相反。顯然，油滴能夠沉降的必要條件是：油滴的沉降速度訓(xùn)必需大于氣體流速叫。

氣體的允許流速

油氣分離器的計算

在臥式分離器中，氣體流向和油滴沉降方向相互垂直，油滴能沉降至集液部分的必要條件是：油滴沉降至集液部分液面所需的時間應(yīng)小于油滴隨氣體流過重力沉降部分所需的時間。

即:W>Wg

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)我國設(shè)計工作者考慮到油滴沉降速度計算公式的假設(shè)條件與實際情況的出發(fā)，分離器重力沉降部分流動截面上氣流速度不均勻等因素，在立式分離器中取允許氣體流速:油氣分離器的計算

在近似計算中，氣體的允許流速可按下列經(jīng)驗公式計算:Wg-氣體流速，速米／秒；Wo–粒徑100微米油滴的沉降速度。氣體的允許流速

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

分離器的結(jié)構(gòu)尺寸計算

油氣分離器的結(jié)構(gòu)尺寸主要是由其油氣處理量決定的。例如，立式分離器的直徑為：

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)不論是立式還是臥式分離器，其處理能力與分離效果取決于結(jié)構(gòu)尺寸，同時還與諸如捕霧器等元件的配置有關(guān)。高效分離器必須仔細(xì)地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)選和優(yōu)化布置分離元件，使其具有一個“高效結(jié)構(gòu)”。

油氣分離器的計算

為提高油氣分離的效率，分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)充分利用進(jìn)料流體內(nèi)能，采用高效內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如：進(jìn)口功能吸收器、擋板系統(tǒng)、旋風(fēng)進(jìn)料口、整流系統(tǒng)、泡沫消除器、捕霧器，以及各種聚結(jié)填料等，以避免簡單的空筒結(jié)構(gòu)，可使分離效率明顯提高。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)從原油中分出氣泡的計算

油氣分離器的計算

從分離器流出的原油，如果攜帶過量的氣泡，將使容積式計量儀表的計量精度降低，離心泵工況惡化。對緊接常壓儲罐的末級分離器來說，控制被原油帶出的氣體量更為重要。因為，原油夾帶的大量氣體將通過常壓儲罐放入大氣，導(dǎo)致?lián)p耗，污染環(huán)境，而且容易發(fā)生火災(zāi)。若氣體中含有硫化氫時還可能使人、畜中毒。因而要把原油中的含氣率控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之下。

影響流出原油含氣量多少的主要因素是：(1)原油粘度。粘度愈大，原油中夾帶的氣泡不易浮至液面，造成原油含氣率增高；(2)原油在分離器中停留的時間。原油停留時間過短，已析出的氣泡來不及浮至液面就被帶出分離器，造成原油，氣液密度差愈小，氣泡愈不易浮至液面。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)從原油中分出氣泡的過程，與從氣體中分出油滴的過程極為相似。氣泡主要依靠所受的重力與原油所受重力的不同從原油中解脫出來。氣泡在原油中上浮時，由于原油的粘度大，上浮速度較慢，雷諾數(shù)較小，其流態(tài)一般總處于層流區(qū)。因而斯托克斯公式適用于氣泡與原油的分離。油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算

理論計算公式：氣泡不被原油帶出分離器的必要條件是：氣泡上升速度應(yīng)大于分離器集液部分任一液面的平均下降速度，即：

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算（理論）

立式分離器原油處理量臥式分離器原油處理量

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算（按停留時間）

立式分離器原油處理量臥式分離器原油處理量

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算（按停留時間）

某些原油所含的氣泡，上升到油面后，并不立即或很快地破裂，在氣泡消失前有一段時間的壽命。許多氣泡聚集在油面上形成泡沫。有這種性質(zhì)的原油叫起泡原油。原油起泡一方面給油氣界面的控制增加困難，另一方面氣泡占去了一部分體積，減小了分離器集液部分和重力沉降部分的有效體積，使分離器工況惡化。原油起泡對分離器液體處理能力的影響，很難從理論上加以解決。于是，人們借助實驗和經(jīng)驗，要求原油在分離器中停留一定的時間，以達(dá)到流出原油中含氣率不超過規(guī)定值的要求。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算（按停留時間）

