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摘要：根据海上井口平台近来实际生产情况，本应用采用管柱状旋流气液分离器、三级水力旋流器分离技术与加气浮选装置进行脱水的处理系统，实现排海生产水含油量不大于30mg/L。优点是：设备占地面积小，重量轻，操作稳定，能够除去井液中95%的水。能够整体提高油田、井口平台的油产量，解决海管输送能力受限，释放产能的经济价值。并降低下游的设备磨损和管线侵蚀，从而降低维修费用并做到节能降本效果。
Abstract：According to the actual production situation of the offshore wellhead platform recently， the dewatering treatment system should adopt the tubular cyclone gas-liquid separator， the three-stage hydrocyclone separation technology and the aeration flotation device， the production water and oil content can not be more than 30mg/l. The utility model has the advantages of small occupied area， light weight， stable operation and the ability to remove 95% water from the well fluid. It can improve the oil production of oil field and wellhead platform， solve the limitation of pipeline transportation capacity and release the economic value of production capacity. And reduce the downstream equipment wear and pipeline erosion， thereby reducing maintenance costs and energy-saving cost-reducing effect.
关键词：水处理 ;管柱状旋流气液分离器（GLCC）水力旋流器 ;气浮选装置（CFU）
一、项目现状及问题分析
某海上平台目前生产液含水量超过50%，面临的主要技术问题如下：
1）海上平台增加，生产井含水上升，大部分含水量都在80%以上。
2）提液增产，海上井口平台同油轮、陆岸终端海底管线输送能力受限。
3）油轮、陆岸终端、中心生产平台的工艺处理设施处理量受限。
4）海上井口平台空间有限，无法增加大体积、重设备。
二、系统设计原理
根据井口平台的生产环境：进口含水大于50%的条件下，要求脱水撬块处理合格后的排海生产水含油量不大于30mg/L，脱水比例大于55%的。针对此要求，本脱水撬装置一段采用管柱式旋流气液分离器进行稳压气液分离，柱状旋流气液分离器（GLCC）+浮子液位自力控制装置实现气液分离功能，将生产液中95%以上的气体分离出去;二段采用水力旋流式脱水装置进行脱水处理，将来液中90%的水祛除，水相含油在500ppm以内;再采用二级水力旋流器装置串联进行脱油处理，将出口水相含油量处理到100 ppm以下;三段采用两级加气浮选装置串联进行二次处理，最后排海生產水含油量在30ppm以下。
三、脱气装置技术介绍
脱气装置包含柱状旋流气液分离器+二级分离器（进行稳压）+浮子液位自力控制装置实现气液分离功能。柱状旋流气液分离器（GLCC）相对于传统的容器型气液分离器具有体积小、质量轻、效率高、维护量少，操作简单。其主要特点有：1、入口管线倾斜布置，使气液产生分层，避免再次掺混;2、来流切向进入GLCC形成漩流，产生1-100倍重力加速度的离心力而实现气液分离;3、来流切向位置设有可调节流速装置，使来液形成的旋涡更趋合理，气液分离更彻底。工作原理：进口由两组倾角向下的管道与铅垂管道相连，多相流经进液管进入主分离器。由于旋流作用，在主分离器中，离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面。由于气液相密度不同，所受离心力差别很大，重力、离心力和浮力联合作用将气体和液体分离。密度大的液相沿铅垂管道的管壁流到分离器底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至分离器顶部，实现自力控制的气、液相分离。
四、水力旋流器的技术介绍
液-液水力旋流器通过压差控制，将液体混合物沿着切向衬管流入旋流室。入口速度和渐开线入口形状迫使液体混合物在涡流模式中旋转。由流动模式产生的离心力造成两种不混溶液体之间的分离。水力旋流器具有效率高，寿命长，噪音低、结构简单，重量小，节省空间等特点。本项目水力旋流器（脱水装置），选用立式安装，整个系统压差不超过3bar， 油相可以轻松进入海管。水力旋流器（脱油装置）相似脱水装置原理类型，选用卧式安装形式。以上系统通过控制进口与水相的压差及进口与油相的压差比来控制整个系统，并设置有流量计、安全阀、压力控制阀来控制整个系统，设备简单易维护。
影响分离效率的因素主要有以下：1、油滴尺寸水中所含的油粒尺寸越大，效率越高。2、温度当温度升高时，效率则增加。3、密度油和水的密度差越大，效率越高。注意要点：1、压差的控制，推荐压差比为1.6;2、定期反洗，随着使用时间的增加，进出口压差会增大，如果超过400～500Kpa或处理效果差，需要清洗旋流管;3、水力旋流装置旋流管数量应根据处理量而定，单根水力旋流管处理量为1.2方/小时，另配合盲管使用。
五、加气浮选装置CFU的技术介绍
CFU是一种已经被验证且更受青睐的技术， CFU是一种立式加气浮选装置， 用于除去生产水中的油和气， 使用天然气作为上浮气源，也可采用溶气式产生气泡。本项目设备在进口含水大于50%的条件下，排海生产水含油量不大于30mg/L。气泡混合进入含油污水，气泡会和油滴聚结，将油带到容器顶部排出。经过优化，可以达到10-20mg/L，满足环保标准。
六、效果评价
经施工改造作业完成，调试、投用。脱水系统的投用有利于平台后期的提液增产。脱水系统投用后，日产液3400方/天，较投用前的2300方/天大约增加了1100方/天;日产油1100方/天，较投用前的900方/天大约增加了200方/天;排海水量1300方/天，生产污水排海含油浓度16mg/l。整体增油效果较好，达到预期目标。
作者简介：梁云，1980-5-25，男，汉，广东茂名，中海石油（中国）有限公司湛江分公司，采油工程中级工程师，采油工艺
（中海石油（中国）有限公司湛江分公司 广东 湛江 524000）
Abstract：According to the actual production situation of the offshore wellhead platform recently， the dewatering treatment system should adopt the tubular cyclone gas-liquid separator， the three-stage hydrocyclone separation technology and the aeration flotation device， the production water and oil content can not be more than 30mg/l. The utility model has the advantages of small occupied area， light weight， stable operation and the ability to remove 95% water from the well fluid. It can improve the oil production of oil field and wellhead platform， solve the limitation of pipeline transportation capacity and release the economic value of production capacity. And reduce the downstream equipment wear and pipeline erosion， thereby reducing maintenance costs and energy-saving cost-reducing effect.
