申请日2017.01.18
公开(公告)日2017.10.13
IPC分类号C10G33/02; C10G33/04
摘要
本发明公开一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺及装置，该工艺包括如下步骤：1)含有复杂乳状液的原油采出液与破乳剂混合进入分水设备，得低含水油;2)低含水油温度不低于45℃时，与破乳剂混合进入一次沉降罐;低含水油温度低于45℃时，与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃，进入一次沉降罐;3)一次沉降罐中的油相液体与破乳剂混合进入缓冲罐;4)缓冲罐中的液体进入第二加热设备加热至75~90℃，进入电脱水器;5)电脱水器脱水得到的油相液体进入净化油罐，净化后的得到含水率低于1.5%的净化原油流出;电脱水器脱水得到的水相液体进入一次沉降罐，净化油罐中的水相液体进入一次沉降罐或污油污水池。
摘要附图
权利要求书
1.一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)含有复杂乳状液的原油采出液与破乳剂混合进入分水设备，分水处理后得到的低含水油;
2)低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入一次沉降罐，进行沉降处理;
3)沉降处理后，一次沉降罐中的油相液体与破乳剂混合进入缓冲罐;
4)缓冲罐中的液体经提升泵后进入第二加热设备加热至75~90℃，然后进入电脱水器;
5)电脱水器脱水得到的油相液体进入净化油罐，净化后的得到含水率低于1.5%的净化原油流出;电脱水器脱水得到的水相液体进入一次沉降罐，而净化油罐中的水相液体间歇提升进入一次沉降罐或污油污水池。
2.根据权利要求1所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，其特征在于，步骤2)低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一原油稳定塔稳定处理后再进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入第一原油稳定塔稳定处理，液相再进入一次沉降罐，进行沉降处理;步骤 5)中电脱水器脱水得到的油相液体进入第二稳定塔稳定处理后，得到油相液体再进入净化油罐。
3.根据权利要求2所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，其特征在于，步骤2)中低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经油气分离装置油气分离后，油相进入第一原油稳定塔稳定处理，液相再进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入油气分离装置油气分离，然后油相液体进入第一原油稳定塔稳定处理后，流出的油相液体进入一次沉降罐，进行沉降处理;油气分离装置、第一原油稳定塔和第二原油稳定塔的气相物进入天然气处理系统。
4.根据权利要求1所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，其特征在于，一次沉降罐和净化油罐的气相出口连接抽气装置，以对一次沉降罐和净化油罐中的气相物进行抽气处理，抽出的气体进入天然气处理系统。
5.根据权利要求4所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，其特征在于，步骤2)中低含水油经油气分离装置油气分离后再进入一次沉降罐。
6.一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，其特征在于，包括：
分水设备，其入口连接原油采出液的来液管线;
第一破乳剂添加装置，其连接原油采出液的来液管线;
第一加热设备，其入口通过管线连接分水设备的油相出口;
第二破乳剂添加装置，其连接第一加热设备和分水设备之间的管线;
一次沉降罐，其入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口;
缓冲罐，其入口通过管线连接一次沉降罐的油相出口;
第三破乳剂添加装置，其连接一次沉降罐和缓冲罐之间的管线;
第二加热设备，其入口连接缓冲罐的出口;
电脱水器，其入口连接第二加热设备的出口;
净化油罐，其入口连接电脱水器的油相出口;
其中，电脱水器的水相出口连接一次沉降罐的水相出口，净化油罐的水相出口连接一次沉降罐的水相入口和污油污水池。
7.根据权利要求6所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，其特征在于，第一加热设备与一次沉降罐之间还设有第一原油稳定塔，其中第一原油稳定塔的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，一次沉降罐的入口连接第一原油稳定塔的液相出口;电脱水器与净化油罐之间还设有第二原油稳定塔，其中第二原油稳定塔的入口连接电脱水器的油相出口，净化油罐的入口连接第二原油稳定塔的液相出口。
