本實用新型涉及一種原油脫水技術領域，特別是涉及一種聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)。

背景技術：

從油井中開采出的原油一般都含有一定數量的水，而原油含水多了會給儲運造成設備和能耗上的浪費；其次，原油中的水多數含有鹽類，其會加速設備、容器和管線的腐蝕；再次，在石油煉制過程中，水和原油一起被加熱時，水會急速汽化膨脹，壓力的急劇上升會影響煉廠正常操作和產品質量，甚至會發(fā)生爆炸，因此外輸原油前，需要對原油進行脫水，使其自身的含水量不超過0.5％。在油氣田開發(fā)過程中，原油的脫水不可避免，其主要原因還表現(xiàn)在以下幾個方面：一是原油產出過程的乳化，由于原油在儲層流動過程中不可避免與地下水和運移顆粒接觸，從而導致乳化，并攜帶油砂出來；二是開采方式導致的原油乳化，由于為提高原油產量及采收率需要，需要采取如酸化、壓裂及注入聚合物等措施，而工作液中加入了高分子物質、表面活性劑等化學添加劑，導致外來流體乳化原油，而乳化的原油會對煉油造成很大的困惑，如含水過高會造成跳閘，增加管線腐蝕風險等。

現(xiàn)有的脫水破乳的方法主要有化學脫水法、電破乳脫水法和沉降法：

1、化學法脫水就是加入化學破乳劑，其能有效地使乳狀液破壞的試劑，它們通常是在油水界面上有強烈吸附傾向，但又不能形成牢固的界面膜的一類表面活性劑，化學破乳法脫水不能單獨起作用，它通過加入一定濃度的破乳劑后，破壞W/O乳狀液的穩(wěn)定性，然后在一定溫度條件和重力沉降作用下實現(xiàn)油水分離。這種方法的缺點是，由于原油產出區(qū)塊、產出層位不同，導致原油組成和性質不同，而化學破乳劑具有很強的針對性，因此需要針對不同原油篩選不同的破乳劑類型，才能有針對性地破乳并脫水。對于連通性較好大區(qū)塊油田，原油性質比較單一，組份差別不大的原油比較適宜，但是復雜斷塊油田來說，由于原油性質變化大，篩選普適性的破乳劑會比較困難。另外，還可能存在加入化學破乳劑過多的情況，過多的破乳劑、原油和水一同混合，進一步增加了原油脫水的難度。

2、電破乳脫水法是油田比較常用的脫水技術，用于電破乳的高強度電場，有交流電、直流電、交-直流電或者脈沖供電等。其基本原理就是通過電離子的作用，誘導原油帶電粒子電泳，進而中和乳液顆粒電荷，降低層間電位差或使Z向電位為零，降低乳化界面厚度，從而破壞乳化液的穩(wěn)定性，達到破乳及油水分離之目的。這種方法的缺點是，電脫水設備由于脫水速度比較慢，但為了滿足生產需要，提高處理能力，設備設計一般比較龐大，占地面積多，比較適合于大型原油處理廠處理原油，以產生規(guī)模效益，而對于空間有限的海上平臺來說，這種方法顯得有些不合時宜；另外是無法處理含水較高的原油，如果含水量大于15％，則會引起跳閘現(xiàn)象。

