專利名稱：高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，適用于油田油水分離領(lǐng)域。該裝置是利用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)，將螺旋電極和高含水原油隔離，利用頻率的高速交變，使電容與螺旋電極間形成諧振，產(chǎn)生的電流在聚結(jié)管內(nèi)產(chǎn)生瞬變強磁場，變化的磁場對聚結(jié)管的高含水原油形成感應(yīng)電動勢，從而建立聚結(jié)電場，實現(xiàn)超高含水原油的電場聚結(jié)破乳，提高油水分離效果。
背景技術(shù)：
隨著油田進入高含水期和聚合物驅(qū)等三次采油技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，采出液中含有大量聚合物和表面活性劑，油水乳狀液的界面膜厚度增大，穩(wěn)定性、導(dǎo)電性增強，油水分離 難度加大。聚合物使采出液的粘度增加，化學(xué)破乳速度減慢，導(dǎo)致普通的三相分離器出口含水偏高，使后段加熱爐的加熱負(fù)荷增大，燃料消耗增大，電化學(xué)脫水能耗增大，電場不穩(wěn)定，原油外輸含水不達(dá)標(biāo)。本實用新型結(jié)合油田采出液油氣水三相混合的特點，采用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)，研發(fā)了高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，利用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)實現(xiàn)了對超高含水原油的電聚結(jié)破乳。本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的，本實用新型主要由脫除器殼體、油氣水混合液入口、油氣預(yù)分離筒、射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀、自力式調(diào)節(jié)閥和浮子液面調(diào)節(jié)器組成，其特征在于脫除器殼體設(shè)臥式圓筒形，在殼體圓筒內(nèi)部從左向右逐序設(shè)置水洗室、油水分離室、沉降室和油室，在水洗室的上頂部設(shè)有立式油氣預(yù)分離筒，油氣水混合液由油氣水混合液入口切向進入油氣預(yù)分離筒，在油氣預(yù)分離筒下部至殼體底上部設(shè)T形管，在T形管下端水平設(shè)有布液管；在水洗室與油水分離室之間設(shè)有由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成的諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊，每根諧振聚結(jié)管外壁均纏繞有螺旋電極，螺旋電極之間并聯(lián)，并聯(lián)后與設(shè)在殼體外的電容和高頻電源相串聯(lián)；油水分離室內(nèi)設(shè)有斜板組，水洗室和油水分離室之間底部設(shè)有沖砂管，在沉降室與油室之間殼體內(nèi)的中上部至底部豎向上焊有一塊堰板，在沉降室內(nèi)設(shè)有射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀，底部設(shè)有水出口 ；油室中下部設(shè)有浮子液面調(diào)節(jié)器，頂上部設(shè)有帶捕霧器的氣出口，底部設(shè)有油出口。本實用新型特征在于高含水來液進入脫除器油水分離室之前利用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)對高含水來液進行電聚結(jié)破乳，實現(xiàn)了高含水來液的靜電破乳功能；同時水出口處安裝有電動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥的控制信號與射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀信號發(fā)生器相連；在氣出口處設(shè)有自力式調(diào)節(jié)閥；油室中浮子液面調(diào)節(jié)器可以是由浮球、連桿、加重塊和出油調(diào)節(jié)閥組成的浮子液面調(diào)節(jié)機構(gòu)，也可以是由浮球、連桿和出油調(diào)節(jié)閥組成的自力式浮子液面調(diào)節(jié)機構(gòu)。本實用新型的工作原理是采用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)，在脫除器油水分離室左邊設(shè)置由相互絕緣的諧振聚結(jié)管組合而成的諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊，每根諧振聚結(jié)管外壁均纏繞有螺旋電極，殼體外部設(shè)置電容和高頻電源，螺旋電極(電感)、電容和高頻電源形成串聯(lián)回路，當(dāng)所加頻率達(dá)到其固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達(dá)到最高值。利用頻率的高速交變，諧振電流在諧振聚結(jié)管內(nèi)產(chǎn)生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應(yīng)電壓，使油滴產(chǎn)生極化變形，在電磁場的作用下，發(fā)生偶極聚結(jié)，從而實現(xiàn)高含水原油的電聚結(jié)破乳。高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器內(nèi)部分為水洗室、油水分離室、沉降室和油室四部分。