三元复合驱采出液脱水设备研究

论文摘要

大庆油田从二十世纪90年代初至今,一直致力于碱—表面活性剂—聚合物三元复合驱油技术的研究,并把这种技术作为保持油田持续发展的重要措施。大庆油田在“九五”期间开展三元复合驱矿场试验过程中发现,常规采出液处理设备受三元复合驱采出液中化学剂的影响很大。对于游离水脱除设备来说,主要表现为:三元复合驱采出液随着化学剂(碱、表面活性剂和聚合物)的部分采出,采出液性质会有较大变化,使采出液的油水分离难度增大。同时,由于三元复合驱采出液携带杂质的增加,也给采出液油水分离设备带来更大的淤积,使处理设备的运行效率降低。对于电脱水设备来说主要表现为:设备运行不稳定,电脱水器脱后油含水率和污水含油量明显上升,处理量明显降低,耗电量显著增加。由于“十一五”期间及以后,大庆油田要大规模推广应用三元复合驱油技术,为使采出液能得到有效处理,需要配套开发适应三元复合驱采出液处理的设备,以满足工业化推广的需要。该课题依托大庆油田目前正进行的三元复合驱先导性矿场试验工程,研制三元复合驱采出液游离水脱除和电脱水相关设备,包括游离水脱除器、电脱水控制柜、变压器及电脱水器。主要目标是,对于游离水脱除来说,在处理温度≤45℃、停留时间≤30min、破乳剂加入量≤30mg/L的条件下,实现三元复合驱采出液的有效处理。即处理后油中含水≤30%,水中含油≤3000mg/L。对于电脱水来说,在来液含水率不超过30%,处理温度≤55℃的条件下,处理后净化油含水率平均不超过0.3%,污水含油量平均不超过3000mg/L。该课题采用自主开发与消化吸收相结合的方式,在室内试验和现场试验基础上开发游离水脱除器,优化游离水脱除器结构,完善油水界面控制系统。同时开发电脱水控制柜、变压器和电脱水器,并将三者有机结合,提高整套设备运行的稳定性和利用率,降低脱水温度、破乳剂用量和耗电量,保证脱水效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 化学驱油技术简介
• 1.2.1 提高石油采收率的基本原理
• 1.2.2 化学驱油技术原理
• 1.3 国内外试验研究概况及发展趋势
• 1.4 课题研究内容和技术考核指标
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 考核指标
• 1.5 课题研究进展情况
• 第二章 三元复合驱采出液性质研究
• 2.1 三元复合驱油剂对油水分离影响机理研究
• 2.1.1 模拟三元复合驱油采出液水相的视粘度
• 2.1.2 模拟三元复合驱油采出液油相的粘度
• 2.1.3 W/O 型三元复合驱油采出液油水分离特性
• 2.1.4 O/W 型模拟三元复合驱油采出液的油水分离特性
• 2.1.5 O/W 型三元复合驱油采出液的相分离过程
• 2.2 进口表活剂三元复合驱先导性试验研究成果
• 2.2.1 游离水脱除器现场试验效果
• 2.2.2 电脱水器现场试验效果
• 2.3 三元复合驱采出液室内静态沉降特性研究
• 2.3.1 国产和进口表活剂三元复合驱采出液游离水脱除室内对比试验
• 2.3.2 游离水脱除模拟试验情况
• 2.4 三元复合驱采出液室内静态电脱水特性研究
• 2.4.1 三元复合驱乳状液的导电性
• 2.4.2 三元复合驱采出液与聚驱采出液静态电脱水对比试验
• 2.4.3 不同加电时间静态电脱水试验
• 2.4.4 中心井静态电脱水试验
• 2.4.5 试验结论
• 2.5 室内试验结论
• 第三章 游离水脱除设备研究
• 3.1 游离水脱除器专用波纹板填料的研究
• 3.1.1 波纹板填料在油水分离过程中的作用
• 3.1.2 填料中流体的流动形态分析
• 3.1.3 波纹板填料简化为倾斜平板的方法
• 3.1.4 聚结填料的润湿性测试
• 3.1.5 波纹聚结板填料的开发
• 3.2 新型游离水脱除器研制
• 3.2.1 入口构件对分离器流场的影响
• 3.2.2 布液板对分离流场的影响
• 3.2.3 出口挡板对分离器流场的影响
• 3.3 游离水脱除器设计
• 3.3.1 确定合理的设备结构
• 3.3.2 使用新型聚结填料
• 3.4 油水界面的检测与控制
• 第四章 电脱水设备研究
• 4.1 电脱水供电设备研制
• 4.1.1 安全脱水变压器研制
• 4.1.2 新型微机脱水控制柜研制
• 4.2 新型电脱水器研制
• 4.2.1 极板结构
• 4.2.2 布液结构
• 第五章 脱水设备试验
• 5.1 新型三元复合驱游离水脱除器现场试验
• 5.2 新型三元复合驱电脱水现场试验
• 5.2.1 处理温度对脱水质量影响试验
• 5.2.2 处理量对脱水质量影响试验
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