海上油田含油污水旋流气浮一体化处理设备及其应用 被引量：41

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作者 陈家庆 韩旭 +2 位作者 梁存珍 王春升 王建文 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期87-93,共7页

低强度旋流离心力场与气浮组合是一种高效的含油污水处理技术,目前在国外已有较为成熟的产品,尤其是挪威M-I SWACO公司开发的Epcon紧凑型气浮装置已经在海上油田含油污水处理的应用方面取得了众多成功的案例。从Epcon紧凑型气浮装置的... 低强度旋流离心力场与气浮组合是一种高效的含油污水处理技术,目前在国外已有较为成熟的产品,尤其是挪威M-I SWACO公司开发的Epcon紧凑型气浮装置已经在海上油田含油污水处理的应用方面取得了众多成功的案例。从Epcon紧凑型气浮装置的基本结构及其工作原理入手,简要叙述了该设备的工艺流程和性能特点,重点介绍了其在世界范围内尤其是在中国西江30-2采油平台上的测试和应用状况,最后介绍了新一代CFU设备的研发动向,为国内自主设计研发含油污水旋流气浮一体化处理设备提供必要的理论指导。 展开更多

关键词 含油污水 低强度旋流分离 气浮分离 紧凑型气浮装置

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海上油气田采出水处理技术的现状与展望 被引量：18

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作者 陈家庆 刘涛 +4 位作者 王春升 张明 王秀军 姬宜朋 张敏霞 《石油机械》 北大核心 2021年第7期66-76,共11页

采出水是对油气井产出物实施多相分离的产物,海上油气田采出水处理因受平台空间和承载能力限制而有其自身特点。首先对海上油气田采出水常规单元处理技术和典型工艺流程进行全面介绍,强调特定工艺流程的合理性往往会随开采年限和环保标... 采出水是对油气井产出物实施多相分离的产物,海上油气田采出水处理因受平台空间和承载能力限制而有其自身特点。首先对海上油气田采出水常规单元处理技术和典型工艺流程进行全面介绍,强调特定工艺流程的合理性往往会随开采年限和环保标准等因素的变化而发生改变。然后从瞄准“零环境污染排放”、发挥耦合协同作用和攻克稠油聚驱采出水处理等3个视角,阐释了我国海上油气田采出水处理技术研发应该重点关注之处,重点展示了天然气凝析液注入聚结、紧凑型气浮和动态旋流分离等新技术的工作原理或关键内涵。最后建议国内应该重点从抓好引进技术的消化吸收再创新、提升原油处理流程分离效率改善水质、将设备设计与药剂研发密切结合以及减轻中心平台或水面平台处理载荷等方面开展工作,助推海上油气田乃至陆上油气田采出水处理领域实现降本增效。 展开更多

关键词 油气田采出水 重力沉降 动态旋流分离 紧凑型气浮装置 零污染排放

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离心气浮技术及在含油污水处理中的应用 被引量：13

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作者 尚超 陈家庆 +3 位作者 王春升 韩旭 孔惠 梁存珍 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期32-40,共9页

针对含油污水处理将朝着低污染、低成本、易操作、结构紧凑、高效处理方向发展的要求,围绕离心气浮处理技术进行综述。将迄今各种含油污水离心气浮处理技术分为:基于充气水力旋流器的气浮旋流组合、气浮与常规水力旋流器单体组合、气浮... 针对含油污水处理将朝着低污染、低成本、易操作、结构紧凑、高效处理方向发展的要求,围绕离心气浮处理技术进行综述。将迄今各种含油污水离心气浮处理技术分为:基于充气水力旋流器的气浮旋流组合、气浮与常规水力旋流器单体组合、气浮与低强度旋流离心力场组合三大类,并对其特点进行了详细分析。国外采油污水处理的最新进展表明,紧凑型旋流气浮组合技术具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 离心气浮 含油污水 紧凑型气浮装置

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紧凑型气浮装置油水预分离区结构选型的数值研究 被引量：10

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作者 俞接成 陈家庆 +3 位作者 王春升 张明 王建文 尚超 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期742-747,共6页

采用计算流体软件Fluent对4种不同预分离区结构的紧凑型气浮装置(CFU)的油水分离性能进行了数值研究.在建立稳定可靠计算模型的基础上,分析了给定设计流量和入口含油率情况下4种预分离区结构型式的除油率及油相分布情况,并研究了入口处... 采用计算流体软件Fluent对4种不同预分离区结构的紧凑型气浮装置(CFU)的油水分离性能进行了数值研究.在建立稳定可靠计算模型的基础上,分析了给定设计流量和入口含油率情况下4种预分离区结构型式的除油率及油相分布情况,并研究了入口处理量和含油率变化对CFU除油率的影响.结果表明,同种预分离区结构型式下除油率与处理量和入口含油量有关,处理量给定时,除油率随入口含油率增加而增大,入口含油率给定时,除油率随处理量增加而降低;在设计流量4m3/h和入口含油率2000mg/L条件下,中心柱锥通筒喇叭口朝上结构的综合除油性能最好,除油率达87.13%,且具有较大的操作弹性. 展开更多

