据调查，胜利油田原油综合含水已达92%。为了提液上产，采取了各种各样的增产措施，如对油层进行强化注水、压裂、酸化等。因向油层投入各种药剂，使得原油的油品性质发生了很大的变化，原油乳化、老化现象非常严重，用传统的重力沉降、热化学沉降、电化学脱水等工艺已不能完成油水分离任务。因此，研究新的脱水方法，尤其是适应油田特高含水期采出液的油水分离技术，是当前油田生产的迫切需要。

大量的文献报道，离心机对液-液-固三相分离有独特的分离效果。吉林油田租用外国公司的离心机进行原油预脱水和含油污水处理的现场工业性试验，脱水指标和污水处理指标均达到我国规定的标准，但运行费用比现有的电脱水工艺和含油污水处理工艺的高很多，引进国外设备不可取。为此，使用一台处理量为10m³/h的DRY-500碟片式离心机（简称离心机）进行了工业性试验，取得了预期的效果，为今后开发适应油田大处理量的离心机奠定了良好基础。

1 离心机主要技术参数

DRY-500碟片式离心机重量为1500kg；外形尺寸（长×宽×高）为1200mm×1100mm×1780mm；转鼓内径为500mm，转速为4450r/min；分离因数为5760，处理能力为10m³/h；配用Y160L-4电动机，其转速为1460r/min，功率为15kW。

2 离心机结构

DRY-500碟片式离心机外壳为一不锈钢筒体，中心轴上装有150片不锈钢碟片，电动机带动主轴连同碟片高速旋转，从而实现液-液-固分离。主轴旋转时，确保旋转部件的动平衡是保障离心机正常工作的关键。

3 离心机工作原理

离心机的处理对象是分散系，具有一个连续相的两相或多相混合物，连续相是液体，其它相是固相或液相。由于各相密度不同，在巨大的离心力作用下，快速完成液-液-固的分离。不同相在离心机中的分离过程遵从沉淀分离理论。

离心机的工作原理是：油气混合液由混合液入口进入离心机，电动机通过螺旋齿轮增速驱动离心机主轴带动分离碟片高速旋转，在重力和离心力作用下，水相沿碟片间隙向分离鼓边缘聚集流向出水口，油相沿碟片向轴心聚集流向出油口，固相颗粒将在机壳的边缘聚集，待停机后由人工排除。

4 现场试验

在胜利石油管理局东辛采油厂102联合站，对离心机进行了为期8天的现场试验，累计运行48h，处理原油230t。

试验的主要目的：一是验证能否用离心机及其分离工艺代替联合站内现有的装置和工艺进行原油脱水；二是检测离心机对高含水原油和高度乳化油的分离效果。102联合站年脱水能力为250×10⁴t，目前日处理液量为19340m³，其中日电脱液量为2170t，原油密度为0.8870g/cm³，原油粘度为43.6mm²/s，老化油粘度为107.3mm²/s。

4.1 对污油池内老化油的脱水处理

将离心机安装在污油池附近，试验前先对池内污油加热，待污油温升到45℃左右时，由污油泵将油打进离心机，经离心机脱水分离后的原油和污水，经出口取样化验后一并回到污油池。

4.2 对进站高含水原油的离心脱水处理

将离心机安装在三相分离器出口总管和二次沉降罐进口之间，高含水原油经流量计进入离心机，处理后的原油经出口取样阀取样化验后和脱出污水在出口合二为一，一并进入二次沉降罐（离心机出口压力高达1.6MPa）。

5 试验结果分析

（1）本次试验是将制药行业用的碟片式离心机应用到油田现场，从试验数据看，老化油处理效果不够离心。因试验用离心机不能自动除渣（砂），碟片间间隙仅0.5mm，而污油中含砂量较高，碟片中层进油通道被堵塞之后，分离效果大大降低，再加上污油池不具备加温和加药的条件，所以脱水率仅约50%。

（2）试验用离心机对高含水原油的分离脱水效果较好。通过不同流量、不同含水量、不同温度的原油脱水试验，基本达到了预期的技术指标，原油平均含水率93.8%，处理后平均含水率降至0.44%，脱水率99.6%。

（3）DRY-500碟片式离心机实施原油脱水的处理效果稳定，不受原油温度和含水率的影响。油温在35.5～60℃，含水率在70%～98%变化时，处理后的原油含水率都达到小于0.5%的部颁标准。

（4）离心机运行平稳，载荷变化小、电流平稳。当流量从3.7～9.3m³/h变化时，电流一般在15～19A之间变动，高至20A，脱水实际电耗为1.019kW·h/m³，实际电耗成本为0.287元/m³。

（5）原油脱出水中平均含油量89mg/L，机械杂质含量210mg/L，可满足污水处理要求。

6 结论及建议

（1）DRY-500碟片式离心机，整体为不锈钢，制造精密，运行平稳，重量轻，体积小，整台设备装在一个橇座上，搬运安装方便。

（2）DRY-500碟片式离心机脱水效果好，不受原油温度和含水率的影响，特别适用于边远小区块油田和海上采油平台上实施原油脱水处理。

（3）DRY-500碟片式离心机占地面积小，分离效率高，可以大大简化联合站内的工序、设备和工艺流程，节省投资，且操作方便，维护简单。

根据本次试验结果，对生产大型碟片式离心机提出以下建议：

①借鉴国外离心机技术改造机型。采用不同比重环，使之适应高、中、低含水原油的分离脱水和污水处理的要求。

②根据油井液中油、气、水、砂并存的实际情况，研制自动除砂机型，在不停机的情况下，能自动连续清除固相。

③针对油田所处的环境，碟片式离心机的关键运转零件可采用不锈钢，其余非转动零件（如外壳、配管、底座等），均可采用国产普通钢材，这样就可以降低设备造价。