油氣水混合液通過油氣預(yù)分離筒上的油氣水混合液入口切向進入，在離心作用下將混合液中的天然氣進行預(yù)分離，然后由“T”形導(dǎo)管經(jīng)靶形結(jié)構(gòu)布液管進入到油水脫除器水洗室內(nèi)。通過水洗作用，降低乳化液的界面 膜厚度和穩(wěn)定性。水洗后的油氣水混合液經(jīng)過諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊的感應(yīng)聚結(jié)，使油滴產(chǎn)生極化變形，在電磁場的作用下加速油水分離。然后油氣水混合液經(jīng)過斜板組的物理聚結(jié)進入沉降室進行沉降，原油由溢油堰板溢流到油室由油出口排出，分離出的水由水出口排出，天然氣經(jīng)捕霧器由氣出口排出。諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成，設(shè)置在水洗室和油水分離室之間，殼體外部設(shè)置電容和高頻電源，通過纏繞在諧振聚結(jié)管外壁的螺旋電極(電感)和電容形成串聯(lián)諧振電路。在水洗室和油水分離室下部設(shè)置沖砂管組，定期清砂。沉降室內(nèi)采用射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀檢測油水界面高度，通過電動調(diào)節(jié)閥控制油水界面，油室液位通過浮子液面調(diào)節(jié)器控制，氣體出口壓力通過自力式調(diào)節(jié)閥控制。本實用新型專利與已有技術(shù)相比具有如下特點(I)采用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)實現(xiàn)高含水原油的電場聚結(jié)，分離效率高，對三采原油、稠油等復(fù)雜原油預(yù)處理具有較好的分離效果；(2)高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易形成撬裝系統(tǒng)；(3)破乳率高，減少破乳劑用量，降低運行成本。

圖I—本實用新型的流程示意圖。圖I序號說明I.油氣水混合液入口 2.油氣預(yù)分離筒3. “T”形管4.布液管5.沖砂管6.沖砂水進口 7.排砂口 8.諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊9.螺旋電極引線口 10.電容11.高頻電源12.斜板組13.射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀14.堰板15.防渦流擋板16.水出口 17.電動調(diào)節(jié)閥18.氣出口 19.自力式調(diào)節(jié)閥20.捕霧網(wǎng)21.浮子液面調(diào)節(jié)器22.油出口 23.水洗室24.油水分離室25.沉降室26.油室
具體實施方式
為進一步公開本實用新型技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖，通過實施例作詳細(xì)描述如圖I所示，本實用新型由I、油氣水混合液入口 2、油氣預(yù)分離筒3、“T”形管4、布液管5、沖砂管6、沖砂水進7、排砂口 8、諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊9、螺旋電極引線口 10、電容11、高頻電源12、斜板組13、射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀14、堰板15、防渦流擋板16、水出口 17、電動調(diào)節(jié)閥18、氣出口 19、自力式調(diào)節(jié)閥20、捕霧網(wǎng)21、浮子液位調(diào)節(jié)器22、油出口 23、水洗室24、油水分離室25、沉降室26、油室組成。其特征在于采用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)，高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器水洗室23內(nèi)設(shè)油氣預(yù)分離筒2，其采用離心旋流入口結(jié)構(gòu)，“T”形管3下部布液管4采用靶形結(jié)構(gòu)；水洗室與油水分離室之間設(shè)置諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊8，諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成，諧振聚結(jié)管上纏繞的螺旋電極并聯(lián)，通過螺旋電極并聯(lián)后的引線口 9與設(shè)置于脫除器殼體之外的電容10和高頻電源11相串聯(lián)；油水分離室24內(nèi)側(cè)設(shè)置斜板組12，底部設(shè)沖砂管5 ;沉降室25油水界面高度由射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀13檢測，油水界面通過電動調(diào)節(jié)閥17控制，油室26液位通過浮子液面調(diào)節(jié)器21控制，氣體出口壓力通過自力式調(diào)節(jié)閥19控制。本實用新型的工作過程如下油氣水混合液由油氣水混合液入口 I切向進入油氣預(yù)分離筒2，經(jīng)初步氣液分離后經(jīng)“T”形管3進入靶形結(jié)構(gòu)布液管4，然后經(jīng)過諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊8，諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成，諧振聚結(jié)管外壁纏繞有螺旋電極，螺旋電極并聯(lián)后與電容10和高頻電源11相連形成串聯(lián)諧振電路，當(dāng)高頻電源11產(chǎn)生的頻率達(dá)到
