油气集输

油气集输课后总结1储运1602班金鑫2原油脱水3目录一、原油脱水及其标准二、原油脱水基本方法4原油脱水原油和水在油藏中运动时，常携带并溶解大量盐类，如氯化物、硫酸盐、碳酸盐等。在油田开采初期，原油中含水很少或基本不含水，这些盐类主要以固体结晶形态悬浮于原油中。进入中、高含水开采期则主要溶解于水中。对原油进行脱水、脱盐、脱除泥沙等固体机械杂志，使之成为合格商品原油的工艺过程称为原油处理，国内常称原油脱水5集输过程示意图6原油中含水给生产带来的主要问题（1）增大了液体量，降低了设备和管路的有效利用率；（2）增加了集输过程的动力和热力消耗；引起金属管路和设备的结垢与腐蚀，使其寿命降低；（3）破坏炼制工作的正常进行7合格原油的含水标准“油田油气集输设计规范”规定：出矿原油的质量含水量不大于1%；优质原油含水量不大于0.5%较先进的炼厂装置的原油要求：含水不大于0.1%含盐量不大于3~5毫克/升8向原油中掺入2%~5%的淡水，对原油进行洗涤，是以固体结晶形态存在的盐类溶解于水中，然后在脱水，使原油含盐量降低至允许的范围内。含盐量不达标时的处理方法：9原油中水存在形式游离水在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来乳化水很难用沉降法从油中分离出来它与原油的混合物称为油水乳状液10原油脱水和原油乳化液有密切的关系，因为在含水原油中乳状液的性质直接影响着原油脱水的难易11乳状液显微照片12原油脱水的基本方法原油脱水包括脱除游离水和乳化水，其中关键是乳化水的脱出。乳状液的破坏称为破乳原油乳状液的破乳过程是由分散水滴相互接近、碰撞、界面膜破裂、水滴合并、在油相中沉降分离等一系列环节组成，常称之为水滴的聚结和沉降。13从热力学观点看,原油乳状液属不稳定体系。水滴仍有合并、减小油水界面,使系统界面能降至最低的趋势,只是由于天然乳化剂构成的界面膜有较高的机械强度阻止了水滴的合并沉降,所以原油乳状液破乳的关键是破坏油水界面膜,促使水滴的聚结和沉降。14·化学破乳·重力破乳·加热·电脱水·为了提高效果上述方法经常联合使用原油脱水的基本方法15一.热化学脱水工作原理：将含水原油加热到一定的程度，并在原油中加入适量的破乳剂。破乳剂能吸附在油水界面膜上，降低油水界面张力，改变乳状液类型，以达到油水分离的目的。16破乳剂的作用：1.破乳剂较乳化剂有更高的活性,能迅速地穿过乳状液外相分散到油水界面,替换或中和乳化剂,降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度。2.破乳剂能消除水滴间的静电斥力,使水滴絮凝。3.有聚结作用,即能破坏乳化水滴外围的界面膜,使水滴合并、粒经增大,在原油内沉降、油水分层。4.能湿润固体，阻碍固体粉末乳化剂的作用。17二、重力沉降脱水：工作原理:依靠油水密度差产生的下部水层的水洗和上部原油中水滴的沉降作用使油水分离◆水洗:乳状液向上通过水层时,由于水的表面张力较大,使原油乳状液中的游离水、粒径较大的水滴盐类和亲水性固体杂质等进入水层的过程为了提高脱水效果,利用亲水憎油的固体物质制成聚结床。18重力沉降脱水的优缺点:①优点·采用聚结和停留一段时间的方法使油水分离，故一般无需加热节省燃料;·由于不加热,原油的轻组分损失少、原油体积和密度变化小;·重力沉降罐内无运动部件,操作简单,要求自控水平低。19②缺点：·不适用于气油比大的原油乳状液;·罐容及装液后的质量较大,不适用于海洋原油处理;由于沉降罐内表面积较大和污水的腐蚀性,使内壁衬里和牺牲阳极的投资、检查、维护费用较高;·由于罐的表面积较大,若油水混合物温度高于环境温度则热损失较大；·罐截面面积较大,欲使油水混合物沿截面均匀流动、避免短路流和流动死区十分困难,使沉降罐的性能受到影响20经重力沉降和热化学脱水后，“净化原油”的含水率仍达不到商品原油含水率指标时，可采用电脱水。电脱水常作为原油乳状液净化脱水工艺的最后环节，在油田广泛使用。只适合处理含水率小于30%的W/O型原油乳状液21工作原理：将原油乳状液置于高压直流或交流电场中,由于电场对水滴的作用,削弱了水滴界面膜的强度,促进水滴的碰撞,使水滴聚结成粒径较大的水滴,在原油中沉降分离出来。22水滴在电场中的聚结方式：·电泳聚结·偶极聚结·振荡聚结23电泳聚结在电泳过程中，一部分颗粒大的水珠会因带电多而速度快，速度的大小不等会使大小不同的水珠发生相对运动，碰撞、合并增大，当增大到一定程度后即从原油中沉降分出。其他未发生碰撞或碰撞、合并后还不够大的水珠，会一直电泳到相反符号的电极表面，在电极表面相互聚集（接触而未合并）或聚结在一起，然后从原油中分出。乳状液在直流电场中的这种电泳过程，会使水珠聚结，所以又称其为“电泳聚结”。24直流电场25偶极聚结置于电场中的W/O型乳状液的水珠，由于电场的诱导而产生偶极极化，正负电荷分别处于水珠的两端，如图7–7所示。因为置于电场中的所有水珠，都受到此种诱导而发生偶极极化，相邻两个水珠的靠近一端，恰好成为异性，相互吸引，其结果使两个水珠合并为一体。由于外加电场是连续的，这种过程的发生呈“链锁反应”。当水珠颗粒增大到其重力足以克服乳状液的稳定性时，水珠即自原油中沉降分离出来。26（a.水底两端的带电与变形）（b.相邻两水滴的相互作用）27振荡聚结交变电场对W/O型乳状液水珠的另一个作用是引导其作周期性的振荡，其结果是水珠由球形被拉长为椭球形，界面膜增大变薄，乳化稳定性降低，振荡时相邻水珠相碰，合并增大自原油中沉降分离出来。由室内透明电脱水器中看到的现象是：在电场的作用下，水珠都处于极其活泼的跳跃状态，且一个个成为菱形，然后合并成大滴沉降至脱水器的底部。另外，交变的磁场振荡也有破乳脱水作用。2829优点：●净化原油含水率低;●能在较低温度下破乳,节省燃料,也减小原油的密度和蒸发损失;●电脱水器处理量大。在相同处理量下容器较小,更适用于海洋平台。缺点:●增加设备投资、控制和维修费用电脱水优缺点：30电脱水结构图31典型的脱水流程32