原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性評價(jià)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性測試技術(shù)，尤其涉及一種原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性評價(jià)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水在原油開采的過程中幾乎是“如影隨形”，隨著世界范圍內(nèi)各油田逐步進(jìn)入開采中后期以及強(qiáng)化采油(EOR)技術(shù)的廣泛使用，油井采出液中的含水率逐年上升，乳化程度日趨嚴(yán)重，不僅經(jīng)常出現(xiàn)含水率高于15%的原油乳化液進(jìn)入電脫水器的情況，而且電脫水器中乳化層的厚度增大、乳化液穩(wěn)定性增強(qiáng)等因素均使得原有的電脫水器難以應(yīng)對，頻繁出現(xiàn)“垮電場”甚至“爬電”現(xiàn)象，很難將電脫水器出油口原油的含水率控制在0.5%以下，為此各油田均在積極尋找應(yīng)對的方法。與此同時(shí)，國內(nèi)外科研工作者針對W/0型乳化液的破乳脫水特性進(jìn)行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研宄，其中針對不同電場設(shè)計(jì)技術(shù)的研宄主要致力于探討不同電場形式(勻強(qiáng)電場、非勻強(qiáng)電場、DC脈沖電場、AC脈沖電場、AC/DC雙電場等)、不同電場參數(shù)(電場波形、電場強(qiáng)度、電場頻率、電場占空比等)對電場破乳脫水性能、功率消耗的影響，其中對不同電場參數(shù)的研宄發(fā)現(xiàn):電場波形對原油靜電聚結(jié)效果有很大的影響；電場強(qiáng)度存在上臨界值、下臨界值，當(dāng)電場強(qiáng)度位于該區(qū)間內(nèi)時(shí)具有較好的靜電聚結(jié)破乳脫水效果；電場頻率存在最優(yōu)值，當(dāng)電場頻率位于最優(yōu)頻率附近時(shí)原油乳化液體系的穩(wěn)定性最差，原油破乳脫水效率最高；占空比不僅影響破乳脫水效果，還對功率消耗有很大的影響。當(dāng)然，針對不同化學(xué)破乳劑的研宄則主要致力于探討破乳劑種類、濃度對破乳劑脫水性能、脫水水質(zhì)的影響。
[0003]為獲取不同原油乳化液破乳脫水所對應(yīng)的最優(yōu)電場參數(shù)或破乳劑種類及其添加劑量，需要有針對性地進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)研宄，但國內(nèi)外各油田現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)變化范圍有限，很難對最優(yōu)參數(shù)做出完整評價(jià)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)因各方面條件的限制，工況條件與現(xiàn)場實(shí)際又有很大不同，因此所得結(jié)論往往同實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。
[0004]遼河石油勘探局李佳旭等人在專利CN200964398Y中提到一種原油脫水動(dòng)態(tài)模擬裝置，該裝置提出了“動(dòng)態(tài)”這一概念，并能夠針對外輸原油藥劑添加量、工作溫度、脫水時(shí)間三個(gè)參數(shù)進(jìn)行評價(jià)實(shí)驗(yàn)，但該裝置僅能夠提供220V恒壓電源，并沒有涉及不同電場參數(shù)對破乳脫水性能的評定。
[0005]陜西高新能源發(fā)展有限公司張淑芬在專利CN103555360A中提到一種電脫水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高頻脈沖電源、乳化槽、微距鏡頭，介觀級別的乳化槽中設(shè)有銅片電極，該裝置僅能在靜態(tài)條件下通過使用顯微鏡對電場作用下的原油乳化液進(jìn)行觀測，功能十分有限。
[0006]哈爾濱理工大學(xué)陳國慶等人在專利CN103059909A中提出了一種原油脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，以及利用該裝置制備原油脫水的方法，該裝置由高壓電源、模溫機(jī)、乳化剪切調(diào)配罐、原油計(jì)量泵、高壓電脫水器、廢液罐、循環(huán)泵等組成，可以完成原油在不同溫度、流量、電場處理時(shí)間、電極板間距、電場參數(shù)條件下的動(dòng)態(tài)脫水特性評價(jià)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)破乳盒上開有可視窗口，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測油水界面層變化情況。但裝置仍存在很多不足之處:①裝置體積大、高壓電脫水器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅運(yùn)行過程中需要消耗大量的原油乳化液，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)束后設(shè)備的及時(shí)清洗問題也難以有效解決；②該裝置電極板為裸露金屬材料，含水率過高時(shí)會出現(xiàn)“垮電場”現(xiàn)象，很難對不同電場參數(shù)在高含水率下的破乳脫水特性做出有效評價(jià)；③在對破乳脫水效果評價(jià)方式上，該裝置僅通過使用含水率在線監(jiān)測儀對上層原油、下層污水進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)原油層含水率〈0.5%、水層含水率>99.5%時(shí)分別進(jìn)行排油、排水，同時(shí)通過可視窗口對油層進(jìn)行觀測，僅能從宏觀角度對電脫水性能進(jìn)行評價(jià)，無法精確取樣表征電場對乳化液理化特性的影響。綜上所述很難將該設(shè)備用于非廠礦企業(yè)下屬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的應(yīng)用基礎(chǔ)研宄。