我國規(guī)定：一般原油在分離器中的停留時間為1～3分，起泡原油為5－20分。類型分離溫度，℃停留時間，分油氣分離器高壓(1.4兆帕以上)油、氣、水分離器低壓油、氣、水分離器

>3732．226.72l15.5

12～55～1010～1515～2020～2525～30國外原油在分離器中的停留時間

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

從原油中分出氣泡的計算（按停留時間）

立式分離器

臥式分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣分離器的計算

分離器的工藝計算步驟

(1)根據(jù)油氣平衡計算中所確定的氣液處理量、物性、分離壓力、分離溫度等基礎(chǔ)資料，并參照現(xiàn)場具體情況選擇分離器的類型。(2)按照從原油中分出氣體的要求，由原油性質(zhì)和操作經(jīng)驗確定原油在分離器內(nèi)的停留時間，對緩沖分離器尚需考慮緩沖時間，據(jù)此初步確定分離器尺寸。(3)按照從氣體中分出油滴的要求，計算100微米粒徑的油滴在汽相中的勻速沉降速度叫。，分離器的允許氣體流速叫。，分離器直徑D、長度，(或高度H)等結(jié)構(gòu)尺寸。(4)比較步驟(2)、(3)的計算結(jié)果，選較大者作為分離器尺寸。當(dāng)油氣處理量很大時，往往需有多臺分離器并聯(lián)工作。(5)按每臺分離器的氣體實際處理量、氣體組成、性質(zhì)、固體塵粒含量等因素確定除霧器的類型和尺寸。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器（立式）

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器液面界面控制方案

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器液面界面控制方案

固定堰板式溢流堰板式桶堰板式可調(diào)堰板式

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器液面界面控制方案

自力式壓力調(diào)節(jié)閥浮子液面調(diào)節(jié)器電動調(diào)節(jié)閥三相分離器氣體流量計原油流量計污水流量計

三相分離器工藝控制圖

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器液面界面控制方案

自力式壓力調(diào)節(jié)閥浮子液面調(diào)節(jié)器電動調(diào)節(jié)閥三相分離器氣體流量計原油流量計污水流量計

三相分離器工藝控制圖

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器的工藝計算

氣體分離

油中水滴直徑

水中油滴直徑

停留時間兩相分離的概念和計算公式同樣適用于三相分離。

水中油滴和油中水滴在分離器內(nèi)的運(yùn)動一般在層流范圍內(nèi)，達(dá)到勻速上浮或沉降時的速}度可用斯托克斯方程計算

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

板式聚結(jié)器

平行板隔油器；波紋板隔油器；交叉流分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

板式聚結(jié)器

平行板隔油器；波紋板隔油器；交叉流分離器

B)自支承式波紋板填料

A)平行板波紋填料

C)峰谷搭片式波紋填料

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

板式聚結(jié)器

平行板隔油器；波紋板隔油器；交叉流分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

板式聚結(jié)器

平行板隔油器；波紋板隔油器；交叉流分離器

B油水交叉流動分離器中聚結(jié)部分C油水交叉流動分離器中分離段

A油水交叉流動分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

除砂噴嘴和排砂口

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)油氣水三相分離器三相分離器內(nèi)部構(gòu)件

除砂噴嘴和排砂口

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

立式油氣分離器

臥式油氣分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

臥式油氣水三相分離器1一油氣水混合物入口；2－入口分流器；3一安全閥；4一保安裝置接口；5一除霧器；6一原油脫氣區(qū)；7一快速液位調(diào)節(jié)器；8一壓力表；9一儀表用氣出口；l0一氣體出口一液位計；12一膜片閥；13一污水出口；14一防渦流板；15一排污口；16一原油出口

