本發(fā)明涉及一種海洋工程領域預分離后原油水下直接電脫水用的裝置，特別是涉及一種水下生產(chǎn)系統(tǒng)傾斜管式行列電極陣型的在線電脫水裝置。

背景技術：

目前，國內外海上平臺以及陸上采油廠和化工廠的典型油氣處理配套設施為“油井產(chǎn)液→立管→海上平臺管匯→三相分離器→二級加熱器→熱化學分離器→增壓泵→電脫水器”，其中原油電脫水處理技術主要采用常規(guī)罐式的電脫水器，利用電場對原油破乳，并對油中的水顆粒實施分離沉降，整個原油電脫水處理設備體積龐大且分離時間較長；此外，原油電脫水處理之前的流程較為復雜，集輸和分離處理中的電能和熱能等額外損耗嚴重，極大增加了海上平臺電站設施的電負荷以及熱站設施的熱能供應。

為了滿足海上深水油田以及邊際油田開發(fā)的需要，基于對適當湍流能夠促進分散相水顆粒碰撞、聚結等問題的全面認識，近些年歐美一些石油大國的研究人員突破常規(guī)原油脫水器結構設計的慣性思維模式，提出了將水顆粒聚結長大與重力沉降兩個過程分開的脫水方案，即緊湊型原油脫水技術，對應的代表性產(chǎn)品包括美國FMC Technologies公司的內聯(lián)電聚結器(InLine ElectroCoalescer)、挪威Kvaerner Process Systems公司的緊湊型電聚結器(Compact Electrostatic Coalescer)等，該技術的缺陷是緊湊型脫水罐體通常采用臥式，電場中聚結變大的水顆?？赡軙蚣羟凶饔枚俅纹屏眩瑥亩绊懥撕竺娴闹亓Τ两档确蛛x過程和分離效果。然而，國內極少數(shù)科研院所近幾年才開始關注高效緊湊型油水分離技術，其中對海上平臺緊湊型電脫水技術的研究尚處于試驗研究階段；同時，針對水下生產(chǎn)系統(tǒng)專用的電脫水分離設備的研究，國內外均還處于起步和實驗室研究的階段。

由此，通過積極研制緊湊高效的水下在線電脫水裝置，將現(xiàn)有的海上平臺油氣處理系統(tǒng)簡化為海底管道在線電脫水分離系統(tǒng)，同時將常規(guī)電脫水器的大罐體變?yōu)楣苁浇Y構，以便有效解決常規(guī)處理系統(tǒng)及其相關設施占地面積和重量大的弊端；而且，整個水下電脫水裝置采用傾斜式布置，有效克服了臥式分離器油水界面和水出口距離短，分離時間不充分等缺點；同時，整個水下電脫水裝置還采用行列式電極陣型，使得原油脫水處理的運行耗能顯著下降，最終實現(xiàn)水下油水高效分離，達到提升深水油田尤其是深水邊際油田開發(fā)效益的目的。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有海上平臺原油電脫水處理設施存在的缺陷和不足，并改善水下在線電脫水分離技術尚處于起步和試驗階段的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種適合水下生產(chǎn)系統(tǒng)預分離后原油直接脫水用的傾斜管式行列電極陣型在線電脫水裝置。該水下在線電脫水裝置將原油立式和臥式在線分離與平行高壓電場快速脫水技術有機結合，實現(xiàn)海底管道在線安裝和運行，并依據(jù)其傾斜管式構造和行列式電極陣型，具備油水高效分離、原油水下快速脫水、原油含水率低、生產(chǎn)水含油率低等特點。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是開發(fā)一種傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置，主要由行列式裸電極、脫水分離管、穩(wěn)流器、進液管、排水管和排油管組成，預分離后的原油經(jīng)穩(wěn)流器與破乳劑充分混合而形成原油乳化液并調整為均勻流，而后由進液管進入脫水分離管，實施行列式平行高壓電場原油快速脫水處理，水下直接脫除預分離后原油中的剩余水相，電脫水處理后的合格原油經(jīng)排油管而匯集于輸油管道，而含油率低的生產(chǎn)水則經(jīng)排水管而匯集于輸水管匯。