关键词：水处理 ;管柱状旋流气液分离器（GLCC）水力旋流器 ;气浮选装置（CFU）
一、项目现状及问题分析
某海上平台目前生产液含水量超过50%，面临的主要技术问题如下：
1）海上平台增加，生产井含水上升，大部分含水量都在80%以上。
2）提液增产，海上井口平台同油轮、陆岸终端海底管线输送能力受限。
3）油轮、陆岸终端、中心生产平台的工艺处理设施处理量受限。
4）海上井口平台空间有限，无法增加大体积、重设备。
二、系统设计原理
根据井口平台的生产环境：进口含水大于50%的条件下，要求脱水撬块处理合格后的排海生产水含油量不大于30mg/L，脱水比例大于55%的。针对此要求，本脱水撬装置一段采用管柱式旋流气液分离器进行稳压气液分离，柱状旋流气液分离器（GLCC）+浮子液位自力控制装置实现气液分离功能，将生产液中95%以上的气体分离出去;二段采用水力旋流式脱水装置进行脱水处理，将来液中90%的水祛除，水相含油在500ppm以内;再采用二级水力旋流器装置串联进行脱油处理，将出口水相含油量处理到100 ppm以下;三段采用两级加气浮选装置串联进行二次处理，最后排海生產水含油量在30ppm以下。
三、脱气装置技术介绍
脱气装置包含柱状旋流气液分离器+二级分离器（进行稳压）+浮子液位自力控制装置实现气液分离功能。柱状旋流气液分离器（GLCC）相对于传统的容器型气液分离器具有体积小、质量轻、效率高、维护量少，操作简单。其主要特点有：1、入口管线倾斜布置，使气液产生分层，避免再次掺混;2、来流切向进入GLCC形成漩流，产生1-100倍重力加速度的离心力而实现气液分离;3、来流切向位置设有可调节流速装置，使来液形成的旋涡更趋合理，气液分离更彻底。工作原理：进口由两组倾角向下的管道与铅垂管道相连，多相流经进液管进入主分离器。由于旋流作用，在主分离器中，离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面。由于气液相密度不同，所受离心力差别很大，重力、离心力和浮力联合作用将气体和液体分离。密度大的液相沿铅垂管道的管壁流到分离器底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至分离器顶部，实现自力控制的气、液相分离。
四、水力旋流器的技术介绍
液-液水力旋流器通过压差控制，将液体混合物沿着切向衬管流入旋流室。入口速度和渐开线入口形状迫使液体混合物在涡流模式中旋转。由流动模式产生的离心力造成两种不混溶液体之间的分离。水力旋流器具有效率高，寿命长，噪音低、结构简单，重量小，节省空间等特点。本项目水力旋流器（脱水装置），选用立式安装，整个系统压差不超过3bar， 油相可以轻松进入海管。水力旋流器（脱油装置）相似脱水装置原理类型，选用卧式安装形式。以上系统通过控制进口与水相的压差及进口与油相的压差比来控制整个系统，并设置有流量计、安全阀、压力控制阀来控制整个系统，设备简单易维护。
影响分离效率的因素主要有以下：1、油滴尺寸水中所含的油粒尺寸越大，效率越高。2、温度当温度升高时，效率则增加。3、密度油和水的密度差越大，效率越高。注意要点：1、压差的控制，推荐压差比为1.6;2、定期反洗，随着使用时间的增加，进出口压差会增大，如果超过400～500Kpa或处理效果差，需要清洗旋流管;3、水力旋流装置旋流管数量应根据处理量而定，单根水力旋流管处理量为1.2方/小时，另配合盲管使用。
五、加气浮选装置CFU的技术介绍
CFU是一种已经被验证且更受青睐的技术， CFU是一种立式加气浮选装置， 用于除去生产水中的油和气， 使用天然气作为上浮气源，也可采用溶气式产生气泡。本项目设备在进口含水大于50%的条件下，排海生产水含油量不大于30mg/L。气泡混合进入含油污水，气泡会和油滴聚结，将油带到容器顶部排出。经过优化，可以达到10-20mg/L，满足环保标准。
六、效果评价
经施工改造作业完成，调试、投用。脱水系统的投用有利于平台后期的提液增产。脱水系统投用后，日产液3400方/天，较投用前的2300方/天大约增加了1100方/天;日产油1100方/天，较投用前的900方/天大约增加了200方/天;排海水量1300方/天，生产污水排海含油浓度16mg/l。整体增油效果较好，达到预期目标。
作者简介：梁云，1980-5-25，男，汉，广东茂名，中海石油（中国）有限公司湛江分公司，采油工程中级工程师，采油工艺
（中海石油（中国）有限公司湛江分公司 广东 湛江 524000）