Microsoft PowerPoint - 第五章 原油处理
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原油处理
泵进出口油样对比表 取样位置 泵进口 泵出口
油水分离时 间(s)
30 60
分出游离水(体积分数 ×102)
60 20
油相颜色 黑色 红棕色
原油中水珠粒径变化情况 取样位置 水珠粒径， μm 油井井口 1~200 分离器进口 5~25 分离器出口 3~10 离心泵出口 3~5
（三）石油生产中乳状液的生成和预防
第五章 原油处理
第一节 原油乳状液 第二节 原油脱水的基本方法 第三节 原油处理设计
原油净化目的
（1）满足对商品原油含水量、含盐量的行业或国家标准；
（2）商品原油交易时要原油水含量，原油密度则按含水原 油密度计；
（3）从井口到矿场油库，原油在收集、矿场加工、储存过 程中需要升温，含水增大了燃料消耗； （4）原油含水增加了原油粘度和管输费用； （5）原油内的含盐水常引起金属管路和运输设备的结垢与 腐蚀，泥沙等固体杂质使泵、管路和其它设备产生机械磨 损； （6）影响炼制工作的正常进行。
w g
◇ 浮力
6 d 3 f4 o g 6
离心力作用下沉降的水滴直径
水滴等速运动时： f1 f 2
m v2 dr v 3do , r d r
dr mr 3d o d
2
积分：
0
3do dr 18o R d , 2 ln 2 2 r0 m r d w ro
第一节 原油乳状液
原油中含水的类型：
• 游离水
• 乳化水
第一节 原油乳状液
一、乳状液类型
O/W型
W/O型
第一节 原油乳状液
油水乳状液类型的判别方法
第一节 原油乳状液
二、乳状液生成机理
乳状液生成条件
油水分离时 间(s)
30 60
分出游离水(体积分数 ×102)
60 20
油相颜色 黑色 红棕色
原油中水珠粒径变化情况 取样位置 水珠粒径， μm 油井井口 1~200 分离器进口 5~25 分离器出口 3~10 离心泵出口 3~5
（三）石油生产中乳状液的生成和预防
第五章 原油处理
第一节 原油乳状液 第二节 原油脱水的基本方法 第三节 原油处理设计
原油净化目的
（1）满足对商品原油含水量、含盐量的行业或国家标准；
（2）商品原油交易时要原油水含量，原油密度则按含水原 油密度计；
（3）从井口到矿场油库，原油在收集、矿场加工、储存过 程中需要升温，含水增大了燃料消耗； （4）原油含水增加了原油粘度和管输费用； （5）原油内的含盐水常引起金属管路和运输设备的结垢与 腐蚀，泥沙等固体杂质使泵、管路和其它设备产生机械磨 损； （6）影响炼制工作的正常进行。
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◇ 浮力
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离心力作用下沉降的水滴直径
水滴等速运动时： f1 f 2
m v2 dr v 3do , r d r
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积分：
0
3do dr 18o R d , 2 ln 2 2 r0 m r d w ro
第一节 原油乳状液
原油中含水的类型：
• 游离水
• 乳化水
第一节 原油乳状液
一、乳状液类型
O/W型
W/O型
第一节 原油乳状液
油水乳状液类型的判别方法
第一节 原油乳状液
二、乳状液生成机理
乳状液生成条件
第5章 原油处理工艺系统
2
二、原油处理工艺流程
典型工艺流程框图 涠 11-4 油田 油田A/B/C平台原油处理流程示意 平台原油处理流程示意
图
埕北油田原油处理工艺流程示意图 埕北油田原油处理工艺流程示意图
3
典型工艺流程框图
4
涠 11 油 工 4 艺 田 流 程 示 意 平 图 台 原 油 处 理
1—采油树；2—生产测试管汇；3—质量流量计；4—刮管发 采油树； 生产测试管汇 生产测试管汇； 质量流量计 质量流量计； 刮管发 采油树 球装置；5—原油加热器；6—生产分离器；7—原油增压泵； 球装置； 原油加热器； 生产分离器； 原油增压泵； 原油加热器 生产分离器 原油增压泵 8—电脱水器；9—原油稳定罐；10—原油外输泵；11—原油 电脱水器； 原油稳定罐 原油稳定罐； 原油外输泵； 电脱水器 原油外输泵 原油 外输计量装置
6
三、原油计量外输
经处理后的合格原油 ， 进储油舱储存 ， 或 经处理后的合格原油， 进储油舱储存，
经原油外输泵增压、 经原油外输泵增压 、 计量装置计量后通过 海底管线外输至储油终端。 海底管线外输至储油终端。
原油计量仪表：容积式流量计 原油计量仪表： 原油流量检定装置：标准体积管 原油流量检定装置：
第五章 原油集输工艺系统
原油处理工艺应根据油 、 水 、 伴生气 、 原油处理工艺应根据油、 伴生气、
无机盐类等混合物的物理化学性质、 砂 、 无机盐类等混合物的物理化学性质 、 含水率、 产量等因素， 含水率 、 产量等因素 ， 通过分析研究和 经济比较确定。 经济比较确定。
原油汇集 、 处理和计量外输是原油处理 原油汇集、
工艺的三大主要组成部分。 工艺的三大主要组成部分。 要组成部分
第五章、原油处理
（一）破乳剂作用
