重质稠油多场耦合电脱水方法与流程

本发明属于油气田地面工程领域，具体涉及一种重质稠油多场耦合电脱水方法。

背景技术：

1、全球剩余石油资源70％是稠油资源，是世界石油资源的重要接替。我国稠油资源分布广，已在12个盆地发现70多个重质油田，目前已建成辽河、新疆、胜利、河南等四大重油生产区，年产油量1000万吨，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。

2、含水原油的脱水处理是原油生产的关键一环。国外稠油脱水一般采用外加稀释剂的密闭脱水工艺，我国部分油田采用外加稀释剂的热化学沉降+电化学脱水的密闭脱水工艺、部分油田采用热化学沉降两段脱水工艺技术。

3、目前，国内主力稠油区块均进入开发中后期，为改善开发方式转换实施规模扩大、采出液物性日益复杂、处理难度大、成本高的油田生产现状，同时应对环境保护标准不断提升的外部环境要求，探索研究重质稠油密闭脱水工艺是大势所趋。

4、重质稠油是指在20℃时，0.916g/cm3＜密度≤0.996g/cm3且温度50℃时，动力粘度＞400mpa.s的原油。同时随着油田重质稠油开采中后期油井产出液中的含水率大幅提高，高重质稠油具有乳化程度高、密度差小、粘度大等特点，油水分离难度大，脱水难以达标。

5、现有重质稠油脱水的方法包括化学脱水技术(主要包括热化学沉降脱水、电化学脱水和掺稀释剂脱水三种)、物理脱水工艺和超声脱水工艺。其中，欲实现重质稠油的密闭高效油水分离，电脱水工艺技术是主要技术方向。目前原油电脱水工艺多采用交流电场脱水、直流电场脱水、交直复合电场和高频脉冲电场脱水的方法。以上方法各有优缺点，但进一步研究后发现，现有稠油电脱水技术是在sy/t0045《原油电脱水设计规范》规定的原油在运动粘度低于50mm2/s的温度条件下进行，但对操作温度低于90℃动力粘度在100～300mpa.s、比重在0.93～0.97g/cm3的重质稠油缺乏一种高效、稳定的电脱水方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术受原油密度大、粘度高、胶质沥青质含量高、来液成分复杂等本质特性制约，重质稠油外输含水率长期不达标的不足，本发明提供重质稠油多场耦合电脱水方法，解决在密闭、工作温度不高于90℃条件下，动力粘度在100～300mpa.s、比重在0.93～0.97g/cm3的重质稠油脱水达标、常规交直流电脱水器处理含水稠油过程中易发生电场倒塌、单纯热化学沉降工艺吨液成本高问题。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种重质稠油多场耦合电脱水方法，步骤包括：

3、1.进液；

4、2.预脱水；

5、3.主脱水；

6、4.效果保障；

7、5.辅助脱水。

8、进一步的，所述步骤1重质稠油进液温度为90℃。

9、进一步的，所述步骤2预脱水具体为：将重质稠油通过辅以热化学作用重力场的低压高频脉冲电场对重质稠油进行脱水。

10、进一步的，所述步骤2低压高频脉冲电场参数为：电压300～400v/cm、脉宽比0.5～0.8、频率4～6khz、时间15～20min。

11、进一步的，所述步骤2热化学作用重力场参数为：温度90℃、时间15～20min。

12、进一步的，所述步骤3主脱水具体为：将步骤2处理后的重质稠油通过高压高频电场进行脱水。

13、进一步的，所述步骤3高压高频电场参数为：电压800～1500v/cm、脉宽比0.5～0.8、频率4～6khz、时间5～20min。

14、进一步的，所述步骤4效果保障具体为：将步骤3处理后的重质稠油通过高压直流电场进行脱水。

15、进一步的，所述步骤4高压直流电场参数为：电压800～1200v/cm、时间20min。

16、进一步的，所述步骤5辅助脱水具体为：将步骤4处理后的重质稠油通过热化学作用重力场进行脱水。

17、进一步的，所述步骤5热化学作用重力场参数为：温度90℃、时间15～20min。

18、本发明与现有技术相比的有益效果是：

19、1)与常规电场型式的电脱水器对比，经多场耦合处理后，重质稠油处理后含水由3％-6％可至1.5％～2％；因辅以热化学作用的重力场的设置，在提升脱水效果、降低电耗的同时，提升了出水质量，污水含油可控制在3000mg/l以下；

20、2)与现有两段热化学沉降工艺方法相比，吨液成本可降低15％～30％，净化油含水率由2％～3.5％降至1.5％～2％，满足生产要求；实现密闭流程，满足环保要求。

21、3)与现有技术相比，针对重质稠油90℃以下的密闭深度脱水处理，不同梯度多场耦合与协同作用机制为首次提出，具有创造性。

技术特征：

1.一种重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤a重质稠油进液温度为90℃。

3.根据权利要求1所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤b预脱水具体为：将重质稠油通过辅以热化学作用重力场的低压高频脉冲电场对重质稠油进行脱水。

4.根据权利要求3所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤b低压高频脉冲电场参数为：电压300～400v/cm、脉宽比0.5～0.8、频率4～6khz、时间15～20min。

5.根据权利要求3所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤b热化学作用重力场参数为：温度90℃、时间15～20min。

6.根据权利要求1所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤c主脱水具体为：将步骤b处理后的重质稠油通过高压高频电场进行脱水。

7.根据权利要求6所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤c高压高频电场参数为：电压800～1500v/cm、脉宽比0.5～0.8、频率4～6khz、时间5～20min。

8.根据权利要求1所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤d效果保障具体为：将步骤c处理后的重质稠油通过高压直流电场进行脱水。

9.根据权利要求8所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤d高压直流电场参数为：电压800～1200v/cm、时间20min。

10.根据权利要求1所述的重质稠油多场耦合电脱水方法，其特征在于，所述步骤e辅助脱水具体为：将步骤d处理后的重质稠油通过热化学作用重力场进行脱水，热化学作用重力场参数为：温度90℃、时间15～20min。

技术总结
本发明属于油气田地面工程领域，公开了一种重质稠油多场耦合电脱水方法。步骤包括进液、预脱水、主脱水、效果保障、辅助脱水。本发明与常规电场型式的电脱水器对比，经多场耦合处理后，重质稠油处理后含水由3％‑6％可至1.5％～2％；因辅以热化学作用的重力场的设置，在提升脱水效果、降低电耗的同时，提升了出水质量，污水含油可控制在3000mg/L以下，与现有技术相比，针对重质稠油90℃以下的密闭深度脱水处理，不同梯度多场耦合与协同作用机制为首次提出，具有创造性。

技术研发人员：侯建宇,李泽勤,孙雁伯,周立峰,李洪彬,胡静,刘旋,毕建成,吕泽锋,史传麒,胡磬锋,高鹏,王勇
受保护的技术使用者：辽河石油勘探局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/2