本文屬于原油改性實驗的，具體涉及一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、通過物理或化學方法改善原油的流動性(即原油改性)，是降低原油輸送能耗、提高輸送安全性的根本方法。降凝劑改性是目前工程應用最多的含蠟原油改性技術(shù)，但目前該技術(shù)仍存在一定的局限性，如高含蠟原油的改性效果不佳，因此有些管道還需采用能耗更高的加熱輸送技術(shù)。為此，國際工業(yè)界和學術(shù)界一直在尋求更加經(jīng)濟、高效的原油改性技術(shù)，包括基于新技術(shù)原理的創(chuàng)新技術(shù)。

2、電場改性是一種新興的原油改性方法，其技術(shù)原理是含蠟油的負電流變效應。簡單來說，電場改性是對原油施加一定強度的高壓電場(強度0.2～5kv/mm)，作用時間約數(shù)秒，即可產(chǎn)生降低黏度及屈服應力的效果。對于某些含蠟原油，凝點附近的黏度可降低80％以上，屈服應力下降率可達90％，而其能耗僅為取得相同降黏率時加熱能耗的1％。

3、因此，系統(tǒng)的總結(jié)原油電場處理方法及裝置、電場改性效果及其主要影響因素、電場改性機理等方面的研究進展，指出存在的問題以及后續(xù)的研究方向。

4、所以就需要一套能夠方便快捷的原油電場改性實驗裝置，在能夠保證實驗裝置內(nèi)部原油有足夠的密封性的情況下，還能夠做到實驗的穩(wěn)定

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本文提出了一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，實驗裝置包括實驗罐和極桿，實驗罐的內(nèi)側(cè)設(shè)有極桿，實驗罐的外側(cè)設(shè)有油口和地線接頭，所述的實驗罐的底端外側(cè)設(shè)有底端密封帽，實驗罐的頂端外側(cè)設(shè)有頂端插接帽，所述的頂端插接帽為圓柱型腔室帽，頂端插接帽的底端內(nèi)側(cè)設(shè)有原油腔，頂端插接帽的頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有變壓油腔，所述的原油腔和變壓油腔之間設(shè)有分隔板，所述的分隔板中心貫穿式的設(shè)有極桿，所述的極桿的上端外側(cè)通過螺紋和密封螺母與分隔板貫穿的密封相連，極桿的頂端設(shè)在變壓油腔內(nèi)，極桿的外側(cè)表面到實驗罐的內(nèi)壁之間的間離根據(jù)實驗所需電場強度和實驗電源的最高電壓為可調(diào)節(jié)式，所述的實驗罐的上下兩端外側(cè)均通過密封螺紋和密封膠圈臺階限位式的與底端密封帽和頂端插接帽密封相連，通過在實驗裝置的上下兩端均設(shè)有密封帽從而保證實驗罐內(nèi)部實驗原油的具有足夠的密封性，同時頂端的頂端插接帽還能夠用來插接固定極桿，便于安裝，而極桿的頂端還設(shè)有變壓油腔，從而保證高壓電流在導入極桿時不會因為空氣從而產(chǎn)生電弧，保證實驗裝置的安全，實驗裝置不但能夠根據(jù)電壓來控制實驗變量，還能控制極桿與實驗罐的內(nèi)壁距離來做到間距的變量。

2、實驗罐的形狀為圓柱型直通筒，實驗罐的外側(cè)導通式的設(shè)有油口，實驗罐的下部外側(cè)橫向垂直的設(shè)有地線接頭，實驗罐的上下兩端的外側(cè)均設(shè)有密封螺紋，所述的油口包括進油口和出油口，所述的進油口設(shè)在實驗罐的上部外側(cè)，所述的出油口設(shè)在實驗罐的上部外側(cè)，所述的進油口和出油口的外端均設(shè)有油口密封蓋，進油口與原油泵相連，所述的出油口與粘度檢測罐相連，直通式的實驗罐能夠方便的讓原油進入和導出，而且也能夠方便上下兩端蓋帽的安裝，而進油口直接與原油泵相連能夠讓實驗裝置輕松的通過原油泵來對內(nèi)部的原油反應時間進行控制，而出油口直接與粘度檢測罐連通，能夠方便快速的直接檢測出改性后的原油粘度，提高實驗效率。

3、頂端插接帽和底端密封帽均圓柱腔體，頂端插接帽和底端密封帽的材質(zhì)均為四氟材料，頂端插接帽和底端密封帽的內(nèi)部均設(shè)有原油腔，所述的原油腔的形狀均為內(nèi)收式的直角單臺階腔，原油腔的臺階端面處設(shè)有密封膠圈，原油腔的內(nèi)側(cè)大徑圓弧表面設(shè)有密封螺紋，原油腔的內(nèi)側(cè)大徑的高度是內(nèi)側(cè)小徑的高度的一半，通過在頂端插接帽和底端密封帽均設(shè)置帶有內(nèi)密封螺紋和密封臺階的原油腔，從而保證實驗罐內(nèi)部的原油不會產(chǎn)生滲透泄漏，保證整體的密封性，從而進一步的提高實驗裝置的整體的穩(wěn)定性。