回路固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達(dá)到最高值，利用頻率的高速交變，諧振電流在諧振聚結(jié)管內(nèi)產(chǎn)生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應(yīng)電壓，使油滴產(chǎn)生極化變形，在電磁場的作用下，發(fā)生偶極聚結(jié)，加速油水分離。經(jīng)感應(yīng)聚結(jié)后的油氣水混合液經(jīng)過斜板組12的物理聚結(jié)，進一步將油滴聚并，然后進入沉降室25進行沉降，原油由堰板14溢流到油室26由油出口 22排出，分離出的水經(jīng)防渦流擋板15后由水出口 16排出，天然氣經(jīng)捕霧網(wǎng)20由氣出口 18排出，氣體壓力通過自力式調(diào)節(jié)閥19控制。在水洗室23和油水分離室24下部設(shè)置沖砂管5，沖砂水由沖砂水進口 6進入，砂子由排砂口 7定期排出。沉降室25內(nèi)采用射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀13檢測油水界面高度，通過電動調(diào)節(jié)閥17控制油水界面。油室26液位通過浮子液面調(diào)節(jié)器21控制。普通油氣水脫除器與高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器的分離效果對比表
權(quán)利要求1.一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，主要由脫除器殼體、油氣水混合液入口、油氣預(yù)分離筒、射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀、自力式調(diào)節(jié)閥和浮子液面調(diào)節(jié)器組成，其特征在于脫除器殼體設(shè)臥式圓筒形，在殼體圓筒內(nèi)部從左向右逐序設(shè)置水洗室、油水分離室、沉降室和油室，在水洗室的上頂部設(shè)有立式油氣預(yù)分離筒，油氣水混合液由油氣水混合液入口切向進入油氣預(yù)分離筒，在油氣預(yù)分離筒下部至殼體底上部設(shè)T形管，在T形管下端水平設(shè)有布液管；在水洗室與油水分離室之間設(shè)有由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成的諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊，每根諧振聚結(jié)管外壁均纏繞有螺旋電極，螺旋電極之間并聯(lián)，并聯(lián)后與設(shè)在殼體外的電容和高頻電源相串聯(lián)；油水分離室內(nèi)設(shè)有斜板組，水洗室和油水分離室之間底部設(shè)有沖砂管，在沉降室與油室之間殼體內(nèi)的中上部至底部豎向上焊有一塊堰板，在沉降室內(nèi)設(shè)有射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀，底部設(shè)有水出口 ；油室中下部設(shè)有浮子液面調(diào)節(jié)器，頂上部設(shè)有帶捕霧器的氣出口，底部設(shè)有油出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，其特征在于水出口處安裝有電動調(diào)節(jié)閥，電動調(diào)節(jié)閥的控制信號與射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀信號發(fā)生器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，其特征在于浮子液面調(diào)節(jié)器設(shè)為由浮球、連桿、加重塊和出油調(diào)節(jié)閥組成的浮子液面調(diào)節(jié)機構(gòu)。
專利摘要一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié)油氣水脫除器，主要由脫除器殼體、油氣水混合液入口、油氣預(yù)分離筒、射頻導(dǎo)納油水界面檢測儀、自力式調(diào)節(jié)閥和浮子液面調(diào)節(jié)器組成，采用高頻諧振感應(yīng)技術(shù)，在脫除器油水分離室左邊設(shè)置由相互絕緣的諧振聚結(jié)管和螺旋電極組合而成的諧振感應(yīng)聚結(jié)模塊，每根諧振聚結(jié)管外壁均纏繞的螺旋電極相并聯(lián)，與殼體外部設(shè)置電容和高頻電源，通過螺旋電極(電感)和電容形成串聯(lián)諧振電路，當(dāng)所加頻率達(dá)到其固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達(dá)到最高值。利用頻率的高速交變，諧振電流在諧振聚結(jié)管內(nèi)產(chǎn)生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應(yīng)電壓，使油滴產(chǎn)生極化變形，在電磁場的作用下，發(fā)生偶極聚結(jié)，從而實現(xiàn)高含水復(fù)雜原油的油水分離。
文檔編號B01D17/06GK202666475SQ20122028138
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者孫志英, 陳海軍, 劉海麗, 劉東杰, 趙忠杰, 張福民, 吳魯寧, 朱紅彬, 龐會中, 張寧寧, 尚明華, 陸詩建 申請人:勝利油田勝利勘察設(shè)計研究院有限公司, 山東賽瑞石油科技發(fā)展有限公司