电脱水器处理聚合物驱采出液
1 聚合物驱采出液对电脱水工艺的影响聚合物驱采出液沉降分离质量变差, 表现为沉降时间
延长, 油中含水和水中含油都明显增加, 油水界面不清晰,
油水过度层增厚。聚合物对采出液中的水相影响很大, 随
着聚合物含量的增加, 水的粘度不断增加, 在脱水器电场
中, 乳化液即使完成破乳过程, 也难以沉降分离。由于采
出液中含有大量的聚合物, 电脱水器处理含砂量较高的原
油时, 容易在底部和电极组之间积砂, 使电脱水器下部的
沉降空间变小, 对脱水效果影响很大。电极上积砂, 造成
脱水器内的电场强度降低并且电场变得不均匀, 使脱水电
流增大、电压降低, 脱水器内常常发生击穿放电现象。电
脱水器内油水界面过度层增厚, 脱出水中含油增高, 对电
脱水器的放水质量影响很大。
2 电脱水工艺的改进和完善
21电脱水工艺参数
电脱水器工艺参数的确定就脱水器本身来说, 以有关
规范、标准为依据, 以保证脱水质量为目的。电脱水工艺
参数除了满足电脱水器本身的要求外, 还应满足系统流程
的要求。为了验证工艺参数的可行性, 利用介质击穿装置
对原油做绝缘击穿试验, 用动态模拟电脱水评价装置对工
艺参数进行评价, 通过试验证明工艺参数的合适性。
22电脱水器内部结构
( 1) 电脱水器的电极层数应适当减少, 并增加脱水器
底部的沉降空间, 以增大电极之间电场强度的差值, 适应
聚合物驱采出液含水高、破乳难度大的需要, 有利于油水
分离。
( 2) 对电脱水器下部和上部的进油分配器、出油收集
器进行改进, 使含水原油均匀地进入电脱水器, 脱水后的
原油均匀、平稳地流出电脱水器, 使脱水器内的流场稳定,
以保证水滴在电脱水器内充分聚结、沉降分离。
( 3) 聚合物驱采出液中含泥砂量大, 电脱水器内的沉
砂量就大, 为了清除脱水器内的积砂, 利用从冲砂装置喷
水嘴喷出的高温高压污水, 将积砂冲起后, 从排砂管线排
出脱水器。由于喷水嘴腐蚀和结垢比较严重, 喷水嘴要采
用防腐防垢专用材料。
23电脱水供电设备
( 1) 电脱水控制柜。电脱水器在处理聚合物驱采出液
时, 脱水电流增大, 电场稳定性变差, 要求脱水控制柜的
自动调节特性要好, 脱水供电设备在容量上要有足够的富
裕系数。电脱水控制柜采用可控硅恒流源控制技术, 输出
电压稳定, 电压、电流自动调节, 可保证电脱水器内电场
稳定, 脱水效果好。
( 2) 防爆脱水变压整流器。脱水变压器和高压整流器
采用一体化防爆设备, 减少了高压接线环节, 提高了设备
的可靠性。脱水变压器的低压绕组或高压绕组设有电压抽
头, 以调整脱水变压整流器的输出电压。脱水供电方式优
先采用交 直流双电场供电方式, 经对比试验, 交 直流
双电场脱水, 比直流脱水和交流脱水节电60%以上。
( 3) 高压防爆接口装置。脱水变压整流器的高压出线
与电脱水器的连接部分, 采用充油防爆结构, 避免雨雪天
气电晕放电现象的发生, 保证安全生产。
24 油水界面控制
电脱水器油水界面控制采用射频导纳油水界面仪, 该
界面仪由一个射频导纳界面变送器和刚性传感器组成, 设
有电脱水专用保护器, 传感器上部加高压电场保护极。由
于电脱水器内的油水界面往往不是清晰界面, 非电学方法
不易分辨, 乳化层在电学特性上存在一个较明显的导电与
绝缘的分层, 射频导纳界面仪解决了这个问题, 近年来该
传感器在电脱盐器和电脱水器上应用较多。
3 电脱水技术的推广应用
在室内研究的基础上, 对电脱水器的结构进行了研究
和优化设计, 在现场对单井聚合物驱采出液进行了电脱水
试验研究。采出液中聚合物浓度为244mg/ L, 原油密度为
08969g/ cm3 , 在50时的粘度为3811mPa s, 采出液经油
气水三相分离、加热、沉降脱水后进电脱水器。
试验表明: 脱出水含油在1152~ 161858mg/ L 之间波
动, 污水质量不稳定; 在保证合适的药剂和较高的温度下,
原油含水可以达到12% ~ 19%之间, 说明聚合物采出液
的原油电脱水在合适的工艺条件下, 基本上可以保证脱水
的效果。净化油含水较高的主要原因是原料油含水太高且
不稳定, 如果降低原料油含水, 净化油含水还会降低。
在单井聚合物驱采出液电脱水试验的基础上, 对联合
站3000 12600 的电脱水器结构进行了改进, 在孤岛采油
厂进行了推广应用。目前, 已对十几台电脱水器进行了改
进, 应用效果良好。
孤三联的原油密度0934g / cm3, 粘度850mPas
( 50) , 总液量19316m3/ d, 油量1346t/ d, 采出液综合含水
93%, 60%以上为聚合物驱采出液, 在改造前, 六台电脱
水器运行4 台, 送电电压都很低, 脱水效果也不好, 其余
电脱水器因送不上电停用。孤三联电脱水器改造后, 进电
脱水器的原料油含水一般在20%左右, 电脱水器出口的净
化油含水在1%左右。
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