关键词 紧凑型气浮装置 含油污水 数值模拟 分离效率 预分离区

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卧式紧凑型旋流气浮装置旋流筒结构优化数值模拟研究

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作者 龚俊 张磊 +2 位作者 谢勰 海类游 蒋文明 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期179-188,共10页

由于油田开发采出液含水率上升和海上平台空间的限制,亟需紧凑型污水处理设备用于对海上油田含油污水处理。对此设计了卧式紧凑型旋流气浮装置,通过Fluent数值模拟方法对该装置旋流筒区域的流场分布及油水分离性能开展了系统研究,探究... 由于油田开发采出液含水率上升和海上平台空间的限制,亟需紧凑型污水处理设备用于对海上油田含油污水处理。对此设计了卧式紧凑型旋流气浮装置,通过Fluent数值模拟方法对该装置旋流筒区域的流场分布及油水分离性能开展了系统研究,探究了旋流筒结构、入口管径、含油污水入口速度和入口含油率等因素对油水分离效果的影响。结果表明,在入口管径为20 mm,含油污水入口速度为2 m/s时,采用导流叶片的旋流筒结构能获得较好的流场分布;含油污水入口速度越大切向速度衰减越严重;旋流筒在高度为100~300 mm时切向速度衰减较大,在高度为300~650 mm内衰减较小;相同含油污水入口速度下,增大入口管径能使旋流筒内油相体积分数增大;增大含油污水入口速度反而会导致旋流筒内油相体积分数减小;旋流筒内油相体积分数呈“U”型分布,且随入口含油率增大而增大,与入口含油率成正比。 展开更多

关键词 紧凑型气浮装置 气浮旋流 结构优化 数值模拟

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二次旋流强化型气旋浮技术的分离特性 被引量：6

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作者 蔡小垒 陈家庆 +3 位作者 刘英凡 王胜 丁国栋 安杉 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1234-1244,共11页

现有气旋浮装置在运行过程中普遍存在旋流强度衰减程度过大等问题,限制了其分离性能的提升,基于此,分析了二次旋流强化作用对气旋浮罐内旋流强度和分离性能的影响特性;借助CFD数值模拟方法和响应曲面法等手段对基于二次旋流强化气旋浮... 现有气旋浮装置在运行过程中普遍存在旋流强度衰减程度过大等问题,限制了其分离性能的提升,基于此,分析了二次旋流强化作用对气旋浮罐内旋流强度和分离性能的影响特性;借助CFD数值模拟方法和响应曲面法等手段对基于二次旋流强化气旋浮罐主要结构的参数进行了优化,对比分析了常规气旋浮罐和二次旋流强化气旋浮罐的内部流场和油水分离特性。结果表明,采用二次旋流强化结构可以有效提高旋流强度,加速"油滴-微气泡黏附体"向旋流中心汇聚,优化后的气旋浮罐油水分离效率提高至94.5%,较常规单级气旋浮罐提高了10%;二次旋流强化结构是提升气旋浮分离过程中旋流强度和提高气旋浮装置分离性能的有效途径。以上结果可进一步推动气旋浮装置性能的优化和结构创新,可丰富完善该技术设计的理论体系。 展开更多

关键词 含油污水 气旋浮技术 数值模拟 旋流强度 分离效率

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大处理量紧凑型气浮装置的数值模拟 被引量：6

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作者 孔祥功 陈家庆 +5 位作者 姬宜朋 王春升 张明 尚超 蔡小垒 刘美丽 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期733-740,共8页

目前鲜有关于大处理量气浮装置结构设计研究方面的报道,气浮装置国产化研究进程缓慢。为了解决这一问题,本文以自主研发的处理量为120m^3/h紧凑型气浮装置为计算模型,采用Eulerian模型和RNG k-ε湍流模型,运用Fluent对其三维流场进行了... 目前鲜有关于大处理量气浮装置结构设计研究方面的报道,气浮装置国产化研究进程缓慢。为了解决这一问题,本文以自主研发的处理量为120m^3/h紧凑型气浮装置为计算模型,采用Eulerian模型和RNG k-ε湍流模型,运用Fluent对其三维流场进行了数值模拟研究。分别研究了内筒高度、半径间隙及入口管径等结构参数和含油量、处理量等操作参数的影响,以便考察和优化气浮装置的分离性能。结构参数影响的数值模拟结果表明:随着半径间隙的减小,除油率先增大后减小;随着入口管径的减小,除油率先减小后增大;改变内筒高度对除油率的影响较小。操作参数影响的数值模拟结果表明,装置的操作弹性相对较大,对水质水量一定程度的波动具有良好的适应性。 展开更多