脫水分離管主體部件的材質采用不銹鋼且內襯金屬陶瓷，同時通體涂覆玻璃膠，而穩(wěn)流器、進液管、排水管和排油管的材質均選用超級雙向不銹鋼，同時通體涂覆玻璃膠。脫水分離管及其內的行列式裸電極均傾斜布置，脫水分離管的軸線與水平面之間的夾角為30°～40°，穩(wěn)流器沿垂直方向朝上布置，同時排水管和排油管的軸線相互間保持平行，而且脫水分離管、穩(wěn)流器、進液管、排水管以及排油管的軸線均處于同一平面上。

穩(wěn)流器用來攪拌預分離后的原油和破乳劑并保證二者充分混合，同時將混合后形成的原油乳化液調整為均勻流以起到穩(wěn)流作用，它包括穩(wěn)流桿、穩(wěn)流葉輪、穩(wěn)流管體和進破乳劑管。穩(wěn)流管體采用立式柱形長管體，穩(wěn)流管體的管腔中部設有水平放置的進破乳劑管，且穩(wěn)流管體的管腔內容納有穩(wěn)流葉輪和穩(wěn)流桿，同時穩(wěn)流管體通過法蘭盤而上連進液管同時下接上一級預分離器的出液管，從而將水下在線電脫水器和上一級預分離器聯(lián)接在一起。

穩(wěn)流桿由上錐體、柱體和下錐體組合而成，其軸線與穩(wěn)流器的軸線重合，穩(wěn)流桿的下錐體將預分離后的原油順利引流至穩(wěn)流葉輪上，而穩(wěn)流桿的上錐體則用來避免原油乳化液離開穩(wěn)流葉輪后局部產(chǎn)生渦流，穩(wěn)流桿的上錐體錐高大于其下錐體的錐高，且穩(wěn)流桿上錐體和下錐體的大端圓面直徑均等于穩(wěn)流桿柱體的外徑；同時穩(wěn)流管體的上端面、穩(wěn)流葉輪的上端面以及穩(wěn)流桿上錐體的大端圓面相互間保持平齊，而且穩(wěn)流葉輪的下端面與穩(wěn)流桿下錐體的大端圓面相平齊。

穩(wěn)流葉輪由8～12片沿穩(wěn)流桿柱體外環(huán)面均勻排列的穩(wěn)流葉片組成，穩(wěn)流葉片葉頂面的上部通過過盈配合而外襯于穩(wěn)流管體的管腔內，同時其葉頂面的中部及其下部與穩(wěn)流管體的管腔之間采用間隙配合，且穩(wěn)流葉片的葉根面通過圓周焊而內接于穩(wěn)流桿上。穩(wěn)流葉片采用組合曲面，且穩(wěn)流葉片的中上部和中下部采用兩個旋向相反且對稱布置的上下螺旋葉片，進而不斷改變預分離后的原油和破乳劑的流向和流速，以保證兩種液體充分混合。穩(wěn)流葉片中上部的上螺旋葉片及其中下部下螺旋葉片輪廓線的起始點和終點處的切線均與穩(wěn)流桿的軸線保持平行，且進破乳劑管的出口管段與上螺旋葉片和下螺旋葉片結合處所在的葉面保持相切，以保證破乳劑可以平穩(wěn)地流入穩(wěn)流器中；同時穩(wěn)流葉片的上部和下部均采用直板式葉片，由此穩(wěn)流器入口處流入的預分離后原油以及穩(wěn)流器出口處流出的混合后原油乳化液均可以調整為穩(wěn)定的均勻流。

