老化油破乳处理是各油田普遍面临的难点问题,目前主要采用增加处理单元个数、增加沉降时间、提高操作温度、加大破乳剂用量等成本能耗均较高的方式。对于甲板空间和承重有限的海上平台而言,采用电场破乳的方法更为适宜,但由于常规工频/高压交流电场对含水率较高、乳化严重老化油的破乳作用有限。基于此,采用高频/高压脉冲交流电场的紧凑型管式电场破乳就成为海上平台老化油处理的可行选择方案之一,并期望能将破乳后的老化油回掺至原油处理生产工艺流程。基于以上考虑,论文从室内基础研究和工程应用研究两个层面,开展了老化油乳化液电场破乳特性研究与破乳设备设计研发等系列工作。在室内基础研究部分,论文首先基于“静态电场破乳+离心强化分离”实验,探究了老化油乳化液在高频电场作用下的实际破乳效果,并针对非电场参数(温度、破乳剂用量)进行筛选,以期指导工程应用;随后基于管式静电聚结器室内样机的动态电场破乳实验,筛选得到了破乳效果最优的电场参数(场强、频率、占空比等),用于指导工程样机的放大设计。在工程应用研究部分,论文首先基于解析法和数值模拟方法,探究环形非均匀电场的场强分布特性,建立一种适用于紧凑型静电聚结器放大设计的计算模型;随后基于相似放大准侧,以管式静电聚结器室内样机结构为依据,从单管放大与多流道堆叠两方面入手,完成了20m3/h紧管式静电聚结器工程样机的放大设计与加工试制;并针对流花11-1油田现场需求,设计老化油回掺处理的模拟工艺流程,依据工艺流程完成10m3/h新型卧式电场破乳脱水罐的设计与加工;最终设计完成了以“管式静电聚结器+新型卧式电场破乳脱水罐”为主体特征、综合应用热、电场、破乳剂、重力沉降等多场联合作用的油田现场老化油处理系统工艺流程。论文工作证实了高频/高压脉冲交流电场处理海上油田老化油的优越性以及管式静电聚结器的高效性,为海上乃至陆上油田老化油回收处理提供了具有参考指导价值的实验数据和工艺方案支持。