关键词 紧凑型气浮装置 含油污水 分离效率 数值模拟 工程放大

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立式气旋浮装置处理油田采出水的现场实验与应用改进措施 被引量：4

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作者 丁国栋 陈家庆 +5 位作者 蔡小垒 姬宜朋 尚超 张明 王春升 关顺 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1493-1505,共13页

立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用,但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚,目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工... 立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用,但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚,目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工业样机,在南海流花11-1油田的“南海胜利号”FPSO开展了现场实验研究。单因素变化运行结果表明,除油率受分流比、微气泡发生器与气旋浮罐间压差及进水流量变化的影响显著,受注气比、回流比变化的影响较小。稳定运行结果表明,当入口水含油质量浓度在240~400 mg/L之间时,优选组合操作参数下的除油率平均可达85%以上(最高可达91.8%),水出口含油质量浓度可降低到50 mg/L以下。结合工业样机现场实验结果,从工艺流程简化、微细气泡发生、立式罐体结构优化等角度进行了分析探讨,以促进相关技术的国产化进程及推广应用。 展开更多

关键词 气旋浮装置 采出水处理 除油率 微气泡发生器 结构设计 分流比

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新型气浮旋流水处理装置海上油田现场试验研究 被引量：2

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作者 张明 王春升 +2 位作者 陈家庆 尚超 姬宜朋 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第A02期431-435,共5页

海上油田后期生产井液含水大幅上升，处理难度加大，往往需要通过延长水力停留时间、增大设备体积来应对。但由于海上平台空间紧张，因此开发紧凑高效型水处理设备来大幅度减少空间占用、节省生产成本，成为迫切需要解决的问题。中海油... 海上油田后期生产井液含水大幅上升，处理难度加大，往往需要通过延长水力停留时间、增大设备体积来应对。但由于海上平台空间紧张，因此开发紧凑高效型水处理设备来大幅度减少空间占用、节省生产成本，成为迫切需要解决的问题。中海油研究总院和北京石油化工学院合作研制开发的新型气浮旋流水处理装置进行了海上现场试验，取得了良好的效果。并且通过海上现场试验，对气浮旋流设备的实际操作参数进行了探索和优化，为未来设备在海上实际生产中应用创造了条件。 展开更多

关键词 海上平台 气浮旋流装置 水处理

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新型气浮旋流水处理设备放大实验研究 被引量：2

10

作者 尚超 王春升 +3 位作者 陈家庆 张明 姬宜朋 李平 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期94-96,共3页

针对常规水处理设备数量多、体积大、质量大,引起海上平台造价高的不足,发挥气浮和旋流协调作用,研制了新型紧凑式气浮旋流水处理设备,并进行了现场放大设备实验。研究结果表明,设备水力停留时间仅为210 s的情况下,当入口油的质量浓度在... 针对常规水处理设备数量多、体积大、质量大,引起海上平台造价高的不足,发挥气浮和旋流协调作用,研制了新型紧凑式气浮旋流水处理设备,并进行了现场放大设备实验。研究结果表明,设备水力停留时间仅为210 s的情况下,当入口油的质量浓度在240～400 mg/L时,设备除油率可达85%以上。设备处理效果达到国外同类产品技术水平,可为下一步工业化应用奠定基础。 展开更多

关键词 海上油田 气浮旋流设备 放大实验 水处理

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高效紧凑型气浮在海上油田的应用及研究分析 被引量：1

11

作者 杨施颖 刘博 +3 位作者 付子文 孙为志 邓婷 苏畅 《辽宁化工》 CAS 2019年第5期437-439,442,共4页

揭示了气浮除油的机理,总结了国内外3种著名的高效紧凑型气浮处理设备,对比分析了各种设备的结构特点、工作原理、除油效果。EPCONCFU、CMBF均采用弱旋流结合气浮的原理进行油水分离,而VersaFloTM在此基础上增加了聚结器。各设备均直接... 揭示了气浮除油的机理,总结了国内外3种著名的高效紧凑型气浮处理设备,对比分析了各种设备的结构特点、工作原理、除油效果。EPCONCFU、CMBF均采用弱旋流结合气浮的原理进行油水分离,而VersaFloTM在此基础上增加了聚结器。各设备均直接或间接地增大了微气泡油滴的接触时间、碰撞几率、浮升速度,从而提高装置的除油效果。 展开更多