進液管通過焊接而上連脫水分離管并通過法蘭而下接穩(wěn)流器，進液管中混合后的原油乳化液調整流向后重新整合并變成平穩(wěn)流，進液管包括進液彎管、進液輪軸和進液輪。進液彎管采用彎管體，其入口管段的軸線與穩(wěn)流器的軸線重合，而其出口管段的軸線則與脫水分離管的軸線之間垂直相交布置，以保證原油乳化液整合為平穩(wěn)流后可以平穩(wěn)地流入脫水分離管的管腔中，同時進液彎管的出口管段內容納有進液輪軸和進液輪。

進液輪軸和進液輪用來將原油乳化液整合為平穩(wěn)流，同時為保持原油乳化液的流通性，進液輪軸采用薄壁圓管，且進液輪軸與進液彎管的出口管段同軸布置。進液輪通過焊接內接于進液輪軸上并通過過盈配合而外襯于進液彎管的管壁，進液輪由6～8片沿進液輪軸外環(huán)柱面均勻排列的進液葉片組成，進液葉片采用直板式葉片，進液葉片沿進液輪軸軸向的橫截面呈類等腰梯形，并且里寬外窄，以保證進液葉片的剛度和強度，同時保持進液葉片上連續(xù)而穩(wěn)定的油膜。而且，進液葉片沿進液輪軸軸向的兩側端均采用剖面為等腰三角形的尖端結構，且進液輪軸靠近進液彎管入口管段的側端采用錐管，以便最大程度地減小原油乳化液切入和流出進液輪和進液輪軸時的摩阻損失。此外，進液輪靠近進液彎管入口管段的側端面與進液輪軸錐管的大端圓面相平齊，且進液輪中的各進液葉片和進液輪軸的另一側端面保持平齊。

行列式裸電極采用行列式電極陣型，并且行列式電極陣型內形成平行高壓電場，平行高壓電場內預分離后原油乳化液中的水顆粒迅速聚結并長大，由此實施行列式平行高壓電場原油快速脫水處理，行列式裸電極包括接線盒、電極端子、電極板、高壓電極、接地電極和支撐板。

高壓電極和接地電極均采用裸電極，其材質選用銅質圓管，且高壓電極的管徑大于接地電極的管徑。同時，高壓電極沿脫水分離管截面的橫向等間距行式排列，并沿脫水分離管截面的縱向對稱分層列式布置，所有高壓電極整體上呈現(xiàn)出行列整齊的電極陣型。此外，接地電極也采用橫向等間距排列和縱向對稱分層布置的行列式電極陣型，且高壓電極和接地電極所構成電極陣型中的行間和列間的各電極均交錯布置。

高壓電極的下端采用半球形盲端結構，并通過螺紋緊固件而固定于支撐板上，且高壓電極上端的外表面均勻涂覆聚四氟乙烯的絕緣材料，高壓電極的上端貫穿電極板后接于相應的電極端子上。同時，接地電極的下端也采用半球形盲端結構，并通過過盈配合而固定于支撐板上，而接地電極的上端則通過密封性管螺紋直接定位于電極板上。

電極板作為高壓電極和接地電極行列式電極陣型的母板，同時實現(xiàn)行列式裸電極與脫水分離管間的密封，它采用銅質法蘭盤構造，并與脫水分離管一起通過接地端子接地，電極板上鉆有與高壓電極相同位置和規(guī)格大小的圓形孔眼，并車制有與接地電極相同位置和規(guī)格大小的密封性管螺紋孔。

支撐板由一組條形的支撐板單體組成，支撐板中與高壓電極相聯(lián)接的支撐板單體上鉆有等間距排列的大圓孔，而與接地電極相聯(lián)接的支撐板單體上則鉆有等間距排列的小圓孔，且與高壓電極相聯(lián)接的支撐板單體和與接地電極相聯(lián)接的支撐板單體相互之間采用隔一布一的方式進行布置。每行高壓電極和接地電極的下部分別貫穿各自支撐板單體上的大圓孔和小圓孔，避免脫水處理過程中由于溫升變化而引起電極的端部相互間發(fā)生接觸。同時支撐板單體之間保持有間隙，且每個支撐板單體的兩端均鉆有矩形孔眼，以便于最大限度地保障原油乳化液脫水過程中各相態(tài)的流動性。