破乳剂较乳化剂够更高的活性，使破乳剂能迅 速地穿过乳状液外相分散到油水界面上，替换 或中和乳化剂，降低乳化水滴的界面张力和界 面膜厚度。
破乳剂能消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝。 有聚结的作用。 能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面
膜阻碍水滴聚结。
尽管破乳剂的破乳机理尚不完善，但从长期实践中归纳 出两点结论：
由于原油中所含的盐类和机械杂质大部分溶解或悬浮 于水中，所以原油的脱水过程实质上也是脱盐、脱机 械杂质的过程。
原油处理的目的：
满足对商品原油含水量、盐含量的行业或国家标准。
商品原油交易时要扣除原油含水量，原油密度则按 含水原油密度计。
从井口到矿场油库，原油在收集、矿场加工、储存 过程中，不时需要加热升温，原油含水增大了燃料 消耗、占用了部分集油、加热、加工资源，增加了 原油生产成本。
破乳剂的分子量大于天然乳化剂的分子量才能有效破 乳。
若把破乳剂用作油水混合物的乳化剂，则生成反相乳 状液，即O/W型乳状液。
（二）破乳剂类型
化学破乳剂的种类很多，通常按分子结构、溶解性能、 分子量大小、镶嵌方式、聚合段数、官能团数量等进行 分类。
按分子结构，可把化学破乳剂分为离子型和非离子型两 类。
二、乳状液生成机理
由物理化学可知，形成乳状液必须具备下述条件： ①系统中必须存在两种以上互不相溶(或微量相溶)的液
体；
②有强烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散于 另一种液体中；
③ 要有乳化剂存在，使分散的微小液滴能稳定地存在 于另一种液体中。
水在烃类液体内的溶解性极低，随烃的类别不同大致在 几十至几百mg/L范围。烃在水中的溶解度也很低，因 而，原油和水是两种微量相溶的液体，在工业上常认为 油水是两种互不相溶的液体。
原油处理工艺简介ppt课件
w
d
2 w
g
(w
o )
18o
由斯托克斯公式可知，通过增大水分密度，
扩大油水密度差，减小油液粘度可以提高
沉降分离速度，从而提高分离效率。
11
1904年Hazen根据实践经验提出了“ 浅池理 论”。以这一理论为基础，1950年美国壳牌 公司研制成功第1台平行板捕集器，其可去除 水中最小为60μm的油滴。上世纪70年代Fram 公司开发了V型板分离器，上世纪80年代CENATCO公司开发了板式聚结器，这是一种错流 式组合波纹板， 经过不断改进，这种设备在 油气分离、油水分离和含油污水净化方面都 得到了应用。
21
国内在超声波原油破乳方面的研究起步较晚，20世纪90年 代中后期陆续有文献报道。 耿连瑞等发明了一种原油电场脱水的超声波破乳装置，用 超声波在液体中空化效应产生的大量空化气泡破裂时的爆 破力作为破乳的动力，对油水混合液进行破乳处理，再进 行电场脱水，不需添加化学破乳剂。
22
叶国祥等考察了超声强化原油预处理工艺中的部 分影响因素，包括电场强度、超声波频率、超声 波功率、破乳剂用量、注水量等。超声波功率和 电场强度增加均可使原油的脱盐脱水效率增加， 采用体积分数为5％左右的注水量能取得较理想的 脱水脱盐效果 。
14
乳化水的粗粒化蒸发
利用油水对固体物质亲和状况的不同，常用亲水憎 油的固体物质制成各种蒸发装置。 例如大港油田的陶粒蒸发器，用陶粒作填料，当油 水混合物流经陶粒层时，被迫不断改变流速和方向， 增加了水滴的碰撞聚结几率，使小液滴快速聚结沉 降。
15
气浮分离
依靠水中形成微小气泡，携带絮粒上浮至液面使水 净化的一种方法。 条件是附在油滴上的气泡可形成油-气颗粒。由于 气泡的出现使水和颗粒之间密度差加大，且颗粒直 径比原油油滴大，所以用颗粒密度代替油密度可使 上升速度明显提高。即当1个气泡(或多个气泡)附 在1个油滴上可增加垂直上升速度，从而可脱除直 径比50μm小得多的油滴。
原油预处理36页PPT
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
油气集输概论第五章 原油净化PPT课件
26
（２）偶极聚结 偶极聚结在整个电场中进行。
27
（２）偶极聚结
聚结力大小直接影响脱水效果。
F
6KE2a2
a4
l
聚结力与水滴半径ａ的平方成正比；
与(a/l)4成正比，（a/l）取决与含水率大小。
原油含水率小于0.1％时，水滴中心距l是水滴直径
8倍以上，偶极聚结将不起作用。
与电场强度E2成正比。
37
提问与回答
用思想传递正能量
38
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
39
感谢观看
The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film
流动时析出的气体及管件、设备的搅动
7
三、原油乳状液的性质
分散度：分散相在连续相中的分散程度， 用内相颗粒平均直径的倒数表示。
粘度：原油粘度越大，乳状液粘度愈大； 与含水率有复杂的关系。
密度：原油含水含盐后，密度显著增大 电学性质：电导率随温度的升高而增大
介电系数：水80，油2
8
三、原油乳状液的性质
固体物质的性质： 1、良好的润湿性； 2、能长期使用，对油水不发生化学 反应，对油水性质无有害影响； 3、货源充足，价格低廉。
