在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，油井產(chǎn)出液中不但含有大量的水，而且還有一些固體雜質(zhì)，其中一部分雜質(zhì)是非常細(xì)小的顆粒(中值粒徑100微米左右)，難于處理,若使其直接進(jìn)入地面水處理系統(tǒng)中，將增大能量消耗，造成工藝管網(wǎng)的堵塞和腐蝕。這些沉淀物如不定期排出，設(shè)備處理能力勢(shì)必下降，處理后的水質(zhì)達(dá)不到指標(biāo)要求，影響油田的正常生產(chǎn)，設(shè)備排出的污泥如果處理不當(dāng)，又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。目前油田地面工藝中對(duì)固體顆粒的處理的方法主要是采用重力沉降加過(guò)濾的方式[1]。但其處理時(shí)間長(zhǎng)，工作效率較低，成本高。這種處理工藝已逐漸不適應(yīng)油田開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益要求，因此快速有效地分離油井采出液中的固體雜質(zhì)已成為亟待解決的重大技術(shù)課題。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，油田地面分離技術(shù)進(jìn)入重大技術(shù)發(fā)展時(shí)期。這類設(shè)備主要以靜態(tài)水力旋流器和動(dòng)態(tài)水力旋流器為典型代表，因其體積小、處理時(shí)間短，因而日益引起石油工程技術(shù)界的廣泛關(guān)注。一方面各石油生產(chǎn)廠商競(jìng)相在工程中采用該技術(shù)，另一方面有關(guān)科研部門也在致力于這一技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究。十多年來(lái)的科學(xué)研究及工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，旋流分離技術(shù)作為一種高效分離技術(shù)[2]，由于其突出的優(yōu)勢(shì)，適用場(chǎng)合并不僅僅局限于污水除油處理方面，如同重力分離技術(shù)一樣，在原油脫氣、脫水、除砂、除顆粒以及氣體、原油、污水凈化和污泥脫水等方面都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的可行性和工程應(yīng)用的廣闊前景。
冀東油田旋流油水分離器的原理及結(jié)構(gòu)介紹
冀東油田旋流油水分離器是一種應(yīng)用非常廣泛的非均相混合物分離設(shè)備。旋流油水分離器工作的基本原理是將具有一定密度差的液—液、液—固、液—氣、氣—固等兩相或多相混合物以一定的壓力(或初速度)。
含油污水沿切線方向進(jìn)入圓筒渦旋段后形成旋流，進(jìn)入縮徑段后由于截面的改變，使流速增大形成螺旋流態(tài)，由于油和水的密度差，水附著于旋流管壁而油滴向中心移動(dòng)。流體進(jìn)入細(xì)錐段后，截面不斷縮小，流速繼續(xù)增加，離心力也隨著增大，小油滴被擠入錐管中心聚合形成油心，在凈化水沿著旋流管壁呈螺旋線向前流動(dòng)的同時(shí)，低壓區(qū)的油芯向后流動(dòng)并從溢流口排出，而凈化水則由集水腔流出，從而完成了油水分離。
冀東油田旋流油水分離器由入口段、收縮段、分離段、出口直管段四個(gè)回轉(zhuǎn)體按照順利連接。這四段又被稱為：渦旋腔室段、大錐端、小錐段、尾直管段。
除油效果在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高，進(jìn)水的壓力能夠盡可能轉(zhuǎn)化成離心力，提高油水分離效果。含油污水通過(guò)水入口進(jìn)入旋流式油水分離器，分配到容器內(nèi)的每個(gè)旋流子上，形成旋流，在離心力的作用下，實(shí)現(xiàn)油水分離，分離后的水從水口排出，油從油出口排出。
冀東旋流油水分離器增壓方式選型：
1)在相同操作參數(shù)情況下，采用離心泵增壓時(shí)，旋流管單管的分離效率明顯低于采用螺桿泵增壓時(shí)的分離效率，離心泵在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)油滴有嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象是造成這一結(jié)果的主要原因。
2)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的過(guò)程中，建議選擇單螺桿泵或低速離心泵等低剪切泵作為理想的增壓方式。
冀東油田旋流油水分離器分離領(lǐng)域應(yīng)用：
- 油田上含油污水處理：油田含油污水旋流油水分離器，油田采出水回注旋流油水分離器，油田洗井返出液旋流油水分離器，海上平臺(tái)含油污水旋流油水分離器，井下含油污水旋流油水分離器，海上油氣田含油污水旋流油水分離器。
- 石油化工含油污水處理：延遲焦化冷焦水含油污水旋流油水分離器，電脫鹽含油污水旋流油水分離器，MTO裝置水洗水旋流油水分離器，煤制烯烴水洗水旋流油水分離器，酸性水氣提含硫污水旋流油水分離器，硫化回收聯(lián)合裝置原料水旋流油水分離器。
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