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

臥式油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

A－容器，B－Skidor鞍，C－入口分流器，D－分配擋板，E－Monarch聚結(jié)組件，F(xiàn)－泡沫破碎器，G－渦流消除器，H－廢油坑和堰，I－除霧器，J－沖砂系統(tǒng)。

Monarch分離器

臥式油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

勝利分離器

臥式油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)油氣兩相分離與油氣水三相分離技術(shù)幾種典型的分離器結(jié)構(gòu)

勝利分離器

臥式油氣水三相分離器

油氣水分離及原油脫水技術(shù)三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)一般來說，分離器構(gòu)件的優(yōu)化可以考慮下面幾個因素：1、入口構(gòu)件的改造2、嵌入式分離3、部分分離4、新型集液器三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－入口優(yōu)化

旋風(fēng)分離裝置在入口構(gòu)件中得到廣泛的應(yīng)用，因為它能夠使泡沫破碎和氣液分離。旋風(fēng)分離式入口裝置的優(yōu)點為：1、入口動能可以比較高2、具有消泡的作用3、可以對氣體初步分離A旋風(fēng)分離式入口裝置B立式單旋風(fēng)分離器氣液分離分離器內(nèi)部特性理論研究－幾個基本公式

為簡化油滴均勻沉降速度計算公式的推導(dǎo)，假設(shè)：1、油滴為球形，在沉降或浮升中既不破碎也不與其它油滴合并；2、油滴與油滴、油滴與分離器壁以及其它構(gòu)件沒有作用力；3、氣體在分離器重力沉降部分內(nèi)的流動是穩(wěn)定的，任一點的流速不隨時間變化；4、作用在油滴上各種力的合力為零，油滴以不變的速度沉降。分離器內(nèi)部特性理論研究－幾個基本公式

油滴在氣相中所受的重力為氣體對油滴的阻力為

雷諾數(shù)的表達(dá)式為分離器內(nèi)部特性理論研究－幾個基本公式

在層流區(qū)油滴的沉降速度計算式符合Stokes公式在過渡區(qū)油滴的沉降速度計算式符合Allen公式

在紊流區(qū)油滴的沉降速度計算式符合Newton公式液流在流道中均勻分配，流道中的流速分布服從Navies-Stockes方程在一維層流時的解分離器內(nèi)部特性理論研究－影響分離的因素

1、液滴間的相互作用2、器壁的影響3、液滴形狀的影響4、內(nèi)環(huán)流的影響5、流場分布不均的影響6、流態(tài)變化的影響7、油水界面的影響8、長度直徑比的影響9、壓力和含水量的影響

分離器內(nèi)部特性理論研究－計算模型

1、塞流模型

介質(zhì)在設(shè)備中的流動處于層流狀態(tài)，且設(shè)備具有良好的流動特性。分散相在分離場中的分離過程可視為隨連續(xù)相以流場平均速度沿設(shè)備軸向運(yùn)動，與在重力場作用下，相對于連續(xù)相以速度向分離界面的合成，

分離器內(nèi)部特性理論研究－計算模型

2、橫混模型

若介質(zhì)在設(shè)備中的流動進(jìn)入湍流狀態(tài)，而設(shè)備的流動特性相對較好這時可以認(rèn)為：在流場邊界附近存在極薄的塞流層，在此以外流場中，分散相在每一截面上均勻分布，凡是落入該塞流層的液滴即認(rèn)為實現(xiàn)了分離，這樣各截面上分散相的濃度沿設(shè)備軸向的變化，可近似于塞流模型。

分離器內(nèi)部特性理論研究－計算模型

3、返混模型若流場不僅在局部區(qū)域存在有渦流，在整體區(qū)域也存在有嚴(yán)重溝流、短路流，則可認(rèn)為：分散相在整個分離區(qū)間均勻混合。即在同一時刻，空間中各點處的分散相分布都近似一樣。經(jīng)過一段時間后，由于分散相液滴不斷向捕集面移動，濃度逐漸變小。