3、沉降法是最傳統(tǒng)的原油脫水方法，是利用原油和水的密度差實現(xiàn)原油與水分離，這是一種低沉本的方法。這種方法的缺點是，沉降法是利用油與水的密度差將其分離，其沉降速度也要受密度差大小、粘度高低、乳化液穩(wěn)定程度等因素影響，對于原油粘度高、油水密度差較小原油，特別是聚合物驅其乳狀液非常穩(wěn)定的原油，由于沉降分離速度非常慢，甚至無法脫水，難以滿足生產需要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、脫水效果好、工作效率高的聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中，包括供液裝置、進料器、離心裝置和至少一個微波加熱裝置，微波加熱裝置又包括箱體、微波發(fā)生器、磁共管、微波加熱管和波導管，微波加熱管設置在箱體內部，微波加熱管的兩端分別從箱體的兩側伸出，箱體內部設置有多根磁共管，各磁共管通過波導管與微波發(fā)生器的微波輸出端連接，供液裝置的輸出端和進料器的輸出端與微波加熱管的一端連通，進料器內部裝有破乳劑，破乳劑內部混合有微量的液態(tài)樹脂，微波加熱管的另一端與離心裝置的輸入端連通，微波加熱管采用非吸波材料制成。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述供液裝置的輸出端和進料器的輸出端與微波加熱管之間設置有三通電磁閥，供液裝置與三通電磁閥之間、進料器與三通電磁閥之間、三通電磁閥與微波加熱裝置之間都通過輸料管道連接。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述微波加熱管與離心裝置的輸入端之間設置有雙向電磁閥，微波加熱裝置與雙向電磁閥之間、雙向電磁閥與離心裝置之間都通過輸料管道連接。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述微波加熱裝置數量為多個時，各微波加熱裝置之間并聯(lián)或者串聯(lián)連接。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述供液裝置的材質為不銹鋼、鑄鐵或者陶瓷，供液裝置采用離心泵、螺桿泵、柱塞泵或者射流泵。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述進料器內部的破乳劑采用陰離子破乳劑、陽離子破乳劑或者非離子型破乳劑，加入量為1ppm～5％，進料器內部的破乳劑還可采用無機鹽破乳劑，加入量為0～10％，陰離子破乳劑、陽離子破乳劑、非離子型破乳劑和無機鹽破乳劑單獨使用或者混合使用。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述陰離子破乳劑采用脂肪酸鹽、磺酸鹽類、烷基苯磺酸鹽和/或聚氧乙烯脂肪醇磷酸鹽等；陽離子破乳劑采用氯化十四烷基三甲基銨；非離子型破乳劑采用聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇(或苯酚)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚等；無機鹽破乳劑采用氧化鈣、氯化鈣、高錳酸鉀、過硫酸鹽、硝酸-硝酸鹽、次氯酸鹽、重鉻酸鉀或者過硫酸鹽-亞硫鹽。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，其中所述多根磁共管在箱體內部的頂端和底端并排設置。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)與現(xiàn)有技術不同之處在于：本實用新型向微波加熱管內加入混合好的原油和破乳劑，在加熱和微波的作用下，對原油的脫水起到催化作用，加快原油脫水的速度和反應的效率，保證原油充分脫水。破乳劑內混合有微量液態(tài)樹脂，在破乳劑過多的情況下，可通過改變微波發(fā)生器的微波頻率使過多破乳劑趨于固態(tài)，在離心裝置的作用下，大大提高了油、水與破乳劑反應后的產物以及剩余的破乳劑的分離效率，保證分離徹底，根據實施例能夠看出，分離后的聚驅原油含水量小于5％，能夠達到國家對原油含水量的要求。對原油加熱的溫度低于100℃，能耗低，降低企業(yè)的成本。在原油過多的情況下，可采用多個微波加熱裝置并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進行連接，進一步增大對原油脫水的處理效率。供液裝置、進料器和離心裝置都可采用多種設備選擇使用，破乳劑也可采用一種或者多種混合，對設備和破乳劑的要求低，適于在多種工況下推廣使用。

下面結合附圖對本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)中微波加熱裝置的結構示意圖。

具體實施方式

聚合物驅原油是指油田為提高采收率而采用聚合物驅產出的原油，簡稱聚驅原油。

如圖1所示，為本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)的結構示意圖，包括供液裝置2、進料器3、離心裝置4和至少一個微波加熱裝置1，供液裝置2的輸出端和進料器3的輸出端通過三通電磁閥5與微波加熱裝置1的輸入端連通，進料器3內部裝有破乳劑，破乳劑內部混合有微量的液態(tài)樹脂，供液裝置2與三通電磁閥5之間、進料器3與三通電磁閥5之間、三通電磁閥5與微波加熱裝置1之間都通過輸料管道連接。微波加熱裝置1的輸出端通過雙向電磁閥6與離心裝置4的輸入端連通，微波加熱裝置1與雙向電磁閥6之間、雙向電磁閥6與離心裝置4之間都通過輸料管道連接。微波加熱裝置1的微波頻率為300MHz～300GHz，加熱溫度為0～500℃。當采用多個微波加熱裝置1時，各微波加熱裝置1之間可并聯(lián)或者串聯(lián)連接。

