CN103446780B - 一种静电场油水分离系统的操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种静电场油水分离系统的操作方法，是由：油水分离罐，支架，压力机，变压器，脱气油液输入口，正极电极板，负极环形电极板，出油口，抽油泵，压力传感器上，介电常数传感器上，油泥出口，抽油泥泵，压力传感器下，介电常数传感器下，控制箱，适配模块，中央计算机构成，解决原油脱水率低、排水含油多、能耗大的问题，使电场空间得到扩展，缩短了原油在电场中脱水时间，有效提高脱水效率、节省运行电耗、降低生产成本，节能环保，有效降低乳化层高度，降低排水含油，减少污水处理费用和环保压力，结构简单，操作方便，设计思路简洁，静电场分离效果良好，适合推广应用。

Description

一种静电场油水分离系统的操作方法
技术领域
本发明涉及原油油水分离技术领域，尤其是一种静电场油水分离系统的操作方法。
背景技术
目前，随着我国大部分油田进入开采后期，一方面采出液含水升高，如孤岛油田采出液最高含水量已高达98％，一些海上油田后期采出液含水可以达到99％；另一方面，开采后期原油重质化、劣质化趋势越来越明显，如塔河油田原油密度最高已经超过1g／cm3，胜利超稠油的密度也超过1g／cm3：再加上深度开采过程中采油助剂的大量使用，导致很多油田采出液油水乳化严重，这给常规油水分离带来很多问题：(1)电脱水设备运行不稳，由于采出液含水高、性质差和乳化严重，经过常规油水分离后可能含水偏高，进入电脱水设备会导致电流升高、甚至跳闸，影响电脱水设备的安全稳定运行，同时电流高还会增加电脱水设备的电耗；(2)设备级数多、占地面积大、投资高，由于常规油水分离设备效率低，需要多级分离才能满足原油含水要求，必然导致设备个数多、占地面积增大、运行及维护费用增加；(3)环保压力大，原油劣质化加上采油助剂的应用导致原油采出液乳化严重，加上常规油水分离效果差，会导致排水含油超标，给污水处理和环境保护带来很大压力。
静电场凝结脱水技术是油水乳化液最有效的分离技术，在油水分离领域得到了广泛应用，但传统静电聚结技术均采用两块矩形电极，静电场空间小，难以使高含水量原油达到较好脱水效果，已经不能适应目前油田原油含水量、原油性质和开采方式的变化需求。
申请号为92208130.1的专利文件公布了一种井下油水分离采油装置，设备运行中耗电量大，对高含水井液进行油水分离后，水份含量大，污染环境。
鉴于上述原因，现发明出一种静电场油水分离系统的操作方法。
发明内容
    本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种静电场油水分离系统的操作方法，有效提高脱水效率、节省运行电耗、降低生产成本。
  本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种静电场油水分离系统的操作方法，是由：油水分离罐，支架，压力机，变压器，脱气油液输入口，正极电极板，负极环形电极板，出油口，抽油泵，压力传感器上，介电常数传感器上，油泥出口，抽油泥泵，压力传感器下，介电常数传感器下，控制箱，适配模块，中央计算机构成，脱气井液从脱气油液输入口进入油水分离罐，油水分离罐内的脱气井液达到设定标准时，关闭脱气油液输入口的阀门，受重力作用，油、水、油泥初步沉降式分离，打开压力机使油水分离罐内的气压增大，在压力作用下，油、水、油泥进一步进行分离。
控制箱对变压器调整电压，并将电压经导线向正极电极板和负极环形电极板进行电压输出，使正极电极板和负极环形电极板之间形成静电场空间，在正极电极板和负极环形电极板的静电场内油与水分离。
压力传感器上测出油水分离罐内上方压力值，压力传感器下测出油水分离罐内下方压力值，上方压力值和下方压力值经导线传输到适配模块，适配模块将压力值信号转换后输入中央计算机，中央计算机计算出油水分离罐内的上下压力差，得出油水界面在油水分离罐内的位置，调节压力机使油水界面位于静电场空间的中部。
在静电场的电解作用下，水分子从脱气井液中析出，水分子相互聚合形成水滴，水的密度大于油的密度，水滴向油水分离罐内底部沉降，油滴上升与油水分离罐内上部的油层混合。
油水分离罐内底部的油泥在压力的作用下，油滴和水滴从油泥中脱出并上升。
介电常数传感器上将油层的介电常数传输到适配模块，适配模块将油层的介电常数信号转换后传输到中央计算机，油层的介电常数达到设定的抽取范围时，启动抽油泵将油层的油液从出油口进行输出；介电常数传感器下将油泥的介电常数传输到适配模块，适配模块将油泥的介电常数信号转换后传输到中央计算机，油泥的介电常数达到设定的抽取范围时，将压力机和变压器停止工作，气压和静电场空间消失，油泥提油停止，打开底座上两支架之间的抽油泥泵将油泥与水从油泥出口进行输出，转入下一道操作工序。
油水分离罐内的油泥与水输完后，打开脱气油液输入口的阀门，输入脱气井液进行循环操作。
本发明的有益效果是：解决原油脱水率低、排水含油多、能耗大的问题，使电场空间得到扩展，缩短了原油在电场中脱水时间，有效提高脱水效率、节省运行电耗、降低生产成本。
能够适应高含水量要求，提高设备运行稳定性，采用正极电极板与负极环形电极板形成静电场空间，静电场空间内的高含水井液实现高效分离，由于采用正极电极板与负极环形电极板形成静电场空间可以直接用于高含水工况，因此可以将常规三相分离与静电聚结技术有机整合，通过静电场空间内的静电效应，在油水分离一级分离器内实现油水高效分离，减少设备级数和设备个数，降低占地面积，降低运行维护成本和节省投资。
节能环保，可以有效降低乳化层高度，降低排水含油，减少污水处理费用和环保压力，结构简单，操作方便，设计思路简洁，静电场分离效果良好，适合推广应用。
附图说明
   下面结合附图对本发明作进一步说明：
   图1是，总装结构示意图；
图2是，油水分离罐横截面结构示意图；
图3是，工艺流程图；
   图1、2中：油水分离罐1，支架2，压力机3，变压器4，脱气油液输入口5，正极电极板6，负极环形电极板7，出油口8，抽油泵9，压力传感器上10，介电常数传感器上11，油泥出口12，抽油泥泵13，压力传感器下14，介电常数传感器下15，控制箱16，适配模块17，中央计算机18。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1
脱气井液从脱气油液输入口5进入油水分离罐1，油水分离罐1内的脱气井液达到设定标准时，关闭脱气油液输入口5的阀门，受重力作用，油、水、油泥初步沉降式分离，打开压力机3使油水分离罐1内的气压增大，在压力作用下，油、水、油泥进一步进行分离。
实施例2
控制箱16对变压器4调整电压，并将电压经导线向正极电极板6和负极环形电极板7进行电压输出，使正极电极板6和负极环形电极板7之间形成静电场空间，在正极电极板6和负极环形电极板7的静电场内油与水分离。
实施例3
压力传感器上10测出油水分离罐1内上方压力值，压力传感器下14测出油水分离罐1内下方压力值，上方压力值和下方压力值经导线传输到适配模块17，适配模块17将压力值信号转换后输入中央计算机18，中央计算机18计算出油水分离罐1内的上下压力差，得出油水界面在油水分离罐1内的位置，调节压力机3使油水界面位于静电场空间的中部。
实施例4
在静电场的电解作用下，水分子从脱气井液中析出，水分子相互聚合形成水滴，水的密度大于油的密度，水滴向油水分离罐1内底部沉降，油滴上升与油水分离罐1内上部的油层混合。
实施例5
油水分离罐1内底部的油泥在压力的作用下，油滴和水滴从油泥中脱出并上升。
实施例6
介电常数传感器上11将油层的介电常数传输到适配模块17，适配模块17将油层的介电常数信号转换后传输到中央计算机18，油层的介电常数达到设定的抽取范围时，启动抽油泵9将油层的油液从出油口8进行输出；介电常数传感器下15将油泥的介电常数传输到适配模块17，适配模块17将油泥的介电常数信号转换后传输到中央计算机18，油泥的介电常数达到设定的抽取范围时，将压力机3和变压器4停止工作，气压和静电场空间消失，油泥提油停止，打开底座上两支架2之间的抽油泥泵13将油泥与水从油泥出口12进行输出，转入下一道操作工序。
实施例7
油水分离罐1内的油泥与水输完后，打开脱气油液输入口5的阀门，输入脱气井液进行循环操作。

