电脱水器处理聚合物驱采出液

青山

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850mPa  s
( 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。