Odvajanje nafte i vode uglavnom se temelji na razlici gustoće vode i nafte ili kemijskim svojstvima, koristeći princip gravitacijskog taloženja ili druge fizičke i kemijske reakcije za uklanjanje nečistoća ili dovršavanje odvajanja nafte i vode.
Metode odvajanja nafta-voda uglavnom uključuju gravitacijsko razdvajanje, centrifugalno odvajanje, električno razdvajanje, adsorpcijsko razdvajanje, odvajanje flotacije zraka itd.
1. Gravitacijsko odvajanje:
Zbog različite relativne gustoće nafte, plina i vode, određena mješavina ulja i vode pri određenom tlaku i temperaturi formirat će određeni udio uljne, plinske i vodene faze kada je sustav u ravnoteži. Kada je relativno lagana komponenta u stanju laminarnog toka, kapljice teže komponente se talože prema zakonu gibanja Stokesove formule, a uređaj za razdvajanje gravitacijskog taloženja dizajniran je prema ovom osnovnom principu.
2. Centrifugalno odvajanje
Korištenjem različitih gustoća nafte i vode, rotirajuća smjesa ulje-voda velike brzine proizvodi različite centrifugalne sile, čime se odvaja ulje od vode. Budući da centrifugalni uređaj može dostići vrlo velike brzine rotacije, generirajući centrifugalne sile do nekoliko stotina puta više od gravitacijskog ubrzanja, centrifugalni uređaj može potpuno ukloniti vlagu ulja i zahtijeva samo kratko vrijeme zadržavanja i mali volumen opreme.
3. Električno odvajanje
Kao završno sredstvo za obradu nafte i vode, elektroisparavanje se široko koristi u naftnim poljima i rafinerijama. Načelo je da se emulzija postavlja u visokonaponsko izmjenično ili istosmjerno električno polje. Zbog djelovanja električnog polja na kapljice vode, jačina emulzije međuprostorne folije oslabljuje i promovira se. Sudar i koalescencija vodenih kapljica na kraju se stapaju s kapljicama vode s većim promjerom čestica i razdvajaju ih od sirove nafte.
4. Grubo granuliranje isparavanja emulgirane vode
Za izradu različitih uređaja za isparavanje koriste se različite vrste čvrstih materijala hidrofilnog eukaliptusnog ulja pomoću razlike u afinitetu ulja i vode za čvrstu tvar. Čvrsti materijali koji se koriste za odvajanje ulja i vode trebaju imati dobru mogućnost vlaženja.
5. Odvajanje flotacije zraka
Metoda flotacije zraka metoda je stvaranja sitnih mjehurića u vodi i nošenja floka koji pluta do površine tekućine radi pročišćavanja vode. Uvjet je da mjehurići pričvršćeni na kapljice ulja mogu formirati čestice nafte i plina. Budući da pojava mjehurića uzrokuje povećanje razlike u gustoći između vode i čestica, a promjer čestica je veći od kapljica sirove nafte, povećanje gustoće može se značajno poboljšati korištenjem gustoće čestica umjesto ulja gustoća.