原油粗粒化脱水一般不作为独立的脱水 工艺，常与其他方法配合使用。
21Biblioteka 五、原油电脱水对许多原油，特别是重质、高粘原油， 用其它的脱水方法尚不能达到商品原油的 含水率的要求，常使用电脱水法。
（２）偶极聚结 偶极聚结在整个电场中进行。
27
（２）偶极聚结
聚结力大小直接影响脱水效果。
F
6KE2a2
a4
l
聚结力与水滴半径ａ的平方成正比；
与(a/l)4成正比，（a/l）取决与含水率大小。
原油含水率小于0.1％时，水滴中心距l是水滴直径
8倍以上，偶极聚结将不起作用。
与电场强度E2成正比。
37
提问与回答
用思想传递正能量
38
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
39
感谢观看
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流动时析出的气体及管件、设备的搅动
7
三、原油乳状液的性质
分散度：分散相在连续相中的分散程度， 用内相颗粒平均直径的倒数表示。
粘度：原油粘度越大，乳状液粘度愈大； 与含水率有复杂的关系。
密度：原油含水含盐后，密度显著增大 电学性质：电导率随温度的升高而增大
介电系数：水80，油2
8
三、原油乳状液的性质
固体物质的性质： 1、良好的润湿性； 2、能长期使用，对油水不发生化学 反应，对油水性质无有害影响； 3、货源充足，价格低廉。
原油粗粒化脱水一般不作为独立的脱水 工艺，常与其他方法配合使用。
21Biblioteka 五、原油电脱水对许多原油，特别是重质、高粘原油， 用其它的脱水方法尚不能达到商品原油的 含水率的要求，常使用电脱水法。
原油处理
目 的
满足商品原油水含量、盐含量的行业或国家标准
我国要求商品原油的质量含水量小于0.5%～2%，国际上要求
0.1%～3%。盐含量一般要求在3～5mg/l。
商品原油交易的需要
油品划分标准： 轻质油：ρ ≤0.846g/cm3
中质 I：0.846g/cm3 ≤ρ ≤0.87g/cm3
中质油Ⅱ：0.87g/cm3 ≤ρ ≤0.91g/cm3 重质油：ρ ≥0.91g/cm3
4）界面膜和界面张力
5）老化 6）内相颗粒表面带电
第一节 原油乳状液
5、乳状液其他物性
1）密度
o (1 ) w
——乳状液内水的体积分数；
o ——油的密度；
w——水的密度；
第一节 原油乳状液
5、乳状液其他物性
1）乳状液粘度 外相粘度 温度 影响因素 分散相粒径 乳化剂及界面膜性质
乳状液类型 乳状液生成机理 乳状液的稳定性 乳状液的其他物性 化学破乳剂 重力沉降 加热 机械处理 离心脱水 静电处理 蒸发处理 设计步骤 设备尺寸的确定 脱水流程
原 油 处 理
原油处理 基本方法
原油处理设计
谢 谢！
下 次 课 再 见原ຫໍສະໝຸດ 油 处 理原油处理 基本方法
原油处理设计
第一节 原油乳状液
游离水
某油品油水乳状液宏观图片
游离水：原油中所含水分，在常温下静止，短时间内能从 油中分离出来；
乳化水：很难用沉降法从油中分离出来。
第一节 原油乳状液
乳化水含量粗略估算： 1）经验公式：
lg 3.73 3.280
——水含量，%
2）有强烈的搅动
3）有乳化剂
原油乳状液图片
第一节 原油乳状液
第五章、原油处理
两种或两种以上 不互相溶或微量互溶 的液体，其中一种以 极小的液滴分散于另 一种液体中，这种分 散物系称为乳状液。 乳状液都有一定的稳 定性。
原油和水构成的乳状液主要有两种类型。一种是水以
极微小的颗粒分散于原油中，称油包水型乳状液，用符 号W/O表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称 连续相，W/O乳状液是油田最常见的原油乳状液。
综上所述，形成稳定乳状液的条件是：
①多相系统中必须存在两种以上互不相溶或微量相溶的 液体； ②系统中要有乳化剂存在，使一种液体的微小液滴能稳 定地存在于另一种液体中； ③要有剧烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散 于另一种液体中。 防止石油生产中稳定乳状液生成的方法： （1）尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌； （2）尽早脱水。
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为水包油型
乳状液，用符号O/W表示，此时油是内相，水是外相。 在原油处理中O/W乳状液很少见，采出水中存在O/W乳 状液，故水包油型乳状液又称反相乳状液。
另外，还有复合乳状液，即油包水包油型、水包油包
水型等，分别以O/W/O和W/O/W表示。
W/O型乳状液的内相水滴粒径一般在0.2～50 m范围
第五章 原油处理
概述
注水驱动方式开采的油藏占有极大的比例，因而从油 井产出的油气混合物内经常含有大量的采出水和泥砂 等机械杂质。特别在油田后期生产中，油井产物内的 水 油 比 常 超 过 l0 ， 泥 砂 等 机 械 杂 质 亦 可 高 达 l% ～ l.5%(质)。据统计，世界上所产原油的90％以上需进 行脱水。 对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等机械杂质，使之 成为合格商品原油的工艺过程称原油处理，相应的容 器称处理器或聚结器，国内常称原油脱水，相应的容 器称脱水器。