供液裝置2根據原油粘度不同，可采用離心泵、螺桿泵、柱塞泵或者射流泵，供液裝置2的材質可采用不銹鋼、鑄鐵或者陶瓷。

進料器3可采用計量柱塞泵、螺桿進料器、射流泵、漏斗或者滴灌設備。

進料器3內部的破乳劑可采用陰離子破乳劑、陽離子破乳劑或者非離子型破乳劑，加入量為1ppm～5％，陰離子破乳劑可為脂肪酸鹽、磺酸鹽類、烷基苯磺酸鹽和/或聚氧乙烯脂肪醇磷酸鹽等；陽離子破乳劑可為氯化十四烷基三甲基銨等；非離子型破乳劑可為聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇(或苯酚)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯多乙烯多胺醚等。進料器3內部的破乳劑還可采用無機鹽破乳劑，加入量為0～10％，無機鹽破乳劑可為氧化鈣、氯化鈣、高錳酸鉀、過硫酸鹽、硝酸-硝酸鹽、次氯酸鹽、重鉻酸鉀或者過硫酸鹽-亞硫鹽等。陰離子破乳劑、陽離子破乳劑、非離子型破乳劑和無機鹽破乳劑可單獨使用，也可多個混合使用。

離心裝置4可采用疊螺機、離心分離機、臥螺離心分離機、蝶式分離機等。

如圖2所示，為本實用新型聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)中微波加熱裝置的結構示意圖，微波加熱裝置1又包括箱體7、微波發(fā)生器10、磁共管9、微波加熱管8和波導管11，微波加熱管8沿水平方向設置在箱體7內部，微波加熱管8的兩端分別穿過箱體7的兩側內壁從箱體7的兩側伸出，微波加熱管8的兩端分別為微波加熱裝置1的輸入端和輸出端。箱體7內部的頂端和底端并排設置有多根磁共管9，各磁共管9通過波導管11與微波發(fā)生器10的微波輸出端連接。微波加熱管8采用塑料、陶瓷或者玻璃等非吸波材料制成。

本實用新型聚合物驅原油快速脫水方法，包括以下步驟：

步驟一，通過供液裝置2將原油泵入微波加熱裝置1的微波加熱管8內，同時通過進料器3將混有微量液態(tài)樹脂的破乳劑加入到微波加熱管8內，在進入微波加熱管8之前，原油和破乳劑在三通電磁閥5內進行混合。

步驟二，打開微波發(fā)生器10和微波加熱管8，微波發(fā)生器10發(fā)出的微波頻率為300MHz～300GHz，微波加熱管8的溫度低于100℃，在加熱和破乳劑的作用下原油在微波加熱管8內降粘、破乳，原油充分脫水后，改變微波發(fā)生器10的頻率，在該頻率的微波下混合有微量液態(tài)樹脂的過多破乳劑趨于固態(tài)。

步驟三，將微波加熱管8內部的混合物通入離心裝置4內，在離心裝置4的離心作用下，對油、水與破乳劑反應后的產物以及剩余的破乳劑可被充分分離。

實施例一：某油田聚驅原油密度0.891，粘度210mPa.s，含水59.3％，以3m³/h處理速度，升溫到50℃，同時投加破乳劑濃度2％，分離后含水3.4％。

實施例二：某油田聚驅原油密度0.924，粘度26000mPa.s，含水69.5％，以1m³/h處理速度，升溫到65℃，加破乳劑濃度5％，分離脫水后含水3.35％。

實施例三：某油田聚驅原油密度0.912，粘度196mPa.s，含水56.7％，以1m³/h處理速度，升溫到60℃，投加破乳劑濃度4％，分離脫水后含水4.11％。

聚合物驅原油快速脫水系統(tǒng)，向微波加熱管8內加入混合好的原油和破乳劑，在加熱和微波的作用下，對原油的脫水起到催化作用，加快原油脫水的速度和反應的效率，保證原油充分脫水。破乳劑內混合有微量液態(tài)樹脂，在破乳劑過多的情況下，可通過改變微波發(fā)生器10的微波頻率使過多破乳劑趨于固態(tài)，在離心裝置4的作用下，大大提高了油、水與破乳劑反應后的產物以及剩余的破乳劑的分離效率，保證分離徹底，根據實施例能夠看出，分離后的聚驅原油含水量小于5％，能夠達到國家對原油含水量的要求。對原油加熱的溫度低于100℃，能耗低，降低企業(yè)的成本。在原油過多的情況下，可采用多個微波加熱裝置1并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進行連接，進一步增大對原油脫水的處理效率。供液裝置2、進料器3和離心裝置4都可采用多種設備選擇使用，破乳劑也可采用一種或者多種混合，對設備和破乳劑的要求低，適于在多種工況下推廣使用。本實用新型結構簡單、脫水效果好、工作效率高，與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。