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延长油田旋流油水分离器

时间:2017-08-24 09:44

  延长油田旋流除油器在油田开发过程中,油井产出液中不但含有大量的水,而且还有一些固体杂质,其中一部分杂质是非常细小的颗粒(中值粒径100微米左右),难于处理,若使其直接进入地面水处理系统中,将增大能量消耗,造成工艺管网的堵塞和腐蚀。这些沉淀物如不定期排出,设备处理能力势必下降,处理后的水质达不到指标要求,影响油田的正常生产,设备排出的污泥如果处理不当,又会对环境造成污染。目前油田地面工艺中对固体颗粒的处理的方法主要是采用重力沉降加过滤的方式[1]。但其处理时间长,工作效率较低,成本高。这种处理工艺已逐渐不适应油田开发的经济效益要求,因此快速有效地分离油井采出液中的固体杂质已成为亟待解决的重大技术课题。

  延长油田旋流除油器的原理

  旋流油水分离器是一种应用非常广泛的非均相混合物分离设备。旋流油水分离器工作的基本原理是将具有一定密度差的液—液、液—固、液—气、气—固等两相或多相混合物以一定的压力(或初速度)有切向进料口进入旋流油水分离器内部,流体的压力能转为流体的动能在旋流器内部做高速的旋转运动,流体在运动过程中产生很强的离心力场,使混合物中密度(或直径)较大的组分(粗相)在离心力的作用下,在旋转运动的同时向下、向外运动,最终形成外旋流以底流的形式从底流口排出;而密度(或直径)较小的组分(轻相)在旋转运动的同时向内、向上运移,最终形成内旋流以溢流的形式经溢流口排出,从而完成分离任务。

  旋流油水分离器靠两种不相溶液体的比重差,主要用于去除水中80%以上的非乳化油。旋流油水分离器的关鍵部件旋流管由分配口、旋流腔、收缩腔、尾锥、尾管、底流口、溢流口等部分组成。油水混合液由旋流腔上的分配口进入旋流管,在一定的压差条件下,形成螺旋流动。经收缩腔、尾锥两级收缩,使流体增速并在旋流管内形成一个稳定的离心力场。根据斯托克斯(stokes)定律,油水混合液中重相水在强大离心力作用下被抛向旋流管内壁呈螺旋态从底流口排出,轻相油则向旋流管的中心聚集形成油芯,从溢流口排出,实现油水分离。该离心场产生离心加速度为2000g,因此油水在几秒内可实现分离。可以手动操作,也可以自动控制。

  技术参数

  1、处理介质:     含油污水(油品一般为柴油、汽油、喷气燃料)

  2、设计压力:     1.0MPa

  3、工作压力:     ≤0.6MPa

  4、工作温度:     4℃~40℃

  5、进水/出水压降: ~0.35MPa

  6、进水/排油压降: ~0.45MPa

  近年来,我国许多油田也在积极进行旋流油水分离器的应用试验研究,并已显示出良好的前景,油水分离用旋流油水分离器已应用于生产实际,并取得了良好的效果。旋流油水分离器功能多、结构简单、占地面积小、安装方便、运行费用低、使用方便灵活、工艺比较简单,特别是分离过程实现闭路循环,不产生二次污染。尤其是旋流油水分离器中高速离心力产生的加速度为重力加速度g的几百倍甚至上千倍,对于固-液旋流油水分离器来说可极大地改善处理效果,减少进入后续工艺中的细颗粒杂质含量,降低后续工艺的处理难度。开展细颗粒分离用固-液旋流油水分离器的研究,其目的就是要快速有效地完成污水中固体颗粒(尤其是细小颗粒)的处理,减少设备投资,减小占地面积,简化工艺流程,降低运行成本。因此细颗粒分离用固-液旋流油水分离器的研制将会促进产出液分离技术水平的进一步提高,对降低原油采出成本有着极其重要的意义。

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