申請日2013.08.27

　　公開(公告)日2013.12.18

　　IPC分類號B01D17/06

　　摘要

　　一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，是由：油水分離罐，支架，壓力機，變壓器，脫氣油液輸入口，正極電極板，負極環(huán)形電極板，出油口，抽油泵，壓力傳感器上，介電常數(shù)傳感器上，油泥出口，抽油泥泵，壓力傳感器下，介電常數(shù)傳感器下，控制箱，適配模塊，中央計算機構成，解決原油脫水率低、排水含油多、能耗大的問題，使電場空間得到擴展，縮短了原油在電場中脫水時間，有效提高脫水效率、節(jié)省運行電耗、降低生產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保，有效降低乳化層高度，降低排水含油，減少污水處理費用和環(huán)保壓力，結構簡單，操作方便，設計思路簡潔，靜電場分離效果良好，適合推廣應用。

　　權利要求書

　　1.一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，是由：油水分離罐(1)，支架(2)，壓力機(3)，變壓器(4)，脫氣油液輸入口(5)，正極電極板(6)，負極環(huán)形電極板(7)，出油口(8)，抽油泵(9)，壓力傳感器上(10)，介電常數(shù)傳感器上(11)，油泥出口(12)，抽油泥泵(13)，壓力傳感器下(14)，介電常數(shù)傳感器下(15)，控制箱(16)，適配模塊(17)，中央計算機(18)構成，其特征在于：脫氣井液從脫氣油液輸入口(5)進入油水分離罐(1)，油水分離罐(1)內(nèi)的脫氣井液達到設定標準時，關閉脫氣油液輸入口(5)的閥門，受重力作用，油、水、油泥初步沉降式分離，打開壓力機(3)使油水分離罐(1)內(nèi)的氣壓增大，在壓力作用下，油、水、油泥進一步進行分離。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：控制箱(16)對變壓器(4)調(diào)整電壓，并將電壓經(jīng)導線向正極電極板(6)和負極環(huán)形電極板(7)進行電壓輸出，使正極電極板(6)和負極環(huán)形電極板(7)之間形成靜電場空間，在正極電極板(6)和負極環(huán)形電極板(7)的靜電場內(nèi)油與水分離。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：壓力傳感器上(10)測出油水分離罐(1)內(nèi)上方壓力值，壓力傳感器下(14)測出油水分離罐(1)內(nèi)下方壓力值，上方壓力值和下方壓力值經(jīng)導線傳輸?shù)竭m配模塊(17)，適配模塊(17)將壓力值信號轉換后輸入中央計算機(18)，中央計算機(18)計算出油水分離罐(1)內(nèi)的上下壓力差，得出油水界面在油水分離罐(1)內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)壓力機(3)使油水界面位于靜電場空間的中部。

　　4.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：在靜電場的電解作用下，水分子從脫氣井液中析出，水分子相互聚合形成水滴，水的密度大于油的密度，水滴向油水分離罐(1)內(nèi)底部沉降，油滴上升與油水分離罐(1)內(nèi)上部的油層混合。

　　5.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：油水分離罐(1)內(nèi)底部的油泥在壓力的作用下，油滴和水滴從油泥中脫出并上升。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：介電常數(shù)傳感器上(11)將油層的介電常數(shù)傳輸?shù)竭m配模塊(17)，適配模塊(17)將油層的介電常數(shù)信號轉換后傳輸?shù)街醒胗嬎銠C(18)，油層的介電常數(shù)達到設定的抽取范圍時，啟動抽油泵(9)將油層的油液從出油口(8)進行輸出;介電常數(shù)傳感器下(15)將油泥的介電常數(shù)傳輸?shù)竭m配模塊(17)，適配模塊(17)將油泥的介電常數(shù)信號轉換后傳輸?shù)街醒胗嬎銠C(18)，油泥的介電常數(shù)達到設定的抽取范圍時，將壓力機(3)和變壓器(4)停止工作，氣壓和靜電場空間消失，油泥提油停止，打開底座上兩支架(2)之間的抽油泥泵(13)將油泥與水從油泥出口(12)進行輸出，轉入下一道操作工序。

　　7.根據(jù)權利要求1所述的一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，其特征在于：油水分離罐(1)內(nèi)的油泥與水輸完后，打開脫氣油液輸入口(5)的閥門，輸入脫氣井液進行循環(huán)操作。

　　說明書

　　一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及原油油水分離技術領域，尤其是一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法。

　　背景技術

　　目前，隨著我國大部分油田進入開采后期，一方面采出液含水升高，如孤島油田采出液最高含水量已高達98%，一些海上油田后期采出液含水可以達到99%;另一方面，開采后期原油重質化、劣質化趨勢越來越明顯，如塔河油田原油密度最高已經(jīng)超過1g/cm3，勝利超稠油的密度也超過1g/cm3：再加上深度開采過程中采油助劑的大量使用，導致很多油田采出液油水乳化嚴重，這給常規(guī)油水分離帶來很多問題：(1)電脫水設備運行不穩(wěn)，由于采出液含水高、性質差和乳化嚴重，經(jīng)過常規(guī)油水分離后可能含水偏高，進入電脫水設備會導致電流升高、甚至跳閘，影響電脫水設備的安全穩(wěn)定運行，同時電流高還會增加電脫水設備的電耗;(2)設備級數(shù)多、占地面積大、投資高，由于常規(guī)油水分離設備效率低，需要多級分離才能滿足原油含水要求，必然導致設備個數(shù)多、占地面積增大、運行及維護費用增加;(3)環(huán)保壓力大，原油劣質化加上采油助劑的應用導致原油采出液乳化嚴重，加上常規(guī)油水分離效果差，會導致排水含油超標，給污水處理和環(huán)境保護帶來很大壓力。

