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行業(yè)新聞
水力旋流器油田研制及工藝
時間：2017-12-02來源：海王科技瀏覽次數：
油田主要分離工藝
（1）重力式油水分離工藝
重力式油水分離工藝屬于油田傳統(tǒng)油水分離工藝，在國內外各大油田均有廣泛的應用。其工作方式主要分以下四個階段： 基本相分離階段、重力沉降階段、除霧或聚集階段、液體收集和引出階段。根據外形的不同，重力式油水工藝可分為臥式、立式、 球形三種，根據分離物的不同可分為兩相分離、三相分離兩種。重力式分離工藝分離效率高，分離后流體穩(wěn)定，單位處理費用低， 是油田生產的經典分離工藝。
（2）過濾式分離工藝
過濾分離是利用容器內的過濾介質進行分離的，按照過濾介質的不同，可分為絲網分離、超濾分離、填料分離等，過濾分 離器一般常見于氣-液分離過程，目前已大量的應用于天然工業(yè)中，在高品質成品油領域也有著廣泛的應用，主要作用是過濾 天然氣以及成品油中的雜質顆粒，保證原料的純度。在原油領域主要集中在煉廠，由于其工作原理的原因，在油水分離工藝方面的適用性較差。
（3）電脫水工藝
按照供電方式的不同，電脫水技術可分為3大類：交流電場、直流電場、交直雙流電場。在高壓電場的作用下，水顆 發(fā)生碰撞聚結合并，水靠油水密度差分離沉降到脫水器底部，流人集水室，經排水管放出。脫出凈化油匯于脫水器頂部集油管， 經油管排出。臥式電脫水器在電場空間有若干層水平的電極極盤，極盤間距自上而下逐漸縮小。因而電場強度自上而下在逐漸 增強。電脫水工藝只能處理含水量較低的原油，其處理量及效率均較低，同時電場中的水滴易形成許多水鏈，造成電場短路，導 致操作不穩(wěn)定，因此在油田生產中電脫水工藝只能作為輔助生產工藝，應用相對其他工藝并不廣泛。
（4）旋流式油水分離工藝
旋流式油水分離工藝利用重力及離心進行分離，分散相與連續(xù)相之間的密度差越大，兩相就越容易分離。旋流分離方法具 有體積小、重量輕、處理時間短、任意取向、不受振動影響等優(yōu)點，多用于氣-液、氣-固、液-固髙密度差兩相的分離。
油田水力旋流器研制
顆粒（包括液滴、氣泡）在水力旋流器的內部達到規(guī)律性的分布以后，還要借助于水力旋流器本身的雙錐等特殊結構才能將 具有密度差的兩種介質分離開來，從而完成最終的分離工作。水力旋流器總體上由流體切向進人管、溢流管、圓柱體旋流腔、上錐體、下椎體幾部分組成，溢流管從水力旋流器上部插人到其中。
當需要被分離的介質通過切向進入管進人水力旋流器后，在旋流腔中形成比較均勻穩(wěn)定的旋流場，介質繼續(xù)呈螺旋形向下 運動，到達上錐體后由于旋轉直徑減小，介質的旋轉速度增大，顆粒（包括液滴、氣泡）受到的離心力也增大，介質中的顆粒（包 括液滴、氣泡）按照密度的大小呈規(guī)律性分布，中央處的速度大，壓力小。如顆粒的密度比連續(xù)相大，那么就分布在四周，連 續(xù)相分布在中央，此時連續(xù)相通過溢流管排出，顆粒通過旋流器的底流口排出。反之，連續(xù)相分布在四周，顆粒分布在中央， 此時顆粒通過溢流管排出，連續(xù)相通過旋流器的底流口排出。調節(jié)溢流管和旋流器底流口的流量，可以調整溢流管或旋流器底 流口排出的顆粒（包括液滴、氣泡）或連續(xù)相的純度。溢流管主要是防止流體內部短路，造成分離效率降低的現(xiàn)象發(fā)生。凡是 具有密度差的不相溶兩相或多相液體混合物，都可以使用水力旋流器進行分離。
現(xiàn)場試驗與應用效果：某油田聯(lián)合站經工藝改造后，在原有油水分離工藝流程的基礎上添加了自研制的旋流分離器，形成了一套二次脫水的工藝流程，油水處理效率大大提高，旋流分離器可將來液含水率降至30%以下，脫去了大部分水后，進入三相分離器混合液流量明顯降低，混合液在三相分離器中的沉降時間明顯延長。同時，不同的沉降時間對三相分離器出口油品含水率影響很大。含水率越低，沉降效果就越好；當含水率相同時，沉降時間越長，沉降效果越好。
旋流分離器的引入，大大提高了三相分離器的分離效率，降低了其熱負荷，從而降低了整個聯(lián)合站的熱負荷，減少了燃料消耗。
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