分離器內(nèi)部特性理論研究－設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

一、數(shù)學(xué)模型為了將計算參數(shù)引入數(shù)學(xué)方程，必須存在右圖形式。目標(biāo)函數(shù)（z）是設(shè)計變量(xi)的函數(shù)，這些變量具有一定的限制條件(gi)。由于分離器設(shè)計中的非線性問題，應(yīng)該采用SQP(sequentialquadraticprogramming)方法求出最優(yōu)解。分離器內(nèi)部特性理論研究－設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

二、計算理論停留時間理論停留時間理論是用試驗沉降、聚結(jié)資料來估算各相發(fā)生分離后所持續(xù)的時間。該理論的不足之處是必須經(jīng)過大量的實驗以獲得必要的資料。停留時間理論限制了分離器設(shè)計的自由度。典型的沉降時間從30s到3min。沉降理論沉降理論是真是過程的一種抽象。它考慮經(jīng)過分離器的各相速度和氣泡、液滴的沉降速度。為了在三相分離器設(shè)計的過程中應(yīng)用沉降理論，認(rèn)為：液滴和氣泡是球形顆粒，并且由于重力的作用它們會在停滯的連續(xù)相里沉降。分離器內(nèi)部特性理論研究－設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

二、計算理論臨界相液面臨界路徑是相對于穩(wěn)態(tài)液位而言的。但是，實際上液位是不斷波動的，在設(shè)計過程中應(yīng)該考慮到液位的波動、最高液位和最低液位等各種情況圖B最高液位和最低液位的各種情況臨界沉降路徑如果最遠(yuǎn)處的液滴得到沉降，那么粒徑相同或更大的液滴必然會得到沉降。分離器內(nèi)部特性理論研究－設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

三、約束方程

1、氣相約束條件2、油相約束條件3、油水界面控制約束條件4、安全操作約束條件5、各個構(gòu)件的約束條件分離器內(nèi)部特性理論研究－設(shè)計參數(shù)優(yōu)化

四、迭代求解

求解過程分為三步：輸入、SQP循環(huán)和輸出。輸入部分分為4組：設(shè)計參數(shù)物性和安裝參數(shù)計算參數(shù)初始猜測值分離器試驗研究

－液滴的增長和破碎機(jī)理

一、乳狀液一個量化乳狀液的重要工具是液滴尺寸分布曲線——液滴直徑和不同粒徑液滴的體積或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)。隨著時間的推移，體積分?jǐn)?shù)曲線的峰值沿著液滴粒徑增大的方向移動。乳狀液的另一個重要特性是存在最大粒徑（圖2為1000微米）。粒徑的最大值取決于液滴的產(chǎn)生機(jī)理、傳遞給乳狀液的能量和相間的界面張力。分離器試驗研究

－液滴的增長和破碎機(jī)理

二、聚結(jié)液－液聚結(jié)器的作用是加速液滴的結(jié)合，形成數(shù)量小、體積大的液滴。聚結(jié)的過程分為三步：（1）液滴捕獲A.Intra-MediaStokes沉降B.直接捕獲（2）液滴聚結(jié)（3）聚結(jié)液滴的Stockes沉降分離器試驗研究

－液滴的增長和破碎機(jī)理

三、Intra-MediaStockes沉降A(chǔ)CS公司提供了一定數(shù)目的波紋板聚結(jié)器來增強(qiáng)聚結(jié)，如Plate-Pak牌和STOKESPAK牌的波紋片組(見圖8)。他們能更有效地利用容器容積，且比直板PPI（平行板捕獲機(jī)）更為有效，因為使用了更多的金屬且比表面積更大了。圖5Intra-MediaStockes沉降分離器試驗研究