原油和水构成的乳状液主要有两种类型。一种是水以
极微小的颗粒分散于原油中，称油包水型乳状液，用符 号W/O表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称 连续相，W/O乳状液是油田最常见的原油乳状液。
综上所述，形成稳定乳状液的条件是：
①多相系统中必须存在两种以上互不相溶或微量相溶的 液体； ②系统中要有乳化剂存在，使一种液体的微小液滴能稳 定地存在于另一种液体中； ③要有剧烈的搅动，使一种液体破碎成微小的液滴分散 于另一种液体中。 防止石油生产中稳定乳状液生成的方法： （1）尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌； （2）尽早脱水。
另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为水包油型
乳状液，用符号O/W表示，此时油是内相，水是外相。 在原油处理中O/W乳状液很少见，采出水中存在O/W乳 状液，故水包油型乳状液又称反相乳状液。
另外，还有复合乳状液，即油包水包油型、水包油包
水型等，分别以O/W/O和W/O/W表示。
W/O型乳状液的内相水滴粒径一般在0.2～50 m范围
第五章 原油处理
概述
注水驱动方式开采的油藏占有极大的比例，因而从油 井产出的油气混合物内经常含有大量的采出水和泥砂 等机械杂质。特别在油田后期生产中，油井产物内的 水 油 比 常 超 过 l0 ， 泥 砂 等 机 械 杂 质 亦 可 高 达 l% ～ l.5%(质)。据统计，世界上所产原油的90％以上需进 行脱水。 对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等机械杂质，使之 成为合格商品原油的工艺过程称原油处理，相应的容 器称处理器或聚结器，国内常称原油脱水，相应的容 器称脱水器。
原油常减压课件
塔顶冷回流
回流方式 特点： 冷回流的吸热量＝全塔总剩余热(回流热) 回流热一定，冷回流温度↙，用量↙。 一般汽油的冷回流温度为30～40℃。
(2)热回流
如图所示。塔有部分冷凝器，将塔顶蒸 气部分冷凝成液体作回流。 特点：回流温度＝塔顶温度。
回流方式 (3)塔顶油气二级冷凝冷却
♦首先将塔顶油气冷凝到温度约为
原油常压蒸馏塔的工艺特征
4、恒摩尔（分子）回流的假定完全不适用
♦石油是复杂的混合物，各组分的性质差别很大，其 摩尔汽化潜热相差很大，沸点之间的差别很大，塔顶 和塔底的温差就可达250℃。因此以精馏塔上下温差 相差不大，各组分之间的摩尔汽化潜热相差不大的恒 摩尔流假定不成立。
♦沿塔向上汽液负荷逐板增加，在塔顶一、二板之间
原油脱盐脱水的基本原理 脱盐脱水过程是向原油中注入不含盐的清水，以溶解原
油中的结晶盐类，并稀释原有盐水，形成新的乳状液，
然后在一定温度、压力和破乳剂及高压电场作用下，使 微小的水滴，聚集成较大水滴，因密度差别，借助重力 水滴从油中沉降、分离，达到脱盐脱水的目的，称为电 化学脱盐脱水，简称电脱盐过程。
原油脱盐脱水的基本原理 二次注水 一 破次 乳注 剂水
原油
一级电脱盐罐
混合
二级电脱盐罐
含盐废水
原油
原油预处理流程1
原油脱盐脱水工艺
破乳剂的水溶液用泵注入原油入口，原油经换热后 达到一定温度，和所加注水经静态混合器（一段管道， 内壁安装了几圈导向板使原油与水充分混合）再经偏 转球形混合阀进一步混合后，进入一级脱盐罐的油分 布器，油水混合物在脱盐罐内通过弱电场和强电场， 细小水珠聚集沉降从脱盐罐下部排出，排水与注水换 热后排入含油污水系统中，脱水后的原油从脱盐罐顶 部排出。
原油外输安全管理.完美版PPT
➢ 外输作业人员启动外输泵开始输油作业，在作 业过程中应做好以下几方面工作：
➢ 1. 作业人员必须穿符合要求的工作服、工作鞋和 戴安全帽；
➢ 2. 作业人员与穿梭油轮和拖轮的值班人员应随时 保持联系；
➢ 3. 原油外输期间，应做好防静电工作（见 “HSE/WA-216防雷、防静电安全管理”）；
13
工作内容
5
工作内容
➢ 3.2 原油外输前的准备工作
➢ 1. 根据输油日期和数量，制定外输计划 （包括步骤及进度）；
➢ 2. 输油期间的人员分工； ➢ 3. 油罐或油舱的温度、压力调整及原油
含水情况； ➢ 4. 配合外输拖轮的船名及性能；
6
工作内容
➢ 5. 系泊缆绳和外输软管的完好性检查； ➢ 6. 防静电及防火措施的检查； ➢ 7. 检查溢油回收应急措施，确保溢油回收设备处于
FPSO上参加外输作业人员、配合拖轮的船长等召开外输准备会议，通报外输计划、气象、海矿、潮汐等情况，按照“五想五不干”安 全行为准则的要求来分析外输作业的风险，制定相应安全环保措施，明确各岗位外输期间职责。
确认穿梭油轮是否符合输油终端对其提出的安全管理要求； 外输负责人（外输监督）与提油轮确认达到计划外输量后，停输油泵，并且通知穿梭油轮的负责人，准备解脱。 并靠外输时，应吊起软管并置于FPSO的右舷固定。 4 原油外输后的确认与恢复
➢穿梭油轮的系泊
➢ 在穿梭油轮的引缆和系泊过程中，工作人员应做好 以下工作：
