本文屬于原油改性中試的，具體涉及一種原油高壓靜電改性的中試試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、高粘重質(zhì)原油的開(kāi)采輸運(yùn)都具有較大的技術(shù)限制。由于高粘原油中石蠟、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量較高導(dǎo)致其流動(dòng)性較差，一般都需要采取一些物理或化學(xué)的方法來(lái)對(duì)這些油品進(jìn)行改質(zhì)或改性處理，降低粘度，提高流動(dòng)性。到目前為止各油田在開(kāi)采和集輸過(guò)程中采用的降粘方法主要有：加熱輸送工藝、添加化學(xué)藥劑降粘輸送工藝、摻稀油降粘輸送工藝和改質(zhì)降粘輸送工藝等。另外還有一些正在開(kāi)發(fā)和摸索的方法，如微生物降粘、超聲降粘、微波降粘和電場(chǎng)降粘等等。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，《二氧化碳增溶降粘劑性能測(cè)試用實(shí)驗(yàn)裝置》專利號(hào)；cn210293971u，二氧化碳?xì)馄客ㄟ^(guò)增壓泵連接到儲(chǔ)氣罐，再通過(guò)儲(chǔ)氣罐連接到高壓相平衡釜；添加劑罐通過(guò)高壓輸液泵連接到高壓相平衡釜，原油罐通過(guò)管線連接到高壓相平衡釜；所述高壓相平衡釜的上側(cè)輸出連接到氣相收集瓶，下側(cè)輸出端連接到液相收集瓶，通過(guò)在高壓相平衡釜注入二氧化碳、稠油和化學(xué)劑，并輸出端連接氣相收集瓶和液相收集瓶，通過(guò)兩個(gè)樣品收集瓶分別對(duì)氣體和液體樣品進(jìn)行收集，利用氣體流量計(jì)測(cè)得樣品中二氧化碳的體積，求得二氧化碳的質(zhì)量，以此計(jì)算得到溶解度，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，顯著改善稠油粘度和流動(dòng)性，達(dá)到提高采收率的目的。

3、而現(xiàn)有技術(shù)中電場(chǎng)改性降黏是屬于較為前沿的新穎技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電場(chǎng)改性是對(duì)原油施加一定強(qiáng)度的高壓電場(chǎng)，作用時(shí)間約數(shù)秒，即可產(chǎn)生降低黏度及屈服應(yīng)力的效果。對(duì)于某些含蠟原油，凝點(diǎn)附近的黏度可降低80％以上，屈服應(yīng)力下降率可達(dá)90％，而其能耗僅為取得相同降黏率時(shí)加熱能耗的1％，該方法最早由temple大學(xué)tao等于2006年提出，得到多方的支持，并開(kāi)展了小型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。隨后，就有非常多的學(xué)者開(kāi)展了原油電場(chǎng)改性相關(guān)研究。

4、其中qs?energy公司在2019年提出了一種新型的石油粘度降低技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)利用高壓電場(chǎng)迫使原油中的碳?xì)浠衔锖推渌⒘Ｑ亓鲃?dòng)方向以鏈狀聚集，從而顯著降低粘度，這可以大大減少重質(zhì)原油中稀釋劑(一種添加劑)的使用，從而提高產(chǎn)量。

5、而在月刊《油氣儲(chǔ)運(yùn)》2021年11月第40卷第11期中，就提出了原油電場(chǎng)改性技術(shù)研究進(jìn)展，對(duì)流動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的原油施加高壓電場(chǎng)(電場(chǎng)強(qiáng)度大于0.2kv/mm)作用數(shù)秒，可取得顯著的即時(shí)降黏效果，凝點(diǎn)溫度附近降黏率可達(dá)90％；電場(chǎng)處理對(duì)削弱含蠟原油膠凝結(jié)構(gòu)具有顯著效果，有利于提升管道的停輸再啟動(dòng)安全性；電場(chǎng)處理高效、節(jié)能，取得相同降黏效果，電場(chǎng)處理所需能耗僅為加熱方法的1％；改性原油組成不變，不影響后續(xù)煉制加工；電場(chǎng)改性原油黏度隨電場(chǎng)處理時(shí)間逐漸上升，降黏效應(yīng)約可持續(xù)1天，而膠凝原油的改性效果持續(xù)時(shí)間則長(zhǎng)得多；不同原油改性效果及其穩(wěn)定性差異很大，電場(chǎng)改性技術(shù)尚不夠成熟，主要是因?yàn)椴煌偷母男孕Ч町惔?，改性效果的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高。界面極化說(shuō)雖然可以定性解釋目前已觀察到的原油電流變行為，但定量上仍不能解釋不同原油電場(chǎng)改性效果差異明顯的問(wèn)題。