Claims (1)

1.一种静电场油水分离系统的操作方法，是由：油水分离罐(1)，支架(2)，压力机(3)，变压器(4)，脱气油液输入口(5)，正极电极板(6)，负极环形电极板(7)，出油口(8)，抽油泵(9)，压力传感器上(10)，介电常数传感器上(11)，油泥出口(12)，抽油泥泵(13)，压力传感器下(14)，介电常数传感器下(15)，控制箱(16)，适配模块(17)，中央计算机(18)构成，其特征在于：脱气井液从脱气油液输入口(5)进入油水分离罐(1)，油水分离罐(1)内的脱气井液达到设定标准时，关闭脱气油液输入口(5)的阀门，受重力作用，油、水、油泥初步沉降式分离，打开压力机(3)使油水分离罐(1)内的气压增大，在压力作用下，油、水、油泥进一步进行分离；
控制箱(16)对变压器(4)调整电压，并将电压经导线向正极电极板(6)和负极环形电极板(7)进行电压输出，使正极电极板(6)和负极环形电极板(7)之间形成静电场空间，在正极电极板(6)和负极环形电极板(7)的静电场内油与水分离；
压力传感器上(10)测出油水分离罐(1)内上方压力值，压力传感器下(14)测出油水分离罐(1)内下方压力值，上方压力值和下方压力值经导线传输到适配模块(17)，适配模块(17)将压力值信号转换后输入中央计算机(18)，中央计算机(18)计算出油水分离罐(1)内的上下压力差，得出油水界面在油水分离罐(1)内的位置，调节压力机(3)使油水界面位于静电场空间的中部；
在静电场的电解作用下，水分子从脱气井液中析出，水分子相互聚合形成水滴，水的密度大于油的密度，水滴向油水分离罐(1)内底部沉降，油滴上升与油水分离罐(1)内上部的油层混合；
油水分离罐(1)内底部的油泥在压力的作用下，油滴和水滴从油泥中脱出并上升；
介电常数传感器上(11)将油层的介电常数传输到适配模块(17)，适配模块(17)将油层的介电常数信号转换后传输到中央计算机(18)，油层的介电常数达到设定的抽取范围时，启动抽油泵(9)将油层的油液从出油口(8)进行输出；介电常数传感器下(15)将油泥的介电常数传输到适配模块(17)，适配模块(17)将油泥的介电常数信号转换后传输到中央计算机(18)，油泥的介电常数达到设定的抽取范围时，将压力机(3)和变压器(4)停止工作，气压和静电场空间消失，油泥提油停止，打开底座上两支架(2)之间的抽油泥泵(13)将油泥与水从油泥出口(12)进行输出，转入下一道操作工序；
油水分离罐(1)内的油泥与水输完后，打开脱气油液输入口(5)的阀门，输入脱气井液进行循环操作。
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