高頻聚結油水分離技術裝置在油田生產中的運用

戴紅宇 陳影

摘要：為了更好的解決傳統三相分離器中存在的油水分離問題，就需要在油田生產過程中引用較為有效的技術裝置，從根本上確保在解決原油含水指標的問題同時，有效提高油田生產的質量與效率。基于此，在本篇文章中將以大慶油田有限責任公司第七采油廠為例，并簡述高頻聚結油水分離技術裝置的工作原理及特點，進而針對高頻聚結油水分離技術裝置的實際運用與運用效果展開分析與研究，希望可以為相關人員提供參考幫助。

關鍵詞：高頻聚結油水分離技術;油田生產;運用

隨著現代社會的不斷發展與進步，促使現代社會對于石油能源的需求量也在不斷增加，但因在開采石油的過程中會出現常規油水分離效果不佳的情況，這時不僅會對油田的生產質量與效率造成影響，同時也會對油田后續的處理工作造成較為嚴重的影響。而當將高頻聚結油水分離技術裝置運用在油田生產工作中時，其不僅可以有效解決傳統三相分離器中存在的問題，同時還可以有效提高分水器油水分離的效率。因此，目前如何將高頻聚結油水分離技術裝置更好的運用在油田生產工作中，是相關研究人員所面臨的最大問題。

一、高頻聚結油水分離技術裝置的工作原理及特點

高頻聚結油水分離技術裝置的設計根本就在于處理含水原油，對其進行分離，確保可以達到合格的標準。其裝置在處理的能力在油量為≤75m3/d;水量為≤200m3;液量為≤285m3/d，;處理之后的原油含水量≤2%，污水含油量為<300mg/L。在某站應用后，經過處理之后的原油含水量為≤1%，污水含油量為70.4-80mg/L，這樣就達到了標準的要求，同時其設計也意味著成功。

1.水洗油技術

表征油水分離特征所運用的公式是采用修改后的斯托克斯公式。在某站的油田塊里含水油一般顆粒半徑為r的油珠，在水中的上浮速度比同等直徑的水珠在油田中的下沉速度高約56倍以上，因此能夠合理的應用了油從水中上浮的原理，研發了水洗油技術，通過水洗層，有效的提高水分離的速度以及顆粒油珠的上浮速度。

2.加熱分離技術

分離的溫度不斷加高，所產生的分離效果也會越來越好，但是會增加能量的消耗，因此在已經確保原油分離的分離效果之下，反而分離的溫度越低，效果越好。在高效小型油氣水分離裝置的油水界面之上架設一組加熱器，盡量減少污水升溫之后對熱量的消耗，節約熱量消耗約4.6%，油升溫3-4℃，加大油與水之間的比重差，從而更加便于原油脫水，與此同時也降低了設備的造價與成本【1】。

3.靜電聚結油水分離處理

采用高頻聚結油水分離技術裝置，為液滴提供了較多的碰撞表面積，通過將高頻電場空間聚結與機械表面物理聚結相結合的方式，使進入裝置中的介質在任意空間、任意時間內均會出現聚結作用，同時在電場力的作用之下，促使水滴出現變形、運動碰撞等情況，同時小水滴也會出現快速聚結的情況，最終實現高效油水分離的效果。此外，在運用靜電聚結油水分離處理方式時，其可以有效增加乳化液滴的破裂速度，增進了油水顆粒的凝結，并且加大了顆粒的直徑，同時也提高了沉降與上浮的速度，從而加快了油水分離的速度。

4.氣浮脫水效應

在0.2MPa控制的壓力之下，原油中有著大量的溶解氣，并且氣泡較小，分布均勻，減少了原油的相密度，加大了原油與水之間的比重差，乳化油容易粘附在氣泡之上，利用氣體的上浮能力加快其上浮的速度。隨著油水分離與油層上升、壓力變小，導致氣泡的直徑變大甚至于破裂，便于聚集和重力分離，這樣會增加油水分離的速度，可以獲得更好的脫水效果【2】。

二、高頻聚結油水分離技術裝置的實際運用與效果分析

1.高頻聚結油水分離技術裝置的實際運用

該裝置主要是應用在大慶油田有限責任公司第七采油廠，該站的來液平均含水量約為93%——95%，在應用該裝置的過程中，主要是通過1臺Φ4000×20500高頻聚結裝置與1臺傳統的三相分離裝置。高頻聚結油水分離技術裝置設計處理量約為8000m3/d，設計的溫度為57℃，該裝置的實際處理液量約為8000m3/d，處理油量約為1437m3/d，具體的處理溫度為55℃。通過實際運用的效果可以得知，該處理量已經遠超傳統的三相分離技術。而當來液溫度可以充分滿足聚結設計的要求時，裝置機制的運行情況較為穩定，同時出口油內的含水量也會達到15%以下，這一因素就表示高頻聚結油水分離技術裝置的油水分離效果較好。

2.高頻聚結油水分離技術裝置的運用效果分析

當運用高頻聚結油水分離技術裝置時，其可以有效降低站內加熱負荷。因其出口含水量較低，這時進入到加熱系統的液量由7750m3/d下降至5050m3/d，同時沉降溫度有會出上升的情況，這樣一來就可以有效降低外輸含水原油的實際含水量。當高頻聚結油水分離技術裝置的進液含水量為87%時，其內部的加熱溫度就會上升約6℃，這時的熱負荷約為3014kW，裝置油出口量溫度約上升16℃，此時的熱負荷約為1037kW，同時通過改造之后的熱負荷會出現明顯下降的效果【3】。

結束語：綜上所述，隨著老油田的開發階段已經進入到特高含水開發期，這不僅會增加原油開發的難度，同時也會造成油井出液聚合物含量較高、含水量較高、原油乳化較為嚴重、性質較為復雜等，最終就會導致油田生產的原油質量受到影響。而通過運用高頻聚結油水分離技術裝置進行含水原油油水分離處理時，就可以有效實現提高原油生產質量，但在運用該裝置時，仍需要通過不斷完善與改進，從而促使其可以更好的為油田生產提供幫助作用。

參考文獻：

[1]朱益飛.高頻聚結油水分離技術裝置在油田生產中的應用[J].石油和化工節能，2017，6（2）：27-29.

[2]楊旭，趙立新，劉琳，等.靜電聚結技術在油水分離中的研究及應用進展[J].化學通報，2018，81（1）：52-58.

[3]尚超，王春升，鄭曉鵬，等.海上油田原油靜電聚結高效脫水技術研究[J].海洋工程裝備與技術，2017（5）：260-265.

作者簡介：

姓名 戴紅宇，性別 女，出生日期 19851010，民族 漢，籍貫 大慶，在大慶油田有限責任公司第七采油廠從事集輸工作，聯系地址：大慶油田有限責任公司第七采油廠敖包塔作業區敖包塔聯合站，郵編：163000。

姓名 陳影，性別 女，出生日期 19790905，民族 漢，籍貫 大慶，大慶油田有限責任公司第七采油廠從事集輸工作