高壓電極上端連接的各電極端子的另一側端匯于一根水下高壓電纜，而后經(jīng)接線盒引出并與海上平臺的變壓器相聯(lián)接。接線盒采用柱形管式結構，并通過電極板和雙頭螺柱將行列式裸電極接于脫水分離管上。

脫水分離管內實施水下在線電脫水分離處理，脫除預分離后原油中的剩余水相。脫水分離管的左側端設置電極板而與行列式裸電極相連，且其右側端通過法蘭盤與排水管相連，從而將脫水分離管封隔成獨立的密閉腔室。脫水分離管采用分體式等徑厚壁管體，它包括左主管、中主管和右主管，且各分體式管體相互間通過法蘭盤連接在一起，脫水分離管的管腔內徑大于穩(wěn)流器和進液管的管徑，且其管腔由左至右依次為左主管所在的電脫水區(qū)、中主管所在的重力分離區(qū)和右主管所在的生產(chǎn)水區(qū)。

電脫水區(qū)的平行高壓電場內預分離后原油乳化液的水顆粒迅速聚結長大并下降至重力分離區(qū)，而原油乳化液中的油相則反向上升至電脫水區(qū)的上部，重力沉降區(qū)內水顆粒繼續(xù)增大并在重力作用下沉降至中主管的管壁，再以緩慢的流速順沿著右主管的管壁向下聚集于生產(chǎn)水區(qū)。左主管的中上部和電脫水區(qū)頂部的內腔壁上設置圓孔并通過焊接與排油管進行連接，中主管的中上部和重力沉降區(qū)底部的內腔壁上設置圓孔并通過焊接與進液管進行連接。

排油管采用彎管體，其入口管段的軸線與脫水分離管的軸線之間垂直相交布置，同時排油管的出口管段水平放置，以保證電脫水處理后的合格原油可以從脫水分離管內的電脫水區(qū)頂部平穩(wěn)地進入排油管中，并經(jīng)由排油管的出口管段匯集于輸油管道中。

排水管位于脫水分離管中生產(chǎn)水區(qū)的底部，用來及時排出電脫水處理后含油率低的生產(chǎn)水，排水管由排水彎管、防渦輪軸、防渦輪和防渦墊板組成，排水彎管由錐狀封頭、彎頭和排水直管組合而成，錐狀封頭的外錐面錐度大于其內錐面的錐度，且錐狀封頭內的生產(chǎn)水在流動過程中流道截面逐漸縮小而使其流壓和流速不斷提升；彎頭和錐狀封頭通過內外圓周焊的方式相連，且彎頭的入口管段和錐狀封頭與脫水分離管同軸布置，而彎頭的出口管段和排水直管則水平布置，同時彎頭的出口管段內容納有防渦輪和防渦輪軸。防渦墊板采用盤狀法蘭盤，用來實現(xiàn)排水彎管中彎頭和排水直管間的密封，同時防渦墊板的中央部位鉆有與排水彎管中彎頭和排水直管內徑相等的孔眼，防渦墊板的孔眼通過過盈配合而實現(xiàn)防渦輪和防渦輪軸在排水彎管管腔內的定位。

防渦輪和防渦輪軸用來防止生產(chǎn)水排出的過程中由于虹吸作用而產(chǎn)生漩渦。防渦輪軸由左錐體、軸體和右錐體組合而成，防渦輪軸的左錐體錐度大于其右錐體的錐度，且防渦輪軸右錐體的大端圓面和防渦輪的右側端面與防渦墊板的端面相平齊。防渦輪的材質選用60Si2Mn，調質處理布氏硬度大于230，防渦輪通過焊接內接于防渦輪軸上并通過間隙配合而外襯于排水彎管的管壁，防渦輪的各防渦片沿防渦輪軸軸體的外環(huán)面均勻排列。防渦片的輪廓線為螺旋線和直線組合而成的曲線，防渦片輪廓線的左側為沿防渦輪軸外環(huán)面展開的螺旋線，該螺旋線的螺距沿軸向逐漸增大，而防渦片輪廓線的右側則為與防渦輪軸的軸線相平行的直線，且該直線與防渦片螺旋線的結合處保持相切。

傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水處理流程為，預分離后的原油與進破乳劑管提供的破乳劑在穩(wěn)流管體內通過穩(wěn)流桿和穩(wěn)流葉輪攪拌均混后形成原油乳化液并調整為均勻流，而后原油乳化液在進液彎管內通過進液輪軸和進液輪重新整合成平穩(wěn)流并進入脫水分離管；電脫水區(qū)的平行高壓電場內預分離后原油乳化液的水顆粒迅速聚結長大并下降至重力分離區(qū)，而原油乳化液中的油相則反向上升至電脫水區(qū)的上部，重力沉降區(qū)內水顆粒繼續(xù)增大并在重力作用下沉降至中主管的管壁，再以緩慢的流速順沿著右主管的管壁向下聚集于生產(chǎn)水區(qū)；電脫水處理后的合格原油經(jīng)電脫水區(qū)的頂部進入排油管并匯集于輸油管道，而含油率低的生產(chǎn)水則經(jīng)生產(chǎn)水區(qū)的底部進入排水管并匯集于輸水管匯中。

本發(fā)明所能達到的技術效果是，該水下在線電脫水裝置將原油立式和臥式在線分離與平行高壓電場快速脫水技術有機結合，實現(xiàn)海底管道在線安裝和運行，并依據(jù)其傾斜管式構造和行列式電極陣型，具備油水高效分離、原油水下快速脫水、原油含水率低、生產(chǎn)水含油率低等特點；穩(wěn)流器通過穩(wěn)流桿和穩(wěn)流葉輪攪拌預分離后的原油和破乳劑并將形成的原油乳化液調整為均勻流，而后原油乳化液通過進液管的進液輪軸和進液輪重新整合成平穩(wěn)流再流入脫水分離管；行列式裸電極采用行列式電極陣型，并且行列式電極陣型內形成平行高壓電場，由此實施行列式平行高壓電場原油快速脫水處理；脫水分離管的管腔由左至右依次為電脫水區(qū)、重力分離區(qū)和生產(chǎn)水區(qū)并實施水下在線電脫水分離處理，脫除預分離后原油中的剩余水相；排油管采用彎管體將電脫水處理后的合格原油排出并匯集于輸油管道中，排水管及時排出電脫水處理后含油率低的生產(chǎn)水，并依據(jù)其防渦輪和防渦輪軸防止生產(chǎn)水排出的過程中由于虹吸作用而產(chǎn)生漩渦。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。

圖1是根據(jù)本發(fā)明所提出的傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置的典型結構簡圖。

圖2是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置中穩(wěn)流器的結構簡圖。

圖3是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置中進液管的結構簡圖。

圖4是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置中行列式裸電極的結構簡圖。

圖5是圖4的仰視圖。

圖6是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置中脫水分離管和排油管的結構簡圖。

圖7是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置中排水管的結構簡圖。

圖8是傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置的行列式平行高壓電場水下脫水流程簡圖。

圖中 1－行列式裸電極，2－排油管，3－脫水分離管，4－排水管，5－穩(wěn)流器，6－進液管，7－穩(wěn)流桿，8－穩(wěn)流葉輪，9－穩(wěn)流管體，10－進破乳劑管，11－進液輪軸，12－進液輪，13－進液彎管，14－接線盒，15－電極端子，16－電極板，17－高壓電極，18－接地電極，19－支撐板，20－左主管，21－中主管，22－右主管，23－生產(chǎn)水區(qū)，24－重力分離區(qū)，25－電脫水區(qū)，26－排水彎管，27－防渦墊板，28－防渦輪，29－防渦輪軸。