[0007]中石化煉化工程股份有限公司曹振興等人在CN203768310U中提出了一種可視動(dòng)態(tài)電脫水模擬裝置，該轉(zhuǎn)置由原油加熱罐、注水罐、混合攪拌加熱罐、高壓電源、柱塞計(jì)量泵和回收罐組成，其電脫水罐主體部分由玻璃制成，能夠?qū)崿F(xiàn)對罐內(nèi)原油乳化液的實(shí)時(shí)觀察，但存在以下問題:①裸露金屬電極無法對高含水率原油乳化液實(shí)施電場破乳；②除了對罐內(nèi)原油乳化液電場破乳脫水情況進(jìn)行觀察外沒有其余評價(jià)手段，所得結(jié)論缺乏理論依據(jù)；③裝置體積過大，運(yùn)行過程中勢必會消耗較多的原油乳化液，很難在非廠礦企業(yè)下屬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)得以應(yīng)用。
[0008]泰州姜堰市分析儀器廠目前向各油田、煉油廠所銷售的JDYZ-1型動(dòng)態(tài)電脫鹽試驗(yàn)裝置，包括油水混合裝置、電脫水器、氮?dú)庋a(bǔ)壓系統(tǒng)、油水界面自動(dòng)控制系統(tǒng)、超溫超壓報(bào)警系統(tǒng)等，該裝置特征在于配備有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能夠通過計(jì)算機(jī)對實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及控制，自動(dòng)化程度較高。但該實(shí)驗(yàn)裝置存也在諸多不足之處:①電脫水器使用不銹鋼材質(zhì)，運(yùn)行過程中無法對其中乳化液的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測；②電極板采用裸露金屬材料，當(dāng)原油乳化液含水率過高時(shí)會發(fā)生“垮電場”現(xiàn)象，無法探宄不同電場參數(shù)在高含水率下的脫水特性；③運(yùn)行過程中消耗大量原油乳化液，在實(shí)驗(yàn)室原油樣品有限的情況下很難進(jìn)行系統(tǒng)深入的實(shí)驗(yàn)研宄；④該裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜，原油乳化液粘度過高時(shí)管路極易堵塞，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后設(shè)備的清洗問題也難以解決。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的原油乳化液靜態(tài)破乳脫水實(shí)驗(yàn)結(jié)果與工程現(xiàn)場相差較大；現(xiàn)有商品化動(dòng)態(tài)(電場)破乳脫水評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置尺寸較大，原油乳化液消耗多，且設(shè)備清洗維護(hù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力；而且現(xiàn)有商品化動(dòng)態(tài)(電場)破乳脫水評價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置的極板為裸露金屬，無法適應(yīng)高含水乳化液。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)Σ煌腿榛涸诓煌妶鰠?shù)/破乳劑種類/破乳劑劑量下的動(dòng)態(tài)破乳脫水特性做出快速而有效的評定的原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性評價(jià)裝置。
[0011]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0012]本實(shí)用新型的原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性快速評價(jià)裝置，包括乳化液供料罐、電加熱設(shè)備、高速剪切分散機(jī)、乳化液計(jì)量泵、溫度計(jì)、破乳盒、乳化液回收罐、破乳劑供料罐、加藥泵、高壓電源、示波器；
[0013]所述乳化液供料罐和乳化液回收罐通過三通閥與所述乳化液計(jì)量泵的入口相連接，所述乳化液計(jì)量泵的出口連接破乳盒入口，破乳盒出口通過三通閥與所述乳化液供料罐和乳化液回收罐相連接；
[0014]所述破乳盒的入口管路和出口管路上分別設(shè)有前取樣口和后取樣口，所述破乳劑供料罐與所述加藥泵的入口相連，所述加藥泵的出口通過閘閥與所述破乳盒在所述前取樣口之前的入口管路連接。
[0015]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性評價(jià)裝置，用于針對相同或不同原油乳化液在相同或不同電場參數(shù)/破乳劑種類/破乳劑濃度下的動(dòng)態(tài)破乳脫水特性做出快速評價(jià)，該評價(jià)裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、原油乳化液用量少且連續(xù)流動(dòng)、破乳盒殼體材質(zhì)透明便于觀察等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對原油乳化液的動(dòng)態(tài)破乳脫水特性做出快速評價(jià)，同時(shí)也可以做成便攜式設(shè)備，為工程現(xiàn)場提供有效的測試服務(wù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的原油乳化液動(dòng)態(tài)破乳脫水特性快速評價(jià)裝置的流程示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中破乳盒(8)的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圖2的A-A線的剖視圖。
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