[发明专利]一种高含水原油分离方法

说明书

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种将高含水油田开采出的油气水快速分离的方法。

背景技术

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，实现三相的预分离。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％。这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％以上，经常造成前两级三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。

针对油田三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(EPIC)、基于AC电场的静电聚结器(ECE)、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(LOWACC)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LOWACC，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。

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CN201735213U公开了一种油气水沉降分离电脱水多功能三相分离装置，包括卧式油气水分离筒体、漩流预分离器、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、短路甚至跳闸，影响装置安全运行。

中国专利202666475U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。

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，三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

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三相混合液，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。

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，所述方法包括以下步骤：

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；

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；

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涤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；