具體實施方式

在圖1中，傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置由行列式裸電極1、排油管2、脫水分離管3、排水管4、穩(wěn)流器5和進液管6組成。該水下在線電脫水裝置通過穩(wěn)流器5的穩(wěn)流管體與上一級預分離器聯(lián)接在一起，進液管6通過焊接而上連脫水分離管3并通過法蘭而下接穩(wěn)流器5，且排油管2與輸油管道之間通過法蘭進行聯(lián)接，同時排水管4通過排水彎管和法蘭與輸水管匯聯(lián)接在一起，由此該水下在線電脫水裝置與海底管道有機結合，并可實現(xiàn)海底管道在線安裝和運行。

在圖1中，傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置的脫水分離管3及其內的行列式裸電極1均傾斜布置，穩(wěn)流器5沿垂直方向朝上布置，同時排油管2和排水管4的軸線相互間保持平行，而且排油管2、脫水分離管3、排水管4、穩(wěn)流器5和進液管6的軸線均處于同一平面上。

在圖1中，傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置的規(guī)格大小以及水下在線電脫水裝置所在撬塊間并聯(lián)的數(shù)量均需要依據(jù)預分離后原油的流量大小和原油中的含水率情況等物性參數(shù)進行綜合考慮。

在圖1中，傾斜管式行列電極陣型水下在線電脫水裝置調試時，需要首先對整個水下在線電脫水裝置進行耐壓試驗和氣密性試驗，試驗壓力需達到設計壓力的1.25倍；然后再依次檢查電脫水裝置中各管線系統(tǒng)接頭是否有泄露。整個水下在線電脫水裝置維護時，需要依次嚴格檢查脫水分離管3的左主管、中主管和右主管，排水管4的排水彎管以及穩(wěn)流器5的穩(wěn)流管體內是否有異物堆積，排水管4的防渦輪、穩(wěn)流器5的穩(wěn)流葉輪和進液管6的進液輪表面是否有銹蝕，最小壁厚接近1mm時，需要進行更換；同時，依次檢查行列式裸電極1的高壓電極、接地電極和支撐板上的污垢，厚度大于3mm時，需要進行清洗。

在圖2中，穩(wěn)流器5中穩(wěn)流管體9的規(guī)格依據(jù)預分離后原油的最大流量進行選取，同時穩(wěn)流管體9的規(guī)格需與上一級預分離器出液管的規(guī)格保持一致，穩(wěn)流葉輪8的規(guī)格大小與穩(wěn)流管體9的管徑相對應。

在圖2中，通過穩(wěn)流桿7上所設置的穩(wěn)流葉輪8，預分離后的原油先是在穩(wěn)流管體9的入口處調整為均勻流，而后破乳劑通過進破乳劑管10進入穩(wěn)流管體9的管腔中，并與預分離后原油的均勻流匯合且進行充分攪拌而形成原油乳化液，最后在穩(wěn)流管體9的出口處，混合后的原油乳化液通過穩(wěn)流葉輪8再次調整為穩(wěn)定的均勻流。

在圖3中，進液管6中進液彎管13的規(guī)格與穩(wěn)流器5中穩(wěn)流管體9的規(guī)格保持一致，同時進液輪12的規(guī)格大小與進液彎管13出口管段的管徑相對應。進液彎管13中混合后原油乳化液的流向由沿穩(wěn)流管體9入口處的軸向朝上調整為與脫水分離管3的軸向垂直相交，同時在進液彎管13出口管段的管腔中，通過進液輪軸11上的進液輪12原油乳化液重新整合并變成平穩(wěn)流，而后平穩(wěn)地流入脫水分離管3中。

在圖4和圖5中，行列式裸電極1中高壓電極17和接地電極18的規(guī)格和電極數(shù)量依據(jù)預分離后原油的最大流量、預分離后原油中的含水率以及電脫水處理后合格原油中的含水量等因素進行設計，同時電脫水處理后合格原油中的含水量通過高壓電極17和接地電極18的行列式電極陣型中的行布置間距和列布置間距、各電極的長度及其傾斜度進行調整，接線盒14和電極板16的規(guī)格與脫水分離管3的規(guī)格保持一致。

