[发明专利]一种基于多场协同作用的组合式原油电脱水器

说明书

本发明公开了一种基于多场协同作用的组合式原油电脱水器，包括外管、静电聚结段、旋流段和重力沉降段；外管的顶部形成有第一油出口管，靠近外管底部的侧方设置有原油乳化液入口管，靠近重力沉降段底部的外管侧方设置有第一水出口管；静电聚结段外接正负极，静电聚结段和外管之间以及静电聚结段内均形成有非均匀电场；旋流段包括内管、起旋元件、第二油出口管和第二水出口管，内管位于静电聚结段的上方并同轴设置在外管内；起旋元件设置在所述内管的下端；第二油出口管同轴设置在内管的顶部；第二水出口管套在第二油出口管的外部并设置在内管的顶部；重力沉降段为由内管、外管以及过渡管段之间围成的上部敞口的环形空间。

技术领域

本发明涉及一种海上高含水原油乳化液高效破乳脱水处理装置，特别涉及一种基于多场协同作用的组合式原油电脱水器，尤其涉及一种基于电场、离心力场和重力场综合作用的原油脱水器。

背景技术

随着我国大部分陆上或海上油田逐渐进入开采中后期，油井采出液中的含水率逐年上升，部分甚至高达95％以上。为了提高原油采收率，提出了酸化压裂、堵水调剖、聚合物驱/化学驱等新技术。尤其是随着聚合物驱、化学驱等三次强化采油(EOR)技术的大规模推广应用，进一步加剧了油井采出液的乳化程度。如果继续沿用当前多数油田采用的以“高压级三相分离器→低压级三相分离器→常规电脱水器”为主体设备的原油集输处理流程，难免会导致进入常规电脱水器的原油乳化液含水量过高，极易引起电极之间短路；而且原油乳化液中碱性物质等表面活性剂的存在，使其电场破乳脱水更加困难，从而无法保证外输原油的质量。尽管近年来高频/高压脉冲电场脱水技术在电脱水器中的逐步尝试应用，有效解决了其处理高含水率原油时存在的问题，且能够降低破乳剂的使用量，但由于常规电脱水器仍采用基于重力沉降的传统卧罐结构，依旧存在设备占地面积大、脱水效率低等不足。以水力旋流器为代表的基于离心分离技术的脱水设备，因其具有分离效率高，结构紧凑等特点而被广泛应用，而将电场破乳与油水离心分离相结合，能够极大地简化传统电脱水工艺流程，提高脱水效率，保证原油达标外输质量。此外，对于深水油气田而言，在油井采出液含水率逐年上升的现状下，为了保持原油稳产甚至增产而必须增加提液量。在海上生产平台空间和承重能力有限的情况下，无法继续加装常规分离设备以扩充处理能力。而且深水浮式平台的造价非常昂贵，其成本随体量的增大急剧攀升，因此对平台空间和上部载荷要求严格。常规油气集输处理工艺流程的布局已经难以满足设计要求，迫切需要油气集输分离处理设备不断“管式化”，以取代常规“卧式罐”或“立式容器”结构。