➢ 1. 系泊缆的松紧度要适当，而且应满足终端系泊 负荷的要求；
➢ 2. 系泊时应采用电缆连接油轮和输油终端导输静 电；
10
工作内容
➢ 3.协助作业的拖轮应备有钢丝缆，以备紧急时应用。在 非紧急情况下，未经外输负责人的特许，不准使用钢丝 缆绳
➢ 1. 作业人员必须穿符合要求的工作服、工作鞋和 戴安全帽；
➢ 2. 作业人员与穿梭油轮和拖轮的值班人员应随时 保持联系；
➢ 3. 原油外输期间，应做好防静电工作（见 “HSE/WA-216防雷、防静电安全管理”）；
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工作内容
5
工作内容
➢ 3.2 原油外输前的准备工作
➢ 1. 根据输油日期和数量，制定外输计划 （包括步骤及进度）；
➢ 2. 输油期间的人员分工； ➢ 3. 油罐或油舱的温度、压力调整及原油
含水情况； ➢ 4. 配合外输拖轮的船名及性能；
6
工作内容
➢ 5. 系泊缆绳和外输软管的完好性检查； ➢ 6. 防静电及防火措施的检查； ➢ 7. 检查溢油回收应急措施，确保溢油回收设备处于
FPSO上参加外输作业人员、配合拖轮的船长等召开外输准备会议，通报外输计划、气象、海矿、潮汐等情况，按照“五想五不干”安 全行为准则的要求来分析外输作业的风险，制定相应安全环保措施，明确各岗位外输期间职责。
确认穿梭油轮是否符合输油终端对其提出的安全管理要求； 外输负责人（外输监督）与提油轮确认达到计划外输量后，停输油泵，并且通知穿梭油轮的负责人，准备解脱。 并靠外输时，应吊起软管并置于FPSO的右舷固定。 4 原油外输后的确认与恢复
➢穿梭油轮的系泊
➢ 在穿梭油轮的引缆和系泊过程中，工作人员应做好 以下工作：
➢ 1. 系泊缆的松紧度要适当，而且应满足终端系泊 负荷的要求；
➢ 2. 系泊时应采用电缆连接油轮和输油终端导输静 电；
10
工作内容
➢ 3.协助作业的拖轮应备有钢丝缆，以备紧急时应用。在 非紧急情况下，未经外输负责人的特许，不准使用钢丝 缆绳
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1、原油乳状液的生成 原油中含水，并含有足够数量的天然乳化剂，一
般生成稳定的W/O型原有乳状液。 原油中所含的天然乳化剂： 胶质、沥青质、环烷酸、脂肪酸、氮和硫的有机
物、蜡晶、粘土、砂粒、铁锈、钻井修井液等。 另外，原油生产中使用的缓蚀剂、杀菌剂、润湿
剂和强化采油的化学药剂都是生成乳状液的乳化剂。
2、防止稳定乳状液生成措施
沉降罐 1、结构
原油处理的基本方法
2、工作原理 水洗 沉降
原油处理的基本方法
3、油水界面控制
ho o hw w g h f w hc w g
hw
hf
hc H o w 1 o w
原油处理的基本方法
4、沉降罐工作效率的衡量标准及影响因素 衡量标准
（1）沉降时间 油水混合物在罐内的停留时间，表示沉降罐处
理油水混合物的能力； （2）操作温度 （3）原油中剩余含水率 （4）脱除水中含油率
原油处理的基本方法
影响因素 （1）破乳剂的选择和用量 （2）油水混合物的性质 （3）配液管工艺设计 （4）原油中所含溶解气的析出
原油处理的基本方法
重力沉降脱水的优缺点 优点：1、进罐混合物无需加热，节省燃料；
（1）使油水界面的界面张力下降，减少了剪切水相变为 小水滴所需的能量，也减小了使水滴聚结、合并的表面能；
（2）若吸附层具有凝胶状弹性结构，在分散相液滴周围 形成坚固、有韧性的膜，阻止水滴碰撞中的聚结、合并、沉降
（3）若乳化剂为极性分子，排列在水滴界面上形成电 荷，使水滴相互排斥，阻止水滴合并沉降。
三、乳状液的性质
原油乳状液
1、稳定性
乳状液稳定性：是指乳状液抗油水分层的能力。
影响膜和界面张力
老化
内相颗粒表面带电
温度
原油类型
相体积比
水相盐含量 pH值
原油乳状液
分散相颗粒
粒径越小、越均匀，越稳定； 粒径大小还表示乳状液受搅拌的强烈程度。
外相原油粘度
原油处理的基本方法
3、聚结
小粒径水滴合并成大粒径水滴，并在规定时间
内沉降至容器底部水层的过程——聚结。
聚结时间估算
t
6 d
j d0j
K s
d0——起始粒径； d——最终粒径；
φ——乳状液体积水含率； Ks——特定系统的经验参数； j ——大于3的经验参数，与水
滴碰撞反弹概率有关。
原油处理的基本方法
原油处理的目的
满足商品原油水含量、盐含量的行业或国家标准
商品原油含水要求：
我国
0.5％～2.0％
国际上 0.1％～3.0％，多数为0.2％
原油允许含水量与原油密度有关：密度大脱水难度高的
原油，允许水含量略高。
含盐量的要求：我国绝大部分油田原油含盐量不高，商
品原油含盐量无明确要求，一般不进行专门的脱盐处理。
第二节 原油处理的基本方法
原油中水的类型：游离水和乳化水 原油处理常用的方法
化学破乳剂 重力沉降 加热 机械 电脱水 各种常见脱水方法的共同点 创造条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分 层。
一、常用术语
原油处理的基本方法
1、破乳
乳状液的破坏即破乳。
原油乳状液的破乳过程
分散水滴接近结合
界面膜破裂
水滴合并粒径增大
在油相中沉降分离
即水滴的絮凝、聚结和沉降。
原油乳状液破乳的关键
破坏油水界面膜，使水滴聚结和沉降。
