2021年1月22日上午，中海油研究总院有限责任公司组织专家对北京石油化工学院环保多相流高效分离技术与设备研究团队承担的“老化油处理设备设计及配套电源系统研制”外委课题进行了视频答辩验收。验收专家组组长由工程研究设计院院长朱海山教授级高工担任，验收专家组成员包括工程研究设计院工艺总师王春升教授级高工、边际油田室主任张明高级工程师、黄喆高级工程师、刘国峰高级工程师、课题长尚超高级工程师等。环保多相流高效分离技术与设备研究团队首席教授陈家庆从课题概述、课题完成情况、主要开展的研究工作、取得的主要技术创新、课题质量控制、经费执行情况、下一步工作建议等方面进行了详细汇报，专家组在对相关技术问题进行认真质疑的同时，也对下一步推广应用提出了意见和建议，最后一致同意该课题通过验收。

　　该外委课题是环保多相流高效分离技术与设备团队在2018年9月承担中海油研究总院先导性课题“海上油田老化油处理紧凑型电聚结破乳器研究—老化油聚结破乳实验及样机试制和测试”基础上的延续升级，也是从室内应用基础研究走向工业应用的重要环节。在工程研究设计院边际油田室的牵头组织下，团队联合中海油能源发展股份有限公司，设计研制了额定处理量为20立方/小时的“紧凑型电场破乳器”和额定处理量为10立方/小时的“新型卧式电脱水分离罐”两套工程样机，并分别取得了法国国际检验局（Bureau Veritas，BV）认证；集成有静态混合器、供料泵过滤器、供料泵、蒸汽加热换热器、电控柜等在内的两个撬体通过了中石化胜利海上石油工程技术检验有限公司的吊装检验合格证书。

　　为了确保项目总体进度，中海油研究总院、中海油能源发展股份有限公司、中海石油有限公司深圳分公司等单位全力配合，各方之间就相关责任事宜和可能出现的问题进行了充分沟通交流，团队成员先后在天津塘沽制造厂区内、中海油惠州物流基地对两套橇装设备进行了模拟运行调试和必要的整改完善。受疫情及海上台风天气影响，原定的油田现场试验日期被迫推迟，2020年12月10日，两套橇装设备终于入驻流花（LH）11-1油田作业区“南海胜利号”FPSO，开始配管接线、落实气源、高压电源系统接线等一系列现场试验前的准备工作。

　　环保多相流高效分离技术与设备团队的师资博士后石熠、联合培养博士生董建宇等于2020年12月26日乘坐直升机抵达“南海胜利号”FPSO，在完成了人员安全培训后，迅即着手开展现场实验。在“南海胜利号”FPSO现场人员的大力支持下，克服重重困难，于2021年1月13日紧张有序地完成了现场运行效果的测试评价。

　　流花（LH）11-1油田的油井采出液中携带有大量粒径小的礁灰岩黏土，具有很强的吸油性，老化油主要来源于动态电脱盐器(EDD)中的乳化层和底部油泥、水力旋流器产生的污油等。目前老化油库存量达数万桶，不仅严重侵占了“南海胜利号”FPSO的宝贵舱容，而且造成资源浪费。该老化油具有原油比重较大（20℃时达0.934属重质油）、黏度较大、稳定性较强、杂质含量较高等特点，虽然前期有单位曾尝试过采用“加热升温+化学破乳剂+卧螺沉降离心机+碟式离心机”等工艺流程进行处理，但因运行成本高、维护麻烦等缺点而难以持续进行。团队此次提出采用“加热升温+高频电场破乳+化学破乳+重力沉降”多场联合作用进行老化油的高效破乳分离，尤其是为了考察紧凑型电场破乳器的预破乳效果，需要在其下游设置油水分离设备。现场实验结果表明，实验期间“南海胜利号”FPSO舱内老化油进液的含水率始终保持在20%-25%范围内，不使用破乳剂、仅紧凑型电场破乳器加电而新型卧式电脱水分离罐不加电时，分离罐出口老化油的脱水率达79.6%，相比不加电时提升了约55%。同比条件下配合使用破乳剂，分离罐出口老化油的脱水率可进一步提升至85.7%，相比不加电时提升了约25%，而分离罐的水力停留时间仅为20min左右。开展的参数筛选单因素实验表明，管式紧凑型电场破乳器的最优电压值介于3.5-4kV之间，最优脉冲频率为3000Hz，适宜的破乳剂浓度约87.7mg/L。上述结果充分表明，“加热升温+高频电场破乳+化学破乳+重力沉降”多场联合作用对于海上油田老化油处理具有显著效果。

　　从工业应用推广的角度来看，紧凑型电场破乳器的潜在应用包括：（1）对于海上油田老化油(FPSO为主)处理，可以将舱内老化油经紧凑型电场破乳器预破乳后再回掺进入常规电脱水器，确保常规电脱水器“不跳闸”而达到处理合格目的；（2）可以在现有海上或陆上常规电脱水器前加装紧凑型电场破乳器进行预破乳，提高在役常规电脱水器的处理能力或综合性能指标；（3）对“紧凑型电场破乳器+常规电脱水器”的处理工艺流程组合进行完善优化，采用便捷化移动撬装设计为海上油田或陆上油田老化油处理提供服务。“十四五”期间，环保多相流高效分离技术与设备研究团队将进一步改进优化产品设计细节，继续提升产品性能，积极推动工业化应用进程。