一种高含水原油分离方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田开义技术领域，具体涉及一种将高含水油田开义出的油气水快速 分离的方法。
【背景技术】
[0002] 国内外油田开采出的油气水混合物，需要进行分离得到合格的商品原油后，才能 外输销售。目前，油田常规的分离流程为：井液先进入一级分离器，利用油气水的密度差，进 行重力自然沉降，将混合液中的天然气和大部分水分离出去，实现H相的预分离。然后进入 二级分离器，在化学药剂的作用下，使混合液进一步分离，分离后的原油含水小于30%，最 好小于20%，满足电脱水的要求；最后，化学热沉降后的原油进入电脱水罐，在电场及破乳 剂的作用下，将原油中的水脱除到商品原油的技术指标；轻质原油含水小于0.5%，重质原 油含水小于1 %。送种分离方法需要的设备体积庞大，投资较高，分离效率较低，特别是到油 田开采后期，开采出的井液含水在90%W上，经常造成前两级H相分离器后原油含水仍然 高于30%，影响电脱水的正常运行，一方面造成排水含油不达标，带来环保问题，另一方面 影响商品原油的质量，从而影响企业的效益。
[0003] 针对油田H相分离技术存在的问题，国外学者提出了静电聚结脱水的理念，先后 开发出了基于脉冲DC电场的静电聚结器巧PIC)、基于AC电场的静电聚结器巧CE)、在线静 电聚结器（IEC)、容器内置式静电聚结器（VIEC)、低含水静电聚结器化0WACC)等技术，其 中EPIC和ECE设置于分离器前面，用于水滴的聚结长大，然后加速分离器中油水的分离，其 缺点是：不能处理含水量大于60%的乳化液，静电场处理长大的水滴在进入分离器前容易 发生破裂，且对含气量有一定要求；VICE设置于分离器内部，被设计成正方形网格状穿孔 墙，每个孔内电极单元模块含有升压变压器，可促使水滴长大而加速油水分离，其缺点是电 极模块制造工艺复杂，长时间运行容易出故障；LOWACC需要和VICE配套使用，通常在两个 VICE处理后才设置L0WACC，其主要作用是将低含水原油处理后达到商品原油的要求，其缺 点是由于VICE的停留时间仅2~5s，而LOWACC停留时间需要30~140S，造成LOWACC部 分设备细长，占用较大空间。
[0004] 国内在利用静电聚结技术提高油水分离效率方面也有研究。中国专利 CN20173521抓公开了一种油气水沉降分离电脱水多功能H相分离装置，包括邸式油气水分 离筒体、縱流预分离器、变压器和分气包。在油气水分离筒体内依次设有沉降室、电脱水室 和水室。在电脱水室内设有高压电极板与变压器相连，电极为裸金属导体，极易造成脱水电 流升高、短路甚至跳间，影响装置安全运行。
[0005] 中国专利20266647抓和102796554A公开了一种高频谐振感应聚结油气水分离装 置，主要由分离装置壳体、油气水混合液入口、油气预分离筒、射频导纳油水界面检测仪、自 力式调节阀和浮子液面调节器组成。该技术虽可提高油水分离效率，但处理后的原油仍需 要经过电脱水才能达到商品原油的要求。
[0006] 中国专利202829960U和和发明专利102732296A公开了一种高含水原油静电脱水 装置。它包括气液分离罐和油水分离罐，油气水先在气液分离罐内进行油、气分离，然后进 入油水分离罐进行原油和水的分离。油气分离罐内设有裸电极和复合电极两种，分别组成 弱电场区、中强电场区和强电场区，H个电场的复合电极和一台变压器相连。该技术虽可提 高油水分离效率和装置处理能力，但电极结构复杂，水洗停留时间相对较短，易造成排水含 油超标。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种高含水原油高效分离的方法，它能处理任意含气量、任 意油水比的油气水H相混合液，处理后原油达到商品原油技术要求，排水含油达到电脱水 指标。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供了一种高含水原油分离方法，其特征在于，所述方法 包括W下步骤：
