1 油气水三相分离技术

为了满足油井产品计量、矿场加工、油品储存和长距离管道输送的需要，将石油和天然气分别用不同的管道进行输送的方式，就是油气分离。在产物中还含有水，油和水在一定的压力和温度条件下，是液态，天然气属于气态，但是必须进行油气水三相分离，才能达到油田生产的要求。

通过油气集输过程，可以实现三脱三回收，原油脱水、原油脱气、天然气脱水，回收污水、回收天然气，回收轻质油。得到四种合格的产品，合格的油气水和轻质油。在90年代后期，高效油气集输处理技术，是节能降耗，油气集输和处理技术达到了高效发展的新阶段。油气水三相分离的方法有离心分离、重力沉降分离等。在油气水三相分离的过程中，首先可以依靠密度的差异，进行液相和气相的分离，液相下降，气相则上升的过程，然后气相中的液滴，在气流上升的过程中，不断碰撞，液滴体积变大，重量也在增大，进而沉降下来。液相中的气体，在液体下降的过程中，气泡体积增大，不断上浮，而又一次进入到气相。通过液相和气相的初次分离和二次分离，达到了液体和气体分离的效果。在液相中存在着油和水，油和水的密度也不同，实现油和水的分离，将原油中的游离水和乳化水都分离出去，得到合格的油，含水在0.5以下，达到了行业标准的规定。油气水三相分离目前石油矿场上使用的设备是油气水三相分离器，在一个压力容器内，依靠密度差，一次实现了油气水三相的分离，提高了分离效率。

2 原油脱水技术

原油脱水的过程中，是脱出原油中的游离水和乳化水，将含水原油处理之后，使外输原油含水在0.5%以下，达到了外输原油含水标准的规定，常见的原油脱水的方法基本上可以分为三大类，物理方法、化学方法和电方法。原油脱水的物理方法，具体实现的办法有沉降法、过滤法、离心法、加热、稀释等方法。这类方法中，没有任何的化学反应存在，只是通过机械办法脱水原油中的含水。化学方法基本上都是利用化学药剂进行脱水的办法。而电方法一般可以包含三种具体的方法，交流电法、直流电法、交直流复合电脱水法。

2.1 原油脱水工艺流程

2.1.1 低含水原油脱水工艺流程

低含水原油一般指含水在30%以下的原油，首先进入沉降罐，进行沉降分离，再加入一定量的原油破乳剂，破坏原油乳状液的结构，削弱乳状液界面膜的强度，有利于乳化水的分离。由原油脱水泵将原油打入加热炉，提高温度后进入电脱水器进行电脱水，在高压交直流电场的作用下，脱出原油中的水，得到的净化油进净化油罐，脱出的含油污水进污水处理站处理。处理合格的污水进行回注，达到了合理利用油田能源的效果。

2.1.2 高含水原油脱水工艺流程

高含水原油的含水率高于50%，高含水原油的脱水分为两段脱水工艺，第一段采用热化学脱水，含水原油进入沉降罐，在进行沉降脱水之前，提高了油流的温度，通过破乳剂的作用，实现了化学脱水的效果。第二段采用的是电化学脱水。继续加入一定的原油破乳剂，由原油脱水泵将原油打入加热炉，升高温度后进入电脱水器进行电脱水，得到的净化油进净化油罐，污水进污水处理站，处理合格的含油污水回注到配水间再到注水井，注入油层继续驱油。

2.2 原油脱水方法

原油脱水的基本方法包括注入化学破乳剂在其输油管路内破乳、重力沉降脱水、利用离心力脱水、利用亲水固体表面使乳化水粗粒化脱水、电脱水等。无论采取怎么样的方法，都是将原油中的游离水和乳化水脱出为目的。

2.2.1 化学破乳剂脱水

化学破乳脱水是利用化学破乳剂的作用，在向原油乳状液中加入化学破乳剂，一般为表面活性很强的表面活性剂，它很快聚集在油水界面上，由于破乳剂分子的取向，一端亲水，另一端亲油，形成了亲水端朝向水相，亲油端朝向油相，由于破乳剂的亲水能力远远高于乳化剂的亲水能力，破坏了乳状液界面上存在的天然乳化剂，改变了乳化液的原始结构，使油水的界面膜强度很弱，有利于水滴的合并，小水滴合并成大水滴，从油中分离出来，依靠油水密度差将水沉降分离出去。

2.2.2 重力沉降脱水

主要依靠油水的密度差异，水重则下降，油轻则上浮。加热沉降脱水使用的设备是沉降罐，使油水混合物在沉降罐内一定的停留时间，实现油水的分离。

2.2.3 电脱水

电脱水是对低含水原油彻底脱水的较佳方法。在油田电脱水方法通常作为原油脱水工艺的环节，出口即为合格的原油。将原油乳状液置于高压交直流电场中，在电场的作用下，削弱了水滴界面膜的强度，促进水滴的碰撞，使小水滴聚结成粒径较大的水滴，从原油中沉降分离出来。

2.3 原油脱水方式的比较

一般原油脱水方法可以归纳为物理方法、化学方法和电方法三大类。物理方法是借助于油水是密度差异而实现油水分离的方法，主要用于脱出原油中的游离水。化学方法是利用化学药剂的作用，改变原油乳状液的类型，关键是分理出原油中的乳化水。而电脱水方法是利用电场的作用，将原油中的乳化水脱出的方法。一般石油矿场上采用两段脱水工艺技术，第一段主要脱出游离水，采用的方法为物理和化学方法，而第二段采用电方法和化学方法，脱出原油中的乳化水。在原油脱水工艺中，是几种方法的组合，实现处理的原油含水达到行业标准的规定，而成为合格的油。

3 结论

油气水三相分离技术是油田生产的重要环节，使油田生产的产物得到净化，输出合格的石油产品。原油脱水的难度比较大，都在液相体系中存在，采取更多的方法，使油水依靠密度的差异实现分离，达到处理后的产品符合质量标准，完成油田生产任务。