　　靜電場凝結脫水技術是油水乳化液最有效的分離技術，在油水分離領域得到了廣泛應用，但傳統(tǒng)靜電聚結技術均采用兩塊矩形電極，靜電場空間小，難以使高含水量原油達到較好脫水效果，已經(jīng)不能適應目前油田原油含水量、原油性質和開采方式的變化需求。

　　申請?zhí)枮?2208130.1的專利文件公布了一種井下油水分離采油裝置，設備運行中耗電量大，對高含水井液進行油水分離后，水份含量大，污染環(huán)境。

　　鑒于上述原因，現(xiàn)發(fā)明出一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，有效提高脫水效率、節(jié)省運行電耗、降低生產(chǎn)成本。

　　本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用如下技術方案：一種靜電場油水分離系統(tǒng)的操作方法，是由：油水分離罐，支架，壓力機，變壓器，脫氣油液輸入口，正極電極板，負極環(huán)形電極板，出油口，抽油泵，壓力傳感器上，介電常數(shù)傳感器上，油泥出口，抽油泥泵，壓力傳感器下，介電常數(shù)傳感器下，控制箱，適配模塊，中央計算機構成，脫氣井液從脫氣油液輸入口進入油水分離罐，油水分離罐內(nèi)的脫氣井液達到設定標準時，關閉脫氣油液輸入口的閥門，受重力作用，油、水、油泥初步沉降式分離，打開壓力機使油水分離罐內(nèi)的氣壓增大，在壓力作用下，油、水、油泥進一步進行分離。

　　控制箱對變壓器調(diào)整電壓，并將電壓經(jīng)導線向正極電極板和負極環(huán)形電極板進行電壓輸出，使正極電極板和負極環(huán)形電極板之間形成靜電場空間，在正極電極板和負極環(huán)形電極板的靜電場內(nèi)油與水分離。

　　壓力傳感器上測出油水分離罐內(nèi)上方壓力值，壓力傳感器下測出油水分離罐內(nèi)下方壓力值，上方壓力值和下方壓力值經(jīng)導線傳輸?shù)竭m配模塊，適配模塊將壓力值信號轉換后輸入中央計算機，中央計算機計算出油水分離罐內(nèi)的上下壓力差，得出油水界面在油水分離罐內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)壓力機使油水界面位于靜電場空間的中部。

　　在靜電場的電解作用下，水分子從脫氣井液中析出，水分子相互聚合形成水滴，水的密度大于油的密度，水滴向油水分離罐內(nèi)底部沉降，油滴上升與油水分離罐內(nèi)上部的油層混合。

　　油水分離罐內(nèi)底部的油泥在壓力的作用下，油滴和水滴從油泥中脫出并上升。

　　介電常數(shù)傳感器上將油層的介電常數(shù)傳輸?shù)竭m配模塊，適配模塊將油層的介電常數(shù)信號轉換后傳輸?shù)街醒胗嬎銠C，油層的介電常數(shù)達到設定的抽取范圍時，啟動抽油泵將油層的油液從出油口進行輸出;介電常數(shù)傳感器下將油泥的介電常數(shù)傳輸?shù)竭m配模塊，適配模塊將油泥的介電常數(shù)信號轉換后傳輸?shù)街醒胗嬎銠C，油泥的介電常數(shù)達到設定的抽取范圍時，將壓力機和變壓器停止工作，氣壓和靜電場空間消失，油泥提油停止，打開底座上兩支架之間的抽油泥泵將油泥與水從油泥出口進行輸出，轉入下一道操作工序。

　　油水分離罐內(nèi)的油泥與水輸完后，打開脫氣油液輸入口的閥門，輸入脫氣井液進行循環(huán)操作。

　　本發(fā)明的有益效果是：解決原油脫水率低、排水含油多、能耗大的問題，使電場空間得到擴展，縮短了原油在電場中脫水時間，有效提高脫水效率、節(jié)省運行電耗、降低生產(chǎn)成本。

　　能夠適應高含水量要求，提高設備運行穩(wěn)定性，采用正極電極板與負極環(huán)形電極板形成靜電場空間，靜電場空間內(nèi)的高含水井液實現(xiàn)高效分離，由于采用正極電極板與負極環(huán)形電極板形成靜電場空間可以直接用于高含水工況，因此可以將常規(guī)三相分離與靜電聚結技術有機整合，通過靜電場空間內(nèi)的靜電效應，在油水分離一級分離器內(nèi)實現(xiàn)油水高效分離，減少設備級數(shù)和設備個數(shù)，降低占地面積，降低運行維護成本和節(jié)省投資。

　　節(jié)能環(huán)保，可以有效降低乳化層高度，降低排水含油，減少污水處理費用和環(huán)保壓力，結構簡單，操作方便，設計思路簡潔，靜電場分離效果良好，適合推廣應用。