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产出液预分离水力旋流器的机理以及试验研究

[2016/2/17]

    目前我国大部分主力油田已经进入中、高含水期开采阶段,平均含水量已经超过了80%,油井产出液的处理是生产中的一大问题。由于油井产出液中的含水量仍在不断上升,致使地面建设规模逐步增大,投资增多,原有开采成本越来越高。研制高效油水分离装置是“以经济效益为中心”开发油田的重要课题。油井产出液预分离水力旋流器的研究正是在这种形势下提出的。对油井产出液预分离水力旋流器的要求是将含水量80%左右的产出液进行分离,使油中含水降到30%以下、水中含油减少到0.15%左右,以便于后续工艺流程中的原有脱水和无水处理相衔接。这样,预分离水力旋流器不仅要求将溢流中油的含水量减少到一定的数值,而且还要求将底流中水的含油量控制在一定的范围,因而导致预分离水力旋流器的研制变得困难。

   短路流是影响预分离水力旋流器分离效率的重要因素之一,它的出现不但增加了溢流口中油水混合液的含水量,也对进入水力旋流器旋流腔的油水混合液的旋流运动有所干扰,使液流的旋转强度有所减弱,不利于油水两相的分离,因此研究人员决定改变溢流管的结构,将常规的脱油型水力旋流器的溢流管伸入旋流腔的长度进行适当的增加。为了不影响正常的生产,研究人员将水力旋流器安装在外输泵的后面,大部分产出液直接外输,而其中一小部分经过水力旋流器进行处理。试验中没有增加任何动力设备,利用中转站原有的外输油泵(离心泵)加压,因而试验压力较高,大多数的试验是在0.18MPa的压力下完成的。

   根据一定的几何比例关系改进脱油型水力旋流器的结构,制成油井产出液预分离水力旋流器是完全可行的,经过了油田实际应用的检验,同时也达到了一定的工业应用规模。含水量在85%左右的油井产出液经过预分离水力旋流器处理之后,其溢流含水完全可以达到小于30%的指标,而底流水中含油液可降至1%左右,基本满足了进污水站的水质要求。(zc)

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