原油处理的基本方法
2、絮凝 某些高分子聚合物（絮凝剂）的长链分子
具有多个活性集团，附着在水滴上使乳化水滴 聚集在一起，但界面膜连续没有破裂，水滴没 有合并成大水滴。
显微镜下观察到：水滴絮凝在一起呈鱼籽 状。
述。
Vd
d 2g
d
w
o
18
沉降速度的影响因素
•与水滴粒径的平方成正比； •与油水密度差成正比； •与原油粘度成正比； •在离心场内，可加速水滴的沉 降。
二、破乳剂脱水
原油处理的基本方法
破乳剂一般都是人工合成的大分子、高分子或超 高分子的表面活性剂。
破乳过程中破乳剂的作用
1、降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度
原油乳状液
尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌
尽早脱水
（1）自喷井
产生乳状液的原因：
油水混合物沿油管向地面流动，随着压力降
低，气体析出膨胀，对油、水产生破碎和搅动。
混合物流过喷嘴时，流速猛增，压力急剧下
降，使油水充分破碎，形成较为稳定的乳状液。
油嘴前后乳化水含量
取样位置
油嘴后 油嘴前 油嘴后
分析次数
原油处理的基本方法
水处理量的计算公式： Qw
0.35
mleDdo2 w o
w hD 0.018LD / D
原油处理的基本方法
油水界面常控制在0.5D处，但脱除器水处理量 最大时的最佳界面位置在0.769D处。
游离水脱除器设置在加热炉的上游，用来减少 高含水原油的含水量，以减少加热炉的热负荷和所 耗燃料，降低加热炉的解垢速度。
分散相的平均粒径愈大——稳定性差 粘度越大 乳化水滴的运动、聚结、合并、沉降愈难—
增大了乳状液稳定性
原油乳状液
油水密度差
密度差愈大，油水容易分离——稳定性较差。
界面膜和界面张力
乳化剂构成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，维持乳状液的 稳定性。
老化
反映了时间对乳状液稳定性的影响。
内相颗粒表面带电
内相颗粒界面上带有同种电荷是乳状液稳定的重要原因。
Vo Vw
o 1 w
原油乳状液
3、乳状液粘度 外相粘度 内相体积浓度（含水率）
影响因素 温度 分散相颗粒 乳化剂及界面膜性质 内相颗粒表面带电强弱
曲线 温度/℃
1
40
2
40
3
50
4
50
5
70
6
40
7
40
剪切速率
27 81 27 81 81 27（加药） 81（加药）
四、石油生产中乳状液的生成和预防
原油处理的目的（续）
商品原油交易的需要 交易时要扣除原油含水量，原油密度则按含水原
油密度。 原油密度是原油质量和售价的的重要依据，原油
含水增大了原油密度，原油售价降低，不利于卖方。 增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加热、加工
资源，增加了原油的生产成本。
原油处理的目的（续）
增加了原油粘度和管输费用。 相对密度0.876的原油，含水增加1％，粘度增大2
2、消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝
3、有聚结作用
4、能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面
膜阻碍水滴聚结。
破乳剂类型 1、离子型破乳剂
原油处理的基本方法
溶于水时，能电离生成离子。
按其在水溶液中具有表面活性作用的离子电性，
可分为阳离子、阴离子和两性离子等类别。
2、非离子型破乳剂
以环氧乙烷、环氧丙烷等有机合成原料为基础，
原油乳状液
（2）深井泵采油 防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅
动 选择较大尺寸的固定阀和游动阀、并用气锚（使气
体进入油套环空内的装置），避免气体进入泵筒内 提高深井泵容积效率 往油井油套环空内注入破乳剂
能有效地阻止原油在井内乳化，还能使油井增产。
原油乳状液
（3）气举井 产生乳状液的场所：井口，气举气进入油管处 间歇气举：井口、地面管网内产生乳状液； 连续气举：注气点产生 （4）地面集输管网 集输过程促成乳状液生成的因素
％； 相对密度0.996的原油，含水增加1％，粘度增大4
％； 原油内的含盐水引起金属管路和运输设备的结垢和
腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路、其它设备机械 磨损，降低管路和设备的使用寿命。
影响炼制工作的正常进行
第一节 原油乳状液
•游离水 常温下用静止沉降法短时间内能从油中分离
的水，常在沉降罐和三相分离器中脱除。 •乳化水
用沉降法很难脱除的水，与原油的混合物称 为油水乳状液 （原油乳状液）。
脱除游离水后，原油密度越大，乳化水含量 越高。
一、乳状液类型
原油乳状液
乳状液 两种或两种以上不互溶或微量互溶的液体，其
中一种以极小的液滴分散于另一种液体中，这种分 散物系称为乳状液，乳状液都有一定的稳定性。 原油乳状液的类型 油包水型（W/O）：油田最常见的原油乳状液。 水包油型（O/W）：在采出水中常存在，原油处理中
在具有活泼氢起始剂引发下、有催化剂存在时，按一定
程序聚合而成。
原油处理的基本方法
非离子型破乳剂的优点