6、為此就需要一個(gè)能夠便于撬裝連接到各個(gè)原油管道處，通過(guò)電場(chǎng)降黏的中試試驗(yàn)裝置，來(lái)對(duì)電場(chǎng)降黏的整體流程上進(jìn)行一一測(cè)試，從而能夠?qū)Ρ瘸龈鞣N不同的方案從而對(duì)電場(chǎng)降黏這一技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的深化研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本文提出了一種原油高壓靜電改性的中試試驗(yàn)裝置，原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置為撬裝式，原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置設(shè)在移動(dòng)底架上方，所述的原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置包括檢測(cè)表、恒溫組件、攪拌釜、輸送泵、高壓處理器、高壓電源、原油收集器、操控電箱和電磁閥，所述的恒溫組件、攪拌釜、輸送泵、高壓處理器和原油收集器依次串接相連，所述的恒溫組件包括加熱器、換熱器或直流管，所述的加熱器、換熱器或直流管相互并聯(lián)相連，所述的恒溫組件的進(jìn)油口和出油口、攪拌釜的出口端、輸送泵的出口端和高壓處理器的出油口均設(shè)有取樣口，所述的高壓處理器包括豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器，所述的豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器相互并聯(lián)相連，豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的出口端均設(shè)有取樣口，通過(guò)使用撬裝式的原油高壓改性實(shí)驗(yàn)裝置，從而便于在各個(gè)粘度或含量不同的輸油管道中，均能連通原油進(jìn)行改性的實(shí)驗(yàn)，從而能夠根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)樣本試驗(yàn)出多種情況下的多種數(shù)據(jù)，便于后續(xù)量產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)，而三種不同形式的高壓處理器也提高了試驗(yàn)的變量情況，分析各種形式的高壓處理器的實(shí)際使用效果，提高試驗(yàn)裝置整體的試驗(yàn)效率。

2、原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置底部的移動(dòng)底架四周設(shè)有圍堰，原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置一端設(shè)有入口端，原油高壓靜電改性中試試驗(yàn)裝置的另一端設(shè)有出口端，所述的入口端和出口端均設(shè)有撬裝口，入口端撬裝式的與輸油管道相連通，出口端撬裝式的與原油收集器或輸油管道相連通，入口端與恒溫組件之間設(shè)有檢測(cè)表組，所述的恒溫組件包括壓力表、溫度表和流量表，恒溫組件和檢測(cè)表組之間設(shè)有取樣口，將原油直接沖輸油管道中引出，屬于撬裝式的便于在各種情況的原油中進(jìn)行測(cè)試，并且還能夠直接對(duì)引出的原油通過(guò)檢測(cè)表組進(jìn)行檢測(cè)，從而便于確定使用后續(xù)的測(cè)試方法，或者直接引回輸油管道中實(shí)現(xiàn)原油的改性回管。

3、恒溫組件包括加熱器、換熱器和直流管，所述的加熱器、換熱器和直流管相互并聯(lián)連接，加熱器、換熱器和直流管的兩端均設(shè)有電磁閥，所述的加熱器為電加熱器，所述的換熱器與制冷機(jī)循環(huán)連通，所述的恒溫組件的出油口設(shè)有溫度表，恒溫組件出油口處的溫度表和攪拌釜之間設(shè)有取樣口，使原油保持試驗(yàn)所需的恒定溫度，通過(guò)三種不同的加熱器、換熱器或直流管從而能夠快速的將原油引出至所需的恒溫溫度，便于后續(xù)的處理，并且也方便調(diào)節(jié)測(cè)試用的溫度。

4、攪拌釜為豎向的流通循環(huán)式攪拌釜，攪拌釜的上部外側(cè)設(shè)有進(jìn)油口，攪拌釜的下部外側(cè)設(shè)有出油口，攪拌釜的出油口依次設(shè)有溫度表和壓力表，所述的攪拌釜出油口處的壓力表和輸送泵之間設(shè)有取樣口，通過(guò)攪拌釜攪拌后的原油能夠讓原油內(nèi)部雜質(zhì)等多余物質(zhì)進(jìn)行充分的混合，從而提高后續(xù)高壓處理時(shí)原油的穩(wěn)定性。