关键词 含油污水 紧凑气浮 机理

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基于BP神经网络和CFD数值模拟的气旋浮罐结构优化及性能预测

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作者 蔡小垒 陈家庆 +3 位作者 孔祥功 刘美丽 俞接成 姬宜朋 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期918-925,共8页

采用CFD模拟和BP神经网络结合的方法,对BIPTCFU-III型气旋浮装置主体设备气旋浮罐的入口管径、环形缝隙宽度、高径比和稳流筒直径等主要结构参数进行了优化,研究了结构参数对分离效率的影响.结果表明,优化后气旋浮罐分离效率从81.07%提... 采用CFD模拟和BP神经网络结合的方法,对BIPTCFU-III型气旋浮装置主体设备气旋浮罐的入口管径、环形缝隙宽度、高径比和稳流筒直径等主要结构参数进行了优化,研究了结构参数对分离效率的影响.结果表明,优化后气旋浮罐分离效率从81.07%提升至92.82%,预测值与模拟值的偏差仅为1.15%;增大稳流筒直径、提高高径比、增大入口管径和减小环形缝隙宽度有利于强化油水两相的运移和分离过程,提高分离效率. 展开更多

关键词 采油污水 气旋浮 神经网络 数值模拟 优化设计 预测

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国产紧凑型气浮装置在南海东部海域油田的应用 被引量：5

13

作者 蒋孟生 胡孝峰 《石油化工设备》 CAS 2021年第6期64-68,共5页

选取南海东部海域油田12个应用了紧凑型气浮装置的平台进行分析,从性能和使用适应性角度对国内外主流厂家生产的紧凑型气浮装置进行综合评估。分析评估结果认为,国产紧凑型气浮装置在处理含油污水方面具有明显优势,完全可以满足南海东... 选取南海东部海域油田12个应用了紧凑型气浮装置的平台进行分析,从性能和使用适应性角度对国内外主流厂家生产的紧凑型气浮装置进行综合评估。分析评估结果认为,国产紧凑型气浮装置在处理含油污水方面具有明显优势,完全可以满足南海东部海域油田外排水处理要求;国产紧凑型气浮装置在整体性能上略差于进口同类产品,两者存在腐蚀、堵塞等共性问题。 展开更多

关键词 紧凑型气浮装置 海上油田 含油污水 处理 应用

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多级紧凑式气浮工艺处理海上重质油田生产水的研究 被引量：4

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作者 王海燕 王春升 +3 位作者 张明 尚超 孙宏徽 郑晓鹏 《海洋工程装备与技术》 2018年第1期16-19,共4页

根据渤海某重质油田浮式生产储卸装置(FPSO)的多级紧凑式气浮(CFU)试验结果以及渤海某重质油田井口平台上的多级紧凑式气浮设备的运行状况进行分析研究。根据试验数据,FPSO上的两级紧凑式气浮试验设备除油率高;井口平台上的三级紧凑式... 根据渤海某重质油田浮式生产储卸装置(FPSO)的多级紧凑式气浮(CFU)试验结果以及渤海某重质油田井口平台上的多级紧凑式气浮设备的运行状况进行分析研究。根据试验数据,FPSO上的两级紧凑式气浮试验设备除油率高;井口平台上的三级紧凑式气浮设备处理后,生产水中含油降至27mg/L左右。多级紧凑式气浮工艺在海上重质油田应用效果好,两级紧凑式气浮即可代替斜板除油器及浮选器,且多级紧凑式气浮占地面积小、重量轻,适合在海上应用。 展开更多

关键词 海上重质油田 生产水处理 多级紧凑式气浮

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海上油田生产水处理系统中H_2S变化趋势探讨

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作者 陈子婧 《海洋工程装备与技术》 2018年第1期20-23,共4页

H_2S气体经常伴随着油气田开发出现。为了解其在生产水流程中的存在情况,对经过气浮选处理后生产水中H_2S的变化趋势进行探讨。通过HYSYS模拟了不同压力、温度和浮选气量等因素影响下,紧凑式气浮选机气相和水相中H_2S的含量变化。通过... H_2S气体经常伴随着油气田开发出现。为了解其在生产水流程中的存在情况,对经过气浮选处理后生产水中H_2S的变化趋势进行探讨。通过HYSYS模拟了不同压力、温度和浮选气量等因素影响下,紧凑式气浮选机气相和水相中H_2S的含量变化。通过该研究,对生产水处理系统中H_2S气体的存在情况有了一定的了解。 展开更多

关键词 海上油田 H2S气体 紧凑式气浮选机 HYSYS模拟

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