8.根据权利要求7所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，其特征在于，第一加热设备与第一原油稳定塔之间还设有油气分离装置，其中油气分离装置的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，第一原油稳定塔的入口连接油气分离装置的油相出口;油气分离装置、第一原油稳定塔和第二原油稳定塔的气相出口连接天然气处理系统。
9.根据权利要求6所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，其特征在于，一次沉降罐和净化油罐的气相出口连接抽气装置的入口，抽气装置的出口连接天然气处理系统。
10.根据权利要求9所述的含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，其特征在于，第一加热设备与一次沉降罐之间设有油气分离装置，其中油气分离装置的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，油气分离装置的油相出口连接一次沉降罐。
说明书
含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺及装置
技术领域
本发明属于原油脱水处理工艺，具体涉及一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺及装置。
背景技术
乳状液是由两种以上不互溶或部分互溶的液体形成的分散系统。目前分为W/O，O/W，复杂乳状液指W/O/W、O/W/O等多重乳化，具有边界呈多边形，乳化粒径小，分布集中等特点。
原油电脱水处理工艺，是将经过热化学沉降脱水后的低含水原油或经过三相分离器分离后的低含水原油进行深度脱水的处理工艺，具有脱水速度快、净化油含水低的优点，脱水成本低，能节省破乳剂、耗电量又低，在各油田被广泛采用。
胜利油田开发进入特高含水期后，原油的综合含水大多在90%左右，再加上采用新的钻采工艺，使采出液的乳化稳定性发生了很大变化，原有的电脱水工艺已难以适应要求。主要表现为能耗大、运行成本高、脱水器电场不稳定(甚至倒电场)、强化聚结难、脱水效果差等问题。针对所存在的问题，对一些联合站工艺流程进行密闭改造，在脱水效果、降低能耗等方面，取得了较好的效果。还有一些联合站采用的是开式工艺流程，污油回掺使原油重复乳化和老化严重，脱水效果较差。
目前我国普遍使用的是多层电极盘式的卧式电脱水器和立式电脱水器两种。 根据电脱水器工作原理：交流电促使水滴振荡变形，大水滴振荡过强，相互碰撞机会少，容易破乳，小水滴则相反。直流电使水滴定向移动，大小水滴移动速度不同，但总会聚集在一起，自由沉降下来，所以直流电脱水比交流电脱水效果好。
交流脱水比直流脱水质量好(低放水)，而脱水后原油含水质量不如直流电脱水。根据这种情况，在美国和大庆的一些油中，试验一种复合式电脱水器。脱水器上层极盘为直流电，下层极盘用交流电，这样既有好的原油质量，又有好的放水质量。通过实验，不但脱水质量有很大提高，而且在节能上有很好的效果。
但是不管是哪种电脱水，其基本工作原理为：在电场作用下，聚结前，液珠首先排列成链，为此，破乳器中必须有大量的链生成，以进行聚结。这些链不能太长，否则链产生传导电流，以致形成短路导致能量的漏泄;同时，形成的链也不能过短。其长短恰好能使链中的粒子在所加的电场力下发生聚结。W/O型乳状液体系可看作是复合电介质，界面松弛时间决定乳状液和绝缘电极的极化、松弛特性，它是两者介电松弛时间的平均效应。在电场中液珠需要10-11秒的时间去极化，在外加电场的作用下，液珠被极化，液珠与液珠间产生吸引力或排斥力，这加剧了液珠之间的运动，导致随机碰撞而聚结。
原油乳状液的电导率除取决于其含水率和水颗粒的分散度外，在很大程度上决定于水中的含盐、含酸、含碱量。乳状液的电导率还随温度的增高而增大。复杂原油乳化特性非常复杂，导电性强、界面膜稳定，破乳脱水困难。当其进入电脱水器后难以建立正常的脱水电场，脱水电流大、电压低。
发明内容
本发明是一种针对复杂乳状液的原油电脱水无法稳定运行的解决方法，方法本身对设备结构并不做本质上的调整，而是从处理介质入手，改变介质含水率、界面膜强度，保证工频电脱水器稳定运行的脱水电流及电压，使设备能够稳定运行。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理工艺，包括如下步骤：
1)含有复杂乳状液的原油采出液与破乳剂混合进入分水设备，分水处理后得到的低含水油;
2)低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入一次沉降罐，进行沉降处理;
