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油气集输系统油/水过渡层治理技术研究

作　者: 盛海霞
导　师: 王宝辉
学　校: 东北石油大学
专　业: 化学工艺
关键词: 油/水过渡层机理二氧化氯氧化破乳脱水率
分类号: TE868
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

油田进入原油开采的中后期时,采出液含水率非常高,原油脱水是油气集输系统中的关键环节。各大油田采用了热脱、电脱、机械离心、添加化学药剂、超声等方法,不断提高原油脱水率,保证原油品质。调查发现,油/水过渡层的存在导致原油脱水不及时,脱水效率低下,严重影响原油品质。针对这种情况,本课题以聚驱采出液沉降罐中油/水过渡层为研究对象,研究油/水过渡层的形成机理及其对原油脱水的影响,并采用二氧化氯氧化破乳法对油/水过渡层进行治理。本课题通过调查研究和化学分析等手段,首先分析油/水过渡层的结构特征和组成特征,根据油/水过渡层的组成和系统环境的特征,研究了油/水过渡层的形成机理;然后进行了二氧化氯氧化治理油/水过渡层的技术研究,并以脱水率为考察指标,考察了反应温度、搅拌时间、反应时间、加酸量以及二氧化氯溶液浓度对二氧化氯治理油/水过渡层脱水效果的影响规律,通过正交实验分析得出最佳治理方案。最后,考察了二氧化氯治理油/水过渡层的腐蚀性和安全性。研究结果表明,油/水过渡层是在天然乳化剂（胶质、沥青质等）、固体颗粒乳化剂（硫化亚铁、碳酸盐等）和聚合物共同作用下形成的稳定性强的油水乳化层,其中固体颗粒乳化剂含量虽然不多,但却起着决定性作用,特别是其中的FeS胶态颗粒的存在是油/水过渡层能够稳定存在的重要原因。通过试验证实,二氧化氯对油/水过渡层有较好的治理效果。油/水过渡层的脱水率受反应温度、搅拌时间、反应时间、加酸量以及二氧化氯溶液浓度的影响。新鲜的油/水过渡层在55℃,搅拌5 min,反应4 h,ClO₂浓度10%,加酸量0.3%的条件下脱水率可达86%。陈化的油/水过渡层在50℃,搅拌5 min,反应5 h,ClO₂浓度15%,加酸量0.5%的条件下脱水率可达到90%。在此条件下,腐蚀率在均匀腐蚀三级标准中的可用（0.1¹.0 mm/a）范围内。按照理论计算,二氧化氯的残余量不大,在控制好治理工艺的前提下,可以确保系统安全。

油气集输系统油/水过渡层治理技术研究

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