用量少 不产生沉淀 脱出水中含油少 脱水成本低 非离子型破乳剂的类型
水溶性：可配制成任意浓度的水溶液 油溶性：净化油的能力比水溶性的高，脱出水含油高 混合型：能增加使用的灵活性
原油处理的基本方法
破乳剂的评价 1、脱水率 2、出水速度 3、油水界面状态 4、脱出水的含油率：一般小于0.05%。 5、最佳用量 6、低温脱水性能
78 46 9
油嘴压降
0.25~0.35 0.25~0.35 0.9~1.0
总含水率 60.0 62.2 60.0
平均含水率
游离水含率 乳化水含率
22.0
38.0
44.7
17.5
0.7
59.3
减少原油乳状液生成的预防措施： 用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力，减
小油嘴前后的压差； 油嘴装在井底
多相混输管路、离心泵，弯头、三通、阀件等 对混合物产生的搅拌。
原油乳状液
预防措施 在集输系统的规划、设计、日常操作管理中尽
量避免混合物的激烈掺混： 管径不宜太小； 尽量减少弯头、三通、阀件等的局部阻力； 充分利用地形输送； 流程中避免对流体的反复减压和增压； 尽早分出混合物中的伴生气； 注意各种阀门的严密性。
般生成稳定的W/O型原有乳状液。 原油中所含的天然乳化剂： 胶质、沥青质、环烷酸、脂肪酸、氮和硫的有机
物、蜡晶、粘土、砂粒、铁锈、钻井修井液等。 另外，原油生产中使用的缓蚀剂、杀菌剂、润湿
剂和强化采油的化学药剂都是生成乳状液的乳化剂。
2、防止稳定乳状液生成措施
沉降罐 1、结构
原油处理的基本方法
2、工作原理 水洗 沉降
原油处理的基本方法
3、油水界面控制
ho o hw w g h f w hc w g
hw
hf
hc H o w 1 o w
原油处理的基本方法
4、沉降罐工作效率的衡量标准及影响因素 衡量标准
（1）沉降时间 油水混合物在罐内的停留时间，表示沉降罐处
理油水混合物的能力； （2）操作温度 （3）原油中剩余含水率 （4）脱除水中含油率
原油处理的基本方法
影响因素 （1）破乳剂的选择和用量 （2）油水混合物的性质 （3）配液管工艺设计 （4）原油中所含溶解气的析出
原油处理的基本方法
重力沉降脱水的优缺点 优点：1、进罐混合物无需加热，节省燃料；
（1）使油水界面的界面张力下降，减少了剪切水相变为 小水滴所需的能量，也减小了使水滴聚结、合并的表面能；
（2）若吸附层具有凝胶状弹性结构，在分散相液滴周围 形成坚固、有韧性的膜，阻止水滴碰撞中的聚结、合并、沉降
（3）若乳化剂为极性分子，排列在水滴界面上形成电 荷，使水滴相互排斥，阻止水滴合并沉降。
三、乳状液的性质
原油乳状液
1、稳定性
乳状液稳定性：是指乳状液抗油水分层的能力。
影响膜和界面张力
老化
内相颗粒表面带电
温度
原油类型
相体积比
水相盐含量 pH值
原油乳状液
分散相颗粒
粒径越小、越均匀，越稳定； 粒径大小还表示乳状液受搅拌的强烈程度。
外相原油粘度
原油处理的基本方法
3、聚结
小粒径水滴合并成大粒径水滴，并在规定时间
内沉降至容器底部水层的过程——聚结。
聚结时间估算
t
6 d
j d0j
K s
d0——起始粒径； d——最终粒径；
φ——乳状液体积水含率； Ks——特定系统的经验参数； j ——大于3的经验参数，与水
滴碰撞反弹概率有关。
原油处理的基本方法
原油处理的目的
满足商品原油水含量、盐含量的行业或国家标准
商品原油含水要求：
我国
0.5％～2.0％
国际上 0.1％～3.0％，多数为0.2％
原油允许含水量与原油密度有关：密度大脱水难度高的
原油，允许水含量略高。
含盐量的要求：我国绝大部分油田原油含盐量不高，商
品原油含盐量无明确要求，一般不进行专门的脱盐处理。
第二节 原油处理的基本方法
原油中水的类型：游离水和乳化水 原油处理常用的方法
化学破乳剂 重力沉降 加热 机械 电脱水 各种常见脱水方法的共同点 创造条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分 层。
一、常用术语
原油处理的基本方法
1、破乳
乳状液的破坏即破乳。
原油乳状液的破乳过程
分散水滴接近结合
界面膜破裂
水滴合并粒径增大
在油相中沉降分离
即水滴的絮凝、聚结和沉降。
原油乳状液破乳的关键
破坏油水界面膜，使水滴聚结和沉降。
原油处理的基本方法
2、絮凝 某些高分子聚合物（絮凝剂）的长链分子
具有多个活性集团，附着在水滴上使乳化水滴 聚集在一起，但界面膜连续没有破裂，水滴没 有合并成大水滴。
显微镜下观察到：水滴絮凝在一起呈鱼籽 状。
述。
Vd
d 2g
d
w
o
18
沉降速度的影响因素
•与水滴粒径的平方成正比； •与油水密度差成正比； •与原油粘度成正比； •在离心场内，可加速水滴的沉 降。
二、破乳剂脱水
原油处理的基本方法
破乳剂一般都是人工合成的大分子、高分子或超 高分子的表面活性剂。
破乳过程中破乳剂的作用
1、降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度
原油乳状液
尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌
尽早脱水
（1）自喷井
产生乳状液的原因：
油水混合物沿油管向地面流动，随着压力降
低，气体析出膨胀，对油、水产生破碎和搅动。