－液滴的增長和破碎機(jī)理

四、直接捕獲液滴沿構(gòu)件做流線型運(yùn)動，由于和構(gòu)件接近距離小于液滴直徑的一半d/2，所以會與構(gòu)件相碰撞（圖6）。這種攔截媒介多為于網(wǎng)眼、混織、金屬絲和玻璃羊絨。直接捕獲原理圖理想直接捕獲設(shè)計圖實際直接捕獲設(shè)計圖分離器試驗研究

－停留時間研究

右圖是1978年Shell公司的B．Zemel對位于加利福尼亞的1臺標(biāo)準(zhǔn)游離水分離器進(jìn)行測試得到的水相停留時間分布曲線（RDT）。從中可以看出，設(shè)備的流動特性相當(dāng)不好，存在有嚴(yán)重的短路流和返混現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致設(shè)備的大部分空間不能有效利用，而且由于渦流造成的返混，使相當(dāng)一部分介質(zhì)未經(jīng)充分處理就排出。分離器試驗研究

－停留時間研究

試驗測試方法1、階躍響應(yīng)法當(dāng)不含示蹤劑的液流以體積流率進(jìn)入容積為的設(shè)備中，當(dāng)流動達(dá)到穩(wěn)定之后，突然把進(jìn)料切換成含示蹤劑的液流，并使體積流率及示蹤劑濃度保持不變，直至試驗結(jié)束。在出口處連續(xù)檢測示蹤劑濃度隨時問t的變化關(guān)系，即為液流在設(shè)備中的停留時間分布函數(shù)，記為F（t），它表示設(shè)備出口液流中停留時間由0到t的部分液體微元在總液流中所占的分率。分離器試驗研究

－停留時間研究

試驗測試方法2、脈沖響應(yīng)法脈沖響應(yīng)法是常采用方法。其方法是待流動穩(wěn)定后，在某一瞬時向入口液流中一次性注入總量為的示蹤劑，同時開始計時，并不斷檢測設(shè)備在出口流液中示蹤劑濃度的變化。若在設(shè)備出口處檢測到停留時間為之間的示蹤劑量為，則這部分示蹤劑在總量中所占的分率為。以對t作圖，則可得直方圖。分離器試驗研究

－停留時間研究

試驗工藝流程B模擬試驗裝置工藝流程A停留時間分布的測試流程分離器試驗研究

－液滴聚結(jié)實驗研究

一、試驗裝置試驗介質(zhì)采用EXXSOLD80溶劑和礦物油的混合物（粘度約20cp）

分離器試驗研究

－液滴聚結(jié)實驗研究

二、試驗方法連續(xù)分離測試連續(xù)分離測試是在體積為382升透明的水平分離器模型中進(jìn)行的（1個大氣壓）。分離器的內(nèi)部構(gòu)件由一個球形蝶碗和油堰板組成；液位浮球和出口閥組成油水液位控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)油水液位高度。需要測量與記錄的量包括：油水流量入口、出口含水量油層和節(jié)流閥后顆粒大小分布油水層厚度間歇分離器中沿高度方向含水量連續(xù)分離器沿高度方向含水量分離器試驗研究

－液滴聚結(jié)實驗研究

二、試驗方法該實驗中采用了瞬時側(cè)邊出液間歇分離器。此系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成：透明柱型分離器，入口管，球形動量吸收裝置，采樣和分析系統(tǒng)。當(dāng)三通閥開啟以后，從節(jié)流閥中流出的液體會流向間歇分離器。與此同時，開啟采樣閥截取一部分樣本，在衍射分析儀上分析顆粒分布。當(dāng)間歇分離器的液位達(dá)到要求值時切換開關(guān)，流體全部流入連續(xù)分離器。該分離器中縱剖面的含水量圖采用兩種方法進(jìn)行繪制：采樣處理和電容處理。2、間歇分離測試分離器試驗研究