[0009] 1)油气水混合液经进料管进入气液分离罐，在布液盘上进行分散，使油气水混合 液中的气体与油水混合物的液体进行分离，分离出的油水混合物向下进入气液分离罐下 部，分离出的气体经隔离板水平向上进入气液分离罐上部；
[0010] 2)由步骤1)分离出的气体通过捕雾装置进一步脱除气相中夹带的微小液滴后出 装置；
[0011] 3)步骤1)中的液相油水混合物从气液分离罐下部引出，通过进料管进入油水分 离器的进料分配器中进行粗分离，大部分水在重力作用下沉降进入水相区域，剩余的油水 乳化液则由进料分配器侧面的分布孔分散进入气液分离罐中下部的水相区域，油水乳化液 经过水相区域洗涂进一步除去部分水滴，然后向上运动进入油相；油相依次经过静电聚结 电场区及强电场区，在两种电场作用下将水彻底脱除；
[0012] 4)步骤3)中脱水后的原油上升经过油水分离罐体上部集油管出装置；步骤3)分 离出的水经水相区域的吸油棒进一步除油后排出装置。
[0013] 本发明一种高含水原油分离方法，其进一步特征在于：所述气液分离罐的大小可 根据含气量高低进行调整。气液分离罐的布置形式可W根据现场空间情况调整，可W与油 水分离罐上下叠放，也可W与油水分离罐平行放置于同一平面，还可W单独布置于油水分 离罐的上游。
[0014] 本发明一种高含水原油分离方法，其进一步特征在于：在所述气液分离罐中设有 高效布液盘，可使油气水进料高度均匀分散，实现气液的高效快速分离。
[0015] 本发明一种高含水原油分离方法，其进一步特征在于：在所述油水分离罐中采用 中下部分配器进料方式，使油水从分配器出来后成上下流动方式，油的上升速度及水的下 降速度大大低于常规分离器的水平流动方式，有利于油水的彻底分离。油水分离罐的进料 分配器采用特殊结构，可使高含水混合液在分配器内进行粗分离，使大部分大水滴直接沉 降进入水相，提高油水分离效率。
[0016] 本发明一种高含水原油分离方法，其进一步特征在于：在所述油水分离罐的水相 区域设有吸油棒，吸油棒由空必金属管外绕特殊吸油纤维组成，可使水中微小油滴在吸油 棒表面吸附聚集，达到一定体积后上浮进入油相，可大大降低油水分离排出水的含油量，达 到排放要求，减少对环境的污染。
[0017] 本发明一种高含水原油分离方法，其进一步特征在于：步骤3)中所述静电聚结电 场区及强电场区由智能变压器供电，该变压器可根据需要实时调整电场强度的大小。电场 区域自下而上设置为静电聚结区和强电场脱水区，两种电场共用一层接地电极，结构简单， 功能齐全，可使含水高的乳化液在静电聚结区快速降低含水量，进入强电场区后实现油水 高效分离。同时，还便于检修，降低了设备成本。
[0018] 本发明中静电聚结电极为复合电极，采用常规空必金属管外覆耐油耐温绝缘材料 而成，绝缘层致密，可避免高含水乳化液导致极板间电流过大引起的短路，保证静电场的强 度及高效。接地电极和强电场电极为常规空必金属管。通电电极用绝缘材料支撑，并通过 高压绝缘导线和高压引入装置连接。
[0019] 本发明中静电场和强电场由智能变压器供电，电压可在额定电压下连续调整，可 同时输出两路，分别供给静电场和强电场，亦可单独给静电场和强电场其中之一供电。
[0020] 本发明在总体布局上采用气液分离与油水分离分别单独处理的设计，可W适应任 意比例的油气水H相混合液的处理。分开单独设计，可使罐内构件结构简单，便于操作及检 修，同时，由于进行了气体分离，可避免油水分离罐顶部聚集气体使电极暴漏在气相产生电 火花引发事故，从而提高了装置的安全性。
[0021] 本发明高含水原