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油田固液分离用水力旋流器的实验研究

张娜

  油田采出水是伴随采油作业采出的经原油脱水分离后的含油污水,这部分污水不仅含有石油类,还含有很多固体悬浮物以及化学药剂等多种成分。考虑到环境保护和节约资源等问题,将这部分污水进行处理后作为生产用水回注到地层是最经济有效的办法。因此,针对胜利油田回注水的要求以及水中悬浮物粒度很小的特点,我们专门设计了两种新型的小型水力旋流器,旋流器直径分别为10mm和30mm,而且它们的锥角极小(分别取5.6°和7°),排口比约等于1(普通旋流器排口比远小于1)。通过对这两种旋流器进行实验研究,期望能分离出大部分回注水中的微细物料,达到较高的分离效率和较低的溢流清度。首先,我们对这两种旋流器进行对比和优选实验,在实验室模拟胜利油田实际工作的条件(如进口浓度、进口压力)下选出最适宜的旋流器。实验结果表明,两种旋流器分离微细物料效果都比较明显,φ10mm水力旋流器在较稀的进料浓度(如5‰(g/ml))下分离效果更好一些,但在浓度较高(如1%(g/ml))的情况下,二者区别不大,浓度继续增高(如2%(g/ml)或以上),φ30mm水力旋流器分离效果却好一些。综合考虑油田实际工作条件和旋流器制造工艺方面的要求,我们最终选用φ30mm水力旋流器。然后对其进行全面系统实验研究,通过改变排口比、插入深度等结构参数以及进料压力、进口浓度等操作参数,得出一套完整的实验数据,进而分析分离性能随各个参数的变化规律。数据的处理综合运用因次分析和线性回归两种数据处理方法,从而得出分离修正效率和溢流浓度的经验数学模型,以指导实际应用。实验结果表明,此水力旋流器分离微细物料效果显著,进口浓度为1%时溢流浓度能达到ZI 6ppm,平均分离修正效率在90%以上,分离粒度可达spin左右。但是,这与胜利油田回注水要求仍有一定差距,因此我们进一步对溢流进行絮凝处理,我们选用聚丙烯酚胺作为絮凝剂,极快极大的降低了溢流浓度,达到了油田回注水的要求。……   
[关键词]:油田;水力旋流器;微细物料
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:四川大学2002年