－液滴聚結(jié)實驗研究

二、試驗結(jié)果1、出口油的含水量取決于油相的沉降時間，即存在一個時間段（0-t1），若再增大沉降時間（t>t1）則分離效果并不明顯。也就是說，油水分離器的設(shè)計應(yīng)根據(jù)沉降時間，而不是根據(jù)某個粒徑或者溢流速度分離器試驗研究

－液滴聚結(jié)實驗研究

二、試驗結(jié)果2、需要的沉降時間隨入口含水量的增大而減小，這是因為油中水滴數(shù)目的增多加速了聚結(jié)。圖A三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－優(yōu)化模型

葉片式填充件和旋風(fēng)分離器取代了金屬網(wǎng)墊。而且旋風(fēng)分離器還可以沿軸線安裝在氣體的出口處。緊湊旋風(fēng)分離器或者內(nèi)嵌式裝置安裝在主分離器的前部，進(jìn)行部分分離；分離出的氣體進(jìn)入凈氣器。三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－入口優(yōu)化

旋風(fēng)分離裝置在入口構(gòu)件中得到廣泛的應(yīng)用，因為它能夠使泡沫破碎和氣液分離。旋風(fēng)分離式入口裝置的優(yōu)點為：1、入口動能可以比較高2、具有消泡的作用3、可以對氣體初步分離A旋風(fēng)分離式入口裝置B立式單旋風(fēng)分離器氣液分離三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－嵌入式脫氣

嵌入口脫氣裝置采用了靜態(tài)透平技術(shù)。通過第一個透平裝置，兩相混合物（氣體、液體）發(fā)生旋轉(zhuǎn)。由于密度差異，氣體會進(jìn)入裝置的中心，生成穩(wěn)定的氣核。這些氣體以及一部分液體被移除，進(jìn)入垂直的凈氣裝置。在凈氣裝置中，液體從氣體中分離出來然后進(jìn)入主管線，最終潔凈的氣體離開凈氣裝置。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)葉片式填充件和旋風(fēng)分離器取代了金屬網(wǎng)墊。而且旋風(fēng)分離器還可以沿軸線安裝在氣體的出口處。緊湊旋風(fēng)分離器或者內(nèi)嵌式裝置安裝在主分離器的前部，進(jìn)行部分分離；分離出的氣體進(jìn)入凈氣器。三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－旋風(fēng)捕霧裝置

盡管旋風(fēng)分離器尺寸較小，但是可以用于移除液霧。與傳統(tǒng)的捕霧器相比，旋風(fēng)式捕霧裝置具有效率高、可以脫除小液滴以及污垢小等優(yōu)點。

在旋風(fēng)式分離器內(nèi)，流體沿切線進(jìn)入氣體出口管。液體被甩到分離器外壁，并流到底部。氣體以相反的方向從內(nèi)管流出。在軸流式旋風(fēng)分離器里，管內(nèi)靜止的透平機(jī)使流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，氣體的吹掃作用使液膜沿著裂縫被移除。

三相分離器優(yōu)化結(jié)構(gòu)－旋風(fēng)捕霧裝置

A典型的捕霧器B不同類型的旋風(fēng)分離裝置

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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“正常”乳化液。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。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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w／o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；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o／w表示，此時油是內(nèi)相，水是外相。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)原油乳狀液

乳化液的定義油包水乳狀液

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)原油乳狀液

乳化液的定義油相多重乳化

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)原油乳狀液

乳化液的定義

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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、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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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

取樣部位有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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)原油乳狀液

分散度

原油狀液的性質(zhì)密度分散相在連續(xù)相中的分散程度稱為分散度。

原油含水、含鹽后，其密度顯著增大。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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65％～75％)時，粘度又迅速下降，此時w／o型乳狀液相為o／w型或w／o／w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。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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。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。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)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。

油氣水分離及原油脫水技術(shù)原油脫水技術(shù)原油乳狀液

原油狀液的性質(zhì)穩(wěn)定