5、輸送泵為增壓輸送泵，輸送泵的出油口依次設(shè)有壓力表、溫度表和流量表，輸送泵出油口處的流量表和高壓處理器之間設(shè)有取樣口，通過(guò)輸送泵來(lái)將攪拌后降低流速的原油重新進(jìn)行增壓提速，從而能夠快速的將其充入高壓處理器內(nèi)部從而提高原油整體在高壓處理器內(nèi)部的反應(yīng)速度，在進(jìn)入高壓處理器前對(duì)原油進(jìn)行再次觀察檢測(cè)表組的數(shù)值，保證進(jìn)入高壓處理器的原油是所需的參數(shù)。

6、豎向處理器內(nèi)部豎向的設(shè)有若干矩形的電場(chǎng)導(dǎo)片，所述的橫向處理器內(nèi)部橫向水平的設(shè)有若干圓心的電場(chǎng)導(dǎo)片，所述的筒式處理器內(nèi)部設(shè)有若干嵌套圓筒的電場(chǎng)導(dǎo)片，

7、豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的兩端均設(shè)有電磁閥，豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的出油口電磁閥的外側(cè)設(shè)有取樣口，豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的并聯(lián)連接處均設(shè)有電磁閥，豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的總出口端依次設(shè)有壓力表和溫度表，豎向處理器、橫向處理器和筒式處理器的正負(fù)電極分別與兩組高壓電源相連，可以同時(shí)進(jìn)入不同形式的高壓處理器中，也可以只進(jìn)入一個(gè)高壓處理器中，這樣能夠方便做出多種的對(duì)比試驗(yàn)，提高變量范圍，通過(guò)高范圍的各種可調(diào)的高壓處理參數(shù)，從而便于試驗(yàn)出各種參數(shù)的原油效果

8、操控電箱通過(guò)電纜分別與檢測(cè)表、電磁閥、恒溫組件、攪拌釜、輸送泵和高壓處理器相連，通過(guò)操控電箱來(lái)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行電路連接和電路控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)便捷的試驗(yàn)控制。

9、有益效果：

10、通過(guò)使用撬裝式的原油高壓改性實(shí)驗(yàn)裝置，從而便于在各個(gè)粘度或含量不同的輸油管道中，均能連通原油進(jìn)行改性的實(shí)驗(yàn)，從而能夠根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)樣本試驗(yàn)出多種情況下的多種數(shù)據(jù)，便于后續(xù)量產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)，而三種不同形式的高壓處理器也提高了試驗(yàn)的變量情況，分析各種形式的高壓處理器的實(shí)際使用效果，提高試驗(yàn)裝置整體的試驗(yàn)效率。

11、將原油直接沖輸油管道中引出，屬于撬裝式的便于在各種情況的原油中進(jìn)行測(cè)試，并且還能夠直接對(duì)引出的原油通過(guò)檢測(cè)表組進(jìn)行檢測(cè)，從而便于確定使用后續(xù)的測(cè)試方法，或者直接引回輸油管道中實(shí)現(xiàn)原油的改性回管。

12、使原油保持試驗(yàn)所需的恒定溫度，通過(guò)三種不同的加熱器、換熱器或直流管從而能夠快速的將原油引出至所需的恒溫溫度，便于后續(xù)的處理，并且也方便調(diào)節(jié)測(cè)試用的溫度。

13、經(jīng)過(guò)攪拌后的原油能夠讓原油內(nèi)部雜質(zhì)等多余物質(zhì)進(jìn)行充分的混合，從而提高后續(xù)高壓處理時(shí)原油的穩(wěn)定性。

14、通過(guò)輸送泵來(lái)將攪拌后降低流速的原油重新進(jìn)行增壓提速，從而能夠快速的將其充入高壓處理器內(nèi)部從而提高原油整體在高壓處理器內(nèi)部的反應(yīng)速度，在進(jìn)入高壓處理器前對(duì)原油進(jìn)行再次觀察檢測(cè)表組的數(shù)值，保證進(jìn)入高壓處理器的原油是所需的參數(shù)。

15、可以同時(shí)進(jìn)入不同形式的高壓處理器中，也可以只進(jìn)入一個(gè)高壓處理器中，這樣能夠方便做出多種的對(duì)比試驗(yàn)，提高變量范圍。

16、通過(guò)高范圍的各種可調(diào)的高壓處理參數(shù)，從而便于試驗(yàn)出各種參數(shù)的原油效果。