Odvajanje nafte i vode uglavnom se temelji na razlici gustoće vode i ulja ili hemijskih svojstava, koristeći princip gravitacijskog taloženja ili druge fizičke i hemijske reakcije za uklanjanje nečistoće ili dovršavanje odvajanja nafte i vode.
Metode razdvajanja nafta-voda uglavnom uključuju gravitaciono odvajanje, 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 formiraće određeni omjer uljne, plinske i vodene faze kada je sustav u ravnoteži. Kada je relativno lagana komponenta u stanju laminarnog toka, kapljice težih komponenata 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 ulja i vode velike brzine proizvodi različite centrifugalne sile, razdvajajući na taj način ulje od vode. Budući da centrifugalni uređaj može dostići vrlo velike brzine rotacije, generirajući centrifugalne sile do nekoliko stotina puta gravitacijskog ubrzanja, centrifugalni uređaj može u potpunosti ukloniti vlagu ulja i zahtijeva samo kratko vrijeme zadržavanja i malu količinu opreme.
3. Električno odvajanje
Kao posljednje sredstvo za obradu vode i nafte elektro-isparavanje se široko koristi u naftnim poljima i rafinerijama. Princip je da se emulzija postavi u visokonaponsko izmjenično ili istosmjerno električno polje. Zbog djelovanja električnog polja na kapljice vode, slablje se i promovira međufazna snaga emulzije. Sudar i zgrušavanje vodenih kapljica na kraju se stapaju s kapljicama vode s većim promjerom čestica i razdvajaju ih od sirove nafte.
4. Isparavanje grubog granulacije 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 nafte i vode treba da imaju dobru vlažnost.
5. Odvajanje flotacije zraka
Metoda flotacije zraka metoda je stvaranja sitnih mjehurića u vodi i nošenja floka koji pluta do površine tečnosti za pročišćavanje 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 gustina.