在圖4和圖5中，行列式裸電極1通過接線盒14和電極板16與脫水分離管3連為一體，高壓電極17和接地電極18均采用行列式電極陣型并且內置于脫水分離管3的管腔，同時各電極的下部均通過支撐板19進行支撐并加以分隔。每個高壓電極17均接于電極端子15上并在接線盒14內匯于一根水下高壓電纜，再由海上平臺的變壓器進行供電，而接地電極18則通過電極板16與脫水分離管3聯(lián)接在一起，并通過接地端子接地，由此在行列式電極陣型中產(chǎn)生平行高壓電場并實施行列式平行高壓電場原油快速脫水處理。

在圖6中，脫水分離管3的左主管20、中主管21和右主管22的規(guī)格依據(jù)預分離后原油的最大流量以及預分離后原油中的含水率等因素進行設計，脫水分離管3與水平面間的傾斜度θ依據(jù)電脫水處理后合格原油中的含水量以及生產(chǎn)水中的含油率進行調整，排油管2的規(guī)格依據(jù)合格原油的最大流量進行選取，同時排油管2的規(guī)格需與輸油管道的規(guī)格保持一致。

在圖6中，脫水分離管3的左主管20、中主管21和右主管22的管徑相等，且其管腔依次對應電脫水區(qū)25、重力分離區(qū)24和生產(chǎn)水區(qū)23，電脫水區(qū)25的軸向長度與高壓電極17和接地電極18的長度保持一致，同時電脫水處理后生產(chǎn)水中的含油率通過調整重力分離區(qū)24和生產(chǎn)水區(qū)23的軸向長度和傾斜度θ來實現(xiàn)，預分離后的原油經(jīng)進液彎管13進入中主管21管腔內的重力分離區(qū)24，合格原油經(jīng)左主管20管腔內的電脫水區(qū)25頂部并由排油管2進入輸油管道。

在圖7中，排水管4中排水彎管26錐狀封頭入口處的管徑與脫水分離管3的管徑保持一致，而排水彎管26中彎頭和排水直管的管徑則依據(jù)電脫水處理后生產(chǎn)水的最大流量進行選取，同時排水彎管26中彎頭和排水直管的規(guī)格需與輸水管匯入口管道的規(guī)格相對應，防渦輪28的規(guī)格和防渦墊板27孔眼的孔徑均與排水彎管26中彎頭和排水直管的管徑保持一致。電脫水處理后含油率低的生產(chǎn)水經(jīng)由生產(chǎn)水區(qū)23底部的排水彎管26排出，排水彎管26管腔中的生產(chǎn)水通過防渦輪28和防渦輪軸29進行整流并避免生產(chǎn)水在排出過程中產(chǎn)生漩渦。

在圖8中，該水下在線電脫水裝置的行列式平行高壓電場水下脫水流程為，預分離后的原油先經(jīng)穩(wěn)流桿7和穩(wěn)流葉輪8進行整流，再與由進破乳劑管10進入穩(wěn)流管體9內的破乳劑充分攪拌混合并形成原油乳化液，接著原油乳化液再次調整為均勻流并進入進液彎管13的管腔中，而后通過進液輪軸11和進液輪12原油乳化液重新整合而變成平穩(wěn)流并平穩(wěn)地流入中主管21中，電脫水區(qū)25的平行高壓電場中原油乳化液的水顆粒迅速聚結長大并下降至中主管39的重力分離區(qū)24，而油相則反向上升至電脫水區(qū)25的上部，水顆粒在重力分離區(qū)24內繼續(xù)增大并在重力作用下沉降至中主管21的管壁，再以緩慢的流速順沿著右主管22的管壁向下聚集于生產(chǎn)水區(qū)23，電脫水處理后的合格原油經(jīng)排油管2并由輸油管道外輸，而含油率低的生產(chǎn)水則經(jīng)防渦輪28和防渦輪軸29整流后，由排水彎管26排出并匯集于輸水管匯內。

上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。