3)沉降处理后，一次沉降罐中的油相液体与破乳剂混合进入缓冲罐;
4)缓冲罐中的液体经提升泵后进入第二加热设备加热至75~90℃，然后进入电脱水器;
5)电脱水器处理后得到的油相液体进入净化油罐，净化后的得到含水率低于1.5%的净化原油流出;电脱水器脱水得到的水相液体进入一次沉降罐，而净化油罐中的水相液体间歇提升进入一次沉降罐或污油污水池。
优选地，步骤2)低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一原油稳定塔稳定处理后再进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入第一原油稳定塔稳定处理，再进入一次沉降罐，进行沉降处理;步骤2)低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一原油稳定塔稳定处理后再进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入第一原油稳定塔稳定处理，再进入一次沉降罐，进行沉降处理;步骤 5)中电脱水器脱水得到的油相液体进入第二稳定塔稳定处理后，得到油相液体再进入净化油罐。
优选地，步骤2)中低含水油的温度不低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经油气分离装置油气分离后，油相进入第一原油稳定塔稳定处理，液相再进入一次沉降罐;低含水油的温度低于45℃时，低含水油与破乳剂混合经第一加热设备加热至50~60℃后，进入油气分离装置油气分离，然后油相液体进入第一原油稳定塔稳定处理后，流出的油相液体进入一次沉降罐，进行沉降处理;油气分离装置、第一原油稳定塔和第二原油稳定塔的气相物进入天然气处理系统。
油气分离装置、第一原油稳定塔和第二原油稳定塔的气相物进入天然气处理系统。
一次沉降罐和净化油罐的气相出口连接抽气装置，以对一次沉降罐和净化油罐中的气相物进行抽气处理，抽出的气体进入天然气处理系统。
步骤2)中低含水油经油气分离装置油气分离后，得到的油相液体再进入一次沉降罐。
分水设备中的水相液体进入污水处理系统，气相物进入天然气处理系统;一次沉降罐中的水相液体进入污水处理系统。
本发明还提供一种含有复杂乳状液的原油采出液的电脱水处理装置，包括：
分水设备，其入口连接原油采出液的来液管线;
第一破乳剂添加装置，其连接原油采出液的来液管线;
第一加热设备，其入口通过管线连接分水设备的油相出口;
第二破乳剂添加装置，其连接第一加热设备和分水设备之间的管线;
一次沉降罐，其入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口;
缓冲罐，其入口通过管线连接一次沉降罐的油相出口;
第三破乳剂添加装置，其连接一次沉降罐和缓冲罐之间的管线;
第二加热设备，其入口连接缓冲罐的出口;
电脱水器，其入口连接第二加热设备的出口;
净化油罐，其入口连接电脱水器的油相出口;
其中，电脱水器的水相出口连接一次沉降罐的水相出口，净化油罐的水相出口连接一次沉降罐的水相入口和污油污水池。
作为其中一优选技术方案，第一加热设备与一次沉降罐之间还设有第一原油稳定塔，其中第一原油稳定塔的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，一次沉降罐的入口连接第一原油稳定塔的液相出口;电脱水器与净化油罐之间还设有第二原油稳定塔，其中第二原油稳定塔的入口连接电脱水器的油相出口，净化油罐的入口连接第二原油稳定塔的液相出口。
第一加热设备与第一原油稳定塔之间还设有油气分离装置，其中油气分离装置的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，第一原油稳定塔的入口连接油气分离装置的油相出口。
油气分离装置、第一原油稳定塔和第二原油稳定塔的气相出口连接天然气处理系统。
作为另一优选技术方案，一次沉降罐和净化油罐的气相出口连接抽气装置的入口，抽气装置的出口连接天然气处理系统。
第一加热设备与一次沉降罐之间设有油气分离装置，其中油气分离装置的入口连接第一加热设备的出口和分水设备的油相出口，油气分离装置的油相出口连接一次沉降罐。
分水设备和一次沉降罐的水相出口连接污水处理系统;分水设备的气相出口连接天然气处理系统。
所述第一加热设备和第二加热设备为水套炉或换热器。
所述缓冲罐和第二加热设备之间的管线上设有提升泵。
本发明是从本质上解决了三次采油技术应用后复杂采出乳状液复杂且稳定的乳化状态，平衡介质含水率、降低乳化界面膜强度，保证工频电脱水器稳定运行的脱水电流及电压，使设备能够稳定运行。
现有技术无法从本质上改变复杂采出乳状液进设备的乳化状态，无法控制在电场作用下液珠形成链的长度，往往产生传导电流，致使倒电场而无法正常运行。
采用本发明的工艺和装置可使的含有复杂乳状液的原油采出液脱水后得到含水率低于1.5%的净化原油。