水力族流器分离油水中间层乳化液的现场试验

石油机械1995且『j一水力旋流器分离油水中间层乳化液的现场试验’刘茎￡刘再锋———一一(长庆石油勘探局钻采工艺研究院)，，，f／0￡摘要敏速了用水力旋流器处理油水中间层乳化液的现场试验情况，比较了固液分离旋流器与油水分离旋流器的异同，分析j油水中间层乳化液的成因及温度、分流比、添加破乳荆等时分离效率的影响。现场试验表明：(1)用水力旋流器分离油水中间层乳化液是可行的；(2)选取分流比的数值稍太于乳化液含油浓度可得到较高的分离效率；(3)时乳化液加温时温度控1l4在5O℃～6O℃较为经济；(4)在乳化液进入旋流器前加入lOOppm破乳荆，经旋流器处理再沉降后，最终可将原油合水降至5以下。主囊词*旋流分离器现场试验躯辫，渺水爝长庆油田在推广应用滥流沉降脱水工艺对含油污水进行处理过程中，当站外加药不正常时，往往发生中间层乳化液增厚，严重时影响到油水的分离效果，甚至造成外输原油不合格，同时每年还有大量回收的污油待脱水处理。虽然近几年在处理中间层乳化液及回收污油方面作过一些试验研究，但由于成本高，操作上不安全，效果也不十分理想。针对这种情况，1993年长庆石油勘探局钻采工艺研究院在国内率先将水力旋流器用于处理油水中间层乳化液的试验，并结合添加化学破乳剂，取得较好的试验结果，认为水力旋流器用于油水中间层乳化液分离，有着广阔的应用前景。水力旋流器的结构原理用于油水分离的旋流器与用于固液分离的旋流器结构相似，采用的都是离心分离原理．就是在压力作用下，油水(或固液)混合液高速切向进入旋流器内，形成高速旋转旋流，产生高的离心力，使密度不同的油水(或固液)实现分离。但它们又有很大区别，固液分离是从·在谖项研究中．得刊了教授最高壤工器师羹伟安．赵作黉及高教工程尊李世杰的指导．并在试验中得到柳惠学．李全舔、刘贞祥和张兰辈等同志的协助-在此表示谢重．-．工程师．1986年毕业干华东石油学院钻井专业，长期从事石油矿场设备研究工作-理在西南石油学院攻读硬士学位．(收揞日期}1g95—01-13)期第卷船第维普资讯http://www.cqvip.com石油机械较轻的连续性介质水中分离出较重的固相颗粒，其分离效率与作用在固体颗粒上的离C,-力和液体在旋流器内运动受阻的介质阻力有关。而油水中间层乳化液分离是从以油为连续性介质的油包水型乳化渡中分离油和水，其分离必须考虑液滴变形和在剪切力场中渡滴发生破裂的情况，一旦剪切力特性参数超过临界值，液滴就开始破裂。形成更细小的乳化渡渡滴，这时不仅达不到油水分离，反而会造成更严重的乳化。川11⋯I【底巍固1水力建流器蛄构简固用于油水分离的旋流器直径一般较小，锥体顶角也小(3。～10。)，即所谓长锥旋流器，以获得较大的离心力和较长的分离时间。它主要由圆柱段(内旋部分)、圆锥段(加速部分)、直管段(平缓部分)三部分组成，结构如图l所示。用于试验的旋流器是用聚氯酯材料特制而成的，其主要结构参数见表l。衰1旋流器结构参数旋流器直径／ram进液口直径／mm溢瘴口直径／mm底瘴口直径／ram椎体顶角／(’)1003040．1520751O12107．5’5097．587．5油水中间层的成因及性质油水中问层乳化液是由多种因素形成的。在站#I-JU~药不正常或输液管线不合理的情况下，破乳不充分的油包水或水包油乳化渡，由于比重差，长期滞留在油水界面之间，井随时间的增加，乳化层不断加厚。油水界面上不断聚集的机械杂质在界面吸附，使乳化膜增厚，也是造成中间层趋千稳定的一个因素。在生产中，有时将污油、落地油回收到好油罐，和好油混在一起进行沉降处理，这些污油本身破乳困难，混在一起又不断污染好油，形成恶性循环，使中间层乳化液逐渐增厚、转相。产生多相暖套式乳化液，使破乳更加困难。在24℃的条件下，中间层乳化液的密度为0．947g／cm。，含水5O}在50℃时，其动力粘度为0．O123Pa·s，其组分见表2。一般乳化液粒径为5O～1OOm，部分粒径为30y．m左右，还有少量呈椭球状、长度为10；~m的乳化液。衰2中问层乳化液主要组分序油石蜡古水软瓶青橱青质碳青质碳北暂碳化钧组分号／／／／／／／Fe／FeS／螬／l2013．B33．4525．17O．353．144．09o．23．B96．O22119．4．33．612O，19o．402．683_72O．49．190．5注t此教据为1993年4月20日对中医13号■(南区{由)中闻层乳化藏的分析结果．现场试验及结果分析1．现场试验用水力旋流器分离中间层乳化渡的试验于1993年在长庆油田采油二厂中区集中处理站维普资讯http://www.cqvip.com第23喜第l】期刘贵喜等：水力麓流器分离油水中『日1层乳化液的现场试验2l进行，试验共分三个阶段。第一阶段试验于1993年4月12日至13日用lOOmm固液分离