原油脱水方法

《原油脱水方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、原油脱水方法原油脱水方法在油田开采初期，原油中的水主要以W/O型乳状液存在，随着油田的进一步开采，我国大部分油田已经进入高含水期，油井采出液也由原来的以（W/O）型乳状液为主变为以水包油（O/W）型乳状液为主。因此，关于脱水方法的研究，也从针对W/O型乳状液的破乳问题逐渐过渡到O/W型乳状液破乳问题的研究。我们主要讨论W/O型乳状液的破乳方法及破乳剂，也适当介绍O/W型乳状液破乳问题。　　破乳过程通常分为三步：凝聚（Coagulation），聚结（Coalescene）和沉降（Sedimentation）。这一过程，即水珠在相互碰撞接触

2、中合并增大，自原油中沉降分离出来。在第一步凝聚（或絮凝）过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠仍然存在。这些珠团常常是可逆的，按自分层观点，这些珠团像一个液滴，倘若珠团与介质间的密度差是足够大的，则此过程能使分层加速。若乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。第二步—聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。这一过程是不可逆的，导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破坏。由此看出，聚结是脱水过程的关键，聚结和沉降分离构成了原油的脱水过程。　　在由凝聚所产生的聚集体中，乳状液的液珠之间可以有相当的距离，光学技术已经证明，这种间距的数量级要

3、大于100Å，虽然厚度随着电解质浓度增加而降低，但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快，这表明除静电斥力和范德华引力外，还有别的力在起作用。　　研究人员根据聚结速度得出结论：即使在浓乳状液中，其液珠被100Å或更大厚度的连续膜所隔开，液膜的厚度仍取决于水相的组分，而不取决于水量。　　多年来，国内外已研究了多种原油脱水技术，满足各种原油不同含水程度的脱水要求。　　1、沉降分离　　沉降分离是原油乳状液脱水最基础的过程。沉降分离的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理过的。　　Stocks

4、定律深刻地描述了沉降分离的基本规律，该定律的数学表达式为：　　由上式可以看出，沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。然而，从乳状液理论的角度加以分析，不难看出该公式并未包含原油乳状液稳定性的概念，也没有体现出乳化剂的严重影响。因此，根据这一公式计算出的水滴沉降速度，必然大于实际沉降速度。相反，对于破乳后的水珠而言，由于沉降过程中会出现水珠相互碰撞聚结增大的现象，计算结果很可能会远远小于实际沉降速度。因此，定性地利用该公式作原油脱水难易程度的衡量是可以的，定量地直接计算脱水效果则会带来较大的误差。　

5、　为了提高油水分离速度，人们以该公式为指导，发现和创造了一系列有效的方法和措施。　　（1）增大水珠粒径的方法　　①添加化学破乳剂，降低乳状液的稳定性，以进一步实现破乳；　　②采用高压电场处理W/O型乳状液；利用电磁场对乳状液进行交变振荡破乳；　　③利用亲水憎油固体材料使乳状液的水珠在其表面润湿聚结。　　（2）增大水、油密度差的方法　　①向原油乳状液中掺入轻质油，降低原油的密度；　　②选择合适温度，使油水密度向着有利于增大密度差的方向变化；　　③在油气分离过程中降低压力，使原油中少量的气泡膨胀，密度降低；向水中添加无毒无害物质，加大水相密

6、度。　　（3）降低原油粘度的方法　　①掺入低粘轻质油稀释原油；　　②加热以降低原油乳状液的粘度。　　（4）提高油水分离速度的方法　　采用离心机进行离心分离。　　2、电脱水法　　电脱水法的基本原理是利用水是导体，油是绝缘体这一物理特性，将W/O型原油乳状液置于电场中，乳状液中的水滴在电场作用下发生变形、聚结而形成大水滴从油中分离出来。　　用于电破乳的高强度电场有交流电、直流电、交–直流电和脉冲供电等数种。在交流电场中，乳状液中的水珠发生振荡聚结和偶极聚结；在直流电场中，除发生偶极聚结外，电泳聚结起主导作用；在交–直流二重电场中，上述数种聚

7、结都存在；脉冲供电是电极间断送电，除促使振荡聚结和偶极聚结外，目的在于避免电场中电流的大幅度增长，可平稳操作和节约电能，　　2.1偶极聚结　　置于电场中的W/O型乳状液的水珠，由于电场的诱导而产生偶极极化，正负电荷分别处于水珠的两端，如图7–7所示。因为置于电场中的所有水珠，都受到此种诱导而发生偶极极化，相邻两个水珠的靠近一端，恰好成为异性，相互吸引，其结果使两个水珠合并为一体。由于外加电场是连续的，这种过程的发生呈“链锁反应”。当水珠颗粒增大到其重力足以克服乳状液的稳定性时，水珠即自原油中沉降分离出来。　　2.2振荡聚结　　交变电场对

8、W/O型乳状液水珠的另一个作用是引导其作周期性的振荡，其结果是水珠由球形被拉长为椭球形，界面膜增大变薄，乳化稳定性降低，振荡时相邻水珠相碰，合并增大自原油中沉降分离出来。　　由室内透明电脱水器中看到的现象是