旋流器用于油田生产水处理的研究

   随着油田的开发进入中后期，油田产出液中生产水所占的比例越来越大，在油田地面工程 中油水分离已成为一个不可缺少的环节,油水分离设备是除泵以外应用很多、很基本、 的工艺装备之一。当前的矛盾是油田地面工程不能与之相适应,迫切需要解决大量采出液的髙效处理的新方法、新技术。

  几十年来,外对油水分离设备进行了深入广泛的研究。80年代开始，以油水分离水力旋淹器为代表的离心式油水分离系统在油田污水处理方面的成功应用，标志着油田地面分 离技术进入了一个重大发展时期。它具有分离效率高、处理量大、重量轻、占地面积小、无运动 部件、运行可靠、结构布置灵活、处理调节方梗和对运动不敏感等特点。随着液-液旋流分离器结构的不断改进,旋流管的多管串联和并联的模数化组合设计,使其处理能力和适应能力进一步增强，因而其使用范围不断扩大。除常用于含油污水处理外,还可用于采出液预分离和原油脱水。液-液旋流分离技术在生产中的应用，为油田采出液处理提供了新的技术装备,极大地缓解了采出液含水量不断增加与原有生产处理系统能力有限的矛盾。目前，液-液旋流分 离技术在世界各地油田,特别是海上油田的新的生产处理系统设计和旧的生产处理系统改造中已成为重要的选择对象。

  脱油旋流器的分离原理是基于离心沉降原理，这比传统的分离设备利用重力进行分离效率要髙。其工作过程是处理液沿切向进入旋流器，建立了高速涡旋流，产生很大的离心加速度，受离心力作用，密度较大相（水）向边壁运动，通过下游底流出口排出旋流器体， 而密度较小相（油）向轴中心迁移，通过上游溢流出口排出旋流器体。

  随着分流比的增加，分离效率也随之增加^分流比再加大，分离效率呈平稳状态并保持在较低的分流比时得到较高的分离效率是旋流器优于传统分离设备的优点之一。在传统的设备上，从底流口流出的液体还需要进一步的处理，而旋流器底流的出口可以很容易的分离成油和水，这一点更为重要。传统分离设备上分离出的水流由于含有大量的化学物质，很 容易形成乳化液，很难进行进一步的处理。

  流量是影响旋流器分离特性的另一个重要参数。通过现场实验得出：随着流量的增 加，分离效率也随之增加，当流量超过范围时，分离效率不苒增加，流量的更进一步增 加则会导致效率的急剧下降。产生这种现象的原因如下：

  ①高速流动时，油品的剪切力增大使油滴变小，不易分离。

  ②随着流速的加大，油芯部分的压力接近大气压这就降低了驱动溢流口油品流出的驱动力，从而使分流比减小以致很终不能产生分离。

  为了得到所需的稳定的操作特性有必要确定一个流量范围。根据效率转折点的位置可以 确定很大和很小流量从而得到所需要的操作特性。

  由于分流比是影响效率的一个重要因素，所以在旋流器的安装中，我们可以在溢流管线 上安装流量控制阀以便得到所需要的分流比。

  因此，理论上的溢流口压力可以根据现场测得的恒定的压力进行计算，理论压力与 分流比成比例，可以成为控制回路中的一个参考点。测得的溢流口压力经过压力控制阀进行调节，直到理论压力与实测压力的值相等为止。这一点可用来对溢流口流量实施控制。

  由于旋流器具有分离效率高、处理量大、重量轻、占地面积小、无运动部件、运行可 靠、结构布置灵活、处理调节方便和对运动不敏感等特点，它不仅能够处理增长的产液量， 同时还改善了环境保护，其优良的操作特性使其成为理想的传统分离设备替代产品。

  石油工业正致力于满足更为严格的环保标准和不断改善经济效益，因此，旋流器将是经 济的解决方法。它将在油田的含油污水处理上，特别在空间及重量受限的海上平台及对 运动比较敏感的浮式平台上实现一场革命。