電脫水器處理聚合物驅(qū)采出液

青山

1 聚合物驅(qū)采出液對電脫水工藝的影響
聚合物驅(qū)采出液沉降分離質(zhì)量變差, 表現(xiàn)為沉降時間
延長, 油中含水和水中含油都明顯增加, 油水界面不清晰,
油水過度層增厚。聚合物對采出液中的水相影響很大, 隨
著聚合物含量的增加, 水的粘度不斷增加, 在脫水器電場
中, 乳化液即使完成破乳過程, 也難以沉降分離。由于采
出液中含有大量的聚合物, 電脫水器處理含砂量較高的原
油時, 容易在底部和電極組之間積砂, 使電脫水器下部的
沉降空間變小, 對脫水效果影響很大。電極上積砂, 造成
脫水器內(nèi)的電場強(qiáng)度降低并且電場變得不均勻, 使脫水電
流增大、電壓降低, 脫水器內(nèi)常常發(fā)生擊穿放電現(xiàn)象。電
脫水器內(nèi)油水界面過度層增厚, 脫出水中含油增高, 對電
脫水器的放水質(zhì)量影響很大。
2 電脫水工藝的改進(jìn)和完善
21  電脫水工藝參數(shù)
電脫水器工藝參數(shù)的確定就脫水器本身來說, 以有關(guān)
規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù), 以保證脫水質(zhì)量為目的。電脫水工藝
參數(shù)除了滿足電脫水器本身的要求外, 還應(yīng)滿足系統(tǒng)流程
的要求。為了驗證工藝參數(shù)的可行性, 利用介質(zhì)擊穿裝置
對原油做絕緣擊穿試驗, 用動態(tài)模擬電脫水評價裝置對工
藝參數(shù)進(jìn)行評價, 通過試驗證明工藝參數(shù)的合適性。
22  電脫水器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
( 1) 電脫水器的電極層數(shù)應(yīng)適當(dāng)減少, 并增加脫水器
底部的沉降空間, 以增大電極之間電場強(qiáng)度的差值, 適應(yīng)
聚合物驅(qū)采出液含水高、破乳難度大的需要, 有利于油水
分離。
( 2) 對電脫水器下部和上部的進(jìn)油分配器、出油收集
器進(jìn)行改進(jìn), 使含水原油均勻地進(jìn)入電脫水器, 脫水后的
原油均勻、平穩(wěn)地流出電脫水器, 使脫水器內(nèi)的流場穩(wěn)定,
以保證水滴在電脫水器內(nèi)充分聚結(jié)、沉降分離。
( 3) 聚合物驅(qū)采出液中含泥砂量大, 電脫水器內(nèi)的沉
砂量就大, 為了清除脫水器內(nèi)的積砂, 利用從沖砂裝置噴
水嘴噴出的高溫高壓污水, 將積砂沖起后, 從排砂管線排
出脫水器。由于噴水嘴腐蝕和結(jié)垢比較嚴(yán)重, 噴水嘴要采
用防腐防垢專用材料。
23  電脫水供電設(shè)備
( 1) 電脫水控制柜。電脫水器在處理聚合物驅(qū)采出液
時, 脫水電流增大, 電場穩(wěn)定性變差, 要求脫水控制柜的
自動調(diào)節(jié)特性要好, 脫水供電設(shè)備在容量上要有足夠的富
裕系數(shù)。電脫水控制柜采用可控硅恒流源控制技術(shù), 輸出
電壓穩(wěn)定, 電壓、電流自動調(diào)節(jié), 可保證電脫水器內(nèi)電場
穩(wěn)定, 脫水效果好。
( 2) 防爆脫水變壓整流器。脫水變壓器和高壓整流器
采用一體化防爆設(shè)備, 減少了高壓接線環(huán)節(jié), 提高了設(shè)備
的可靠性。脫水變壓器的低壓繞組或高壓繞組設(shè)有電壓抽
頭, 以調(diào)整脫水變壓整流器的輸出電壓。脫水供電方式優(yōu)
先采用交 直流雙電場供電方式, 經(jīng)對比試驗, 交 直流
雙電場脫水, 比直流脫水和交流脫水節(jié)電60%以上。
( 3) 高壓防爆接口裝置。脫水變壓整流器的高壓出線
與電脫水器的連接部分, 采用充油防爆結(jié)構(gòu), 避免雨雪天
氣電暈放電現(xiàn)象的發(fā)生, 保證安全生產(chǎn)。
24 油水界面控制
電脫水器油水界面控制采用射頻導(dǎo)納油水界面儀, 該
界面儀由一個射頻導(dǎo)納界面變送器和剛性傳感器組成, 設(shè)
有電脫水專用保護(hù)器, 傳感器上部加高壓電場保護(hù)極。由
于電脫水器內(nèi)的油水界面往往不是清晰界面, 非電學(xué)方法
不易分辨, 乳化層在電學(xué)特性上存在一個較明顯的導(dǎo)電與
絕緣的分層, 射頻導(dǎo)納界面儀解決了這個問題, 近年來該
傳感器在電脫鹽器和電脫水器上應(yīng)用較多。
3 電脫水技術(shù)的推廣應(yīng)用
在室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上, 對電脫水器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究
和優(yōu)化設(shè)計, 在現(xiàn)場對單井聚合物驅(qū)采出液進(jìn)行了電脫水
試驗研究。采出液中聚合物濃度為244mg/ L, 原油密度為
08969g/ cm3 , 在50  時的粘度為3811mPa s, 采出液經(jīng)油
氣水三相分離、加熱、沉降脫水后進(jìn)電脫水器。
試驗表明: 脫出水含油在1152~ 161858mg/ L 之間波
動, 污水質(zhì)量不穩(wěn)定; 在保證合適的藥劑和較高的溫度下,
原油含水可以達(dá)到12% ~ 19%之間, 說明聚合物采出液
的原油電脫水在合適的工藝條件下, 基本上可以保證脫水
的效果。凈化油含水較高的主要原因是原料油含水太高且
不穩(wěn)定, 如果降低原料油含水, 凈化油含水還會降低。
在單井聚合物驅(qū)采出液電脫水試驗的基礎(chǔ)上, 對聯(lián)合
站3000 12600 的電脫水器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn), 在孤島采油
廠進(jìn)行了推廣應(yīng)用。目前, 已對十幾臺電脫水器進(jìn)行了改
進(jìn), 應(yīng)用效果良好。
孤三聯(lián)的原油密度0934g / cm3, 粘度850mPa  s
( 50  ) , 總液量19316m3/ d, 油量1346t/ d, 采出液綜合含水
93%, 60%以上為聚合物驅(qū)采出液, 在改造前, 六臺電脫
水器運行4 臺, 送電電壓都很低, 脫水效果也不好, 其余
電脫水器因送不上電停用。孤三聯(lián)電脫水器改造后, 進(jìn)電
脫水器的原料油含水一般在20%左右, 電脫水器出口的凈
化油含水在1%左右。