混合物流过喷嘴时，流速猛增，压力急剧下
降，使油水充分破碎，形成较为稳定的乳状液。
油嘴前后乳化水含量
取样位置
油嘴后 油嘴前 油嘴后
分析次数
原油处理的基本方法
水处理量的计算公式： Qw
0.35
mleDdo2 w o
w hD 0.018LD / D
原油处理的基本方法
油水界面常控制在0.5D处，但脱除器水处理量 最大时的最佳界面位置在0.769D处。
游离水脱除器设置在加热炉的上游，用来减少 高含水原油的含水量，以减少加热炉的热负荷和所 耗燃料，降低加热炉的解垢速度。
分散相的平均粒径愈大——稳定性差 粘度越大 乳化水滴的运动、聚结、合并、沉降愈难—
增大了乳状液稳定性
原油乳状液
油水密度差
密度差愈大，油水容易分离——稳定性较差。
界面膜和界面张力
乳化剂构成的界面膜，阻止水滴碰撞合并，维持乳状液的 稳定性。
老化
反映了时间对乳状液稳定性的影响。
内相颗粒表面带电
内相颗粒界面上带有同种电荷是乳状液稳定的重要原因。
Vo Vw
o 1 w
原油乳状液
3、乳状液粘度 外相粘度 内相体积浓度（含水率）
影响因素 温度 分散相颗粒 乳化剂及界面膜性质 内相颗粒表面带电强弱
曲线 温度/℃
1
40
2
40
3
50
4
50
5
70
6
40
7
40
剪切速率
27 81 27 81 81 27（加药） 81（加药）
四、石油生产中乳状液的生成和预防
原油处理的目的（续）
商品原油交易的需要 交易时要扣除原油含水量，原油密度则按含水原
油密度。 原油密度是原油质量和售价的的重要依据，原油
含水增大了原油密度，原油售价降低，不利于卖方。 增大了燃料的消耗，占用了部分集油、加热、加工
资源，增加了原油的生产成本。
原油处理的目的（续）
增加了原油粘度和管输费用。 相对密度0.876的原油，含水增加1％，粘度增大2
2、消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝
3、有聚结作用
4、能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面
膜阻碍水滴聚结。
破乳剂类型 1、离子型破乳剂
原油处理的基本方法
溶于水时，能电离生成离子。
按其在水溶液中具有表面活性作用的离子电性，
可分为阳离子、阴离子和两性离子等类别。
2、非离子型破乳剂
以环氧乙烷、环氧丙烷等有机合成原料为基础，
原油乳状液
（2）深井泵采油 防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅
动 选择较大尺寸的固定阀和游动阀、并用气锚（使气
体进入油套环空内的装置），避免气体进入泵筒内 提高深井泵容积效率 往油井油套环空内注入破乳剂
能有效地阻止原油在井内乳化，还能使油井增产。
原油乳状液
（3）气举井 产生乳状液的场所：井口，气举气进入油管处 间歇气举：井口、地面管网内产生乳状液； 连续气举：注气点产生 （4）地面集输管网 集输过程促成乳状液生成的因素
％； 相对密度0.996的原油，含水增加1％，粘度增大4
％； 原油内的含盐水引起金属管路和运输设备的结垢和
腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路、其它设备机械 磨损，降低管路和设备的使用寿命。
影响炼制工作的正常进行
第一节 原油乳状液
•游离水 常温下用静止沉降法短时间内能从油中分离
的水，常在沉降罐和三相分离器中脱除。 •乳化水
用沉降法很难脱除的水，与原油的混合物称 为油水乳状液 （原油乳状液）。
脱除游离水后，原油密度越大，乳化水含量 越高。
一、乳状液类型
原油乳状液
乳状液 两种或两种以上不互溶或微量互溶的液体，其
中一种以极小的液滴分散于另一种液体中，这种分 散物系称为乳状液，乳状液都有一定的稳定性。 原油乳状液的类型 油包水型（W/O）：油田最常见的原油乳状液。 水包油型（O/W）：在采出水中常存在，原油处理中
在具有活泼氢起始剂引发下、有催化剂存在时，按一定
程序聚合而成。
原油处理的基本方法
非离子型破乳剂的优点
用量少 不产生沉淀 脱出水中含油少 脱水成本低 非离子型破乳剂的类型
水溶性：可配制成任意浓度的水溶液 油溶性：净化油的能力比水溶性的高，脱出水含油高 混合型：能增加使用的灵活性
原油处理的基本方法
破乳剂的评价 1、脱水率 2、出水速度 3、油水界面状态 4、脱出水的含油率：一般小于0.05%。 5、最佳用量 6、低温脱水性能
78 46 9
油嘴压降
0.25~0.35 0.25~0.35 0.9~1.0
总含水率 60.0 62.2 60.0
平均含水率
游离水含率 乳化水含率
22.0
38.0
44.7
17.5
0.7
59.3
减少原油乳状液生成的预防措施： 用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力，减
小油嘴前后的压差； 油嘴装在井底
多相混输管路、离心泵，弯头、三通、阀件等 对混合物产生的搅拌。
原油乳状液
预防措施 在集输系统的规划、设计、日常操作管理中尽
量避免混合物的激烈掺混： 管径不宜太小； 尽量减少弯头、三通、阀件等的局部阻力； 充分利用地形输送； 流程中避免对流体的反复减压和增压； 尽早分出混合物中的伴生气； 注意各种阀门的严密性。