4、頂端插接帽的頂端外側(cè)通過密封螺紋與頂蓋相連，所述的頂蓋的形狀為圓形盤蓋，頂蓋的內(nèi)端設(shè)有密封膠圈，頂蓋的中心設(shè)有線纜孔，所述的線纜孔內(nèi)側(cè)貫穿的設(shè)有線纜，所述的線纜與極桿的頂端相連，通過在頂端插接帽的頂端再設(shè)置頂蓋，從而保證頂端插接帽頂端變壓油腔內(nèi)部的變壓油不會泄露，保證液壓油內(nèi)部的平衡和穩(wěn)定，而且頂蓋中部設(shè)置的線纜孔也能夠方便的將高壓的線纜接入極桿。

5、極桿的形狀為圓柱型直桿，極桿的上端外側(cè)設(shè)有連接螺紋，極桿的連接螺紋貫穿于頂端插接帽的分隔板中心，極桿的上端外側(cè)設(shè)有密封螺母，所述的密封螺母設(shè)在分隔板的上側(cè)，所述的分隔板的中心設(shè)有螺紋孔，極桿通過線纜與高壓可調(diào)變壓器相連，罐內(nèi)電極桿與實驗罐之間的電場強度為可調(diào)式的800-1300v/mm，通過在極桿的上端設(shè)置連接螺紋，從而能夠方便的將極桿垂直固定的安裝在頂端插接帽下方，能夠起到一定的隔絕密封的效果，而極桿的上端還色誘密封螺母則進一步的將變壓油和原油做到隔絕的效果，保證兩區(qū)油液的隔離，并且極桿上端露出的螺紋還能夠方便的連接線纜，保證線纜連接的便利性。

6、有益效果：

7、通過在實驗裝置的上下兩端均設(shè)有密封帽從而保證實驗罐內(nèi)部實驗原油的具有足夠的密封性，同時頂端的頂端插接帽還能夠用來插接固定極桿，便于安裝，而極桿的頂端還設(shè)有變壓油腔，從而保證高壓電流在導入極桿時不會因為空氣從而產(chǎn)生電弧，保證實驗裝置的安全，實驗裝置不但能夠根據(jù)電壓來控制實驗變量，還能控制極桿與實驗罐的內(nèi)壁距離來做到間距的變量。

8、直通式的實驗罐能夠方便的讓原油進入和導出，而且也能夠方便上下兩端蓋帽的安裝，而進油口直接與原油泵相連能夠讓實驗裝置輕松的通過原油泵來對內(nèi)部的原油反應時間進行控制，而出油口直接與粘度檢測罐連通，能夠方便快速的直接檢測出改性后的原油粘度，提高實驗效率。

9、通過在頂端插接帽和底端密封帽均設(shè)置帶有內(nèi)密封螺紋和密封臺階的原油腔，從而保證實驗罐內(nèi)部的原油不會產(chǎn)生滲透泄漏，保證整體的密封性，從而進一步的提高實驗裝置的整體的穩(wěn)定性。

10、通過在頂端插接帽的頂端再設(shè)置頂蓋，從而保證頂端插接帽頂端變壓油腔內(nèi)部的變壓油不會泄露，保證液壓油內(nèi)部的平衡和穩(wěn)定，而且頂蓋中部設(shè)置的線纜孔也能夠方便的將高壓的線纜接入極桿。

11、通過在極桿的上端設(shè)置連接螺紋，從而能夠方便的將極桿垂直固定的安裝在頂端插接帽下方，能夠起到一定的隔絕密封的效果，而極桿的上端還色誘密封螺母則進一步的將變壓油和原油做到隔絕的效果，保證兩區(qū)油液的隔離，并且極桿上端露出的螺紋還能夠方便的連接線纜，保證線纜連接的便利性。

技術(shù)特征：

1.一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，實驗裝置包括實驗罐和極桿，實驗罐的內(nèi)側(cè)設(shè)有極桿，實驗罐的外側(cè)設(shè)有油口和地線接頭，其特征在于，所述的實驗罐的底端外側(cè)設(shè)有底端密封帽，實驗罐的頂端外側(cè)設(shè)有頂端插接帽，所述的頂端插接帽為圓柱型腔室帽，頂端插接帽的底端內(nèi)側(cè)設(shè)有原油腔，頂端插接帽的頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有變壓油腔，所述的原油腔和變壓油腔之間設(shè)有分隔板，所述的分隔板中心貫穿式的設(shè)有極桿，所述的極桿的上端外側(cè)通過螺紋和密封螺母與分隔板貫穿的密封相連，極桿的頂端設(shè)在變壓油腔內(nèi)，極桿的外側(cè)表面到實驗罐的內(nèi)壁之間的間離根據(jù)實驗所需電場強度和實驗電源的最高電壓為可調(diào)節(jié)式，所述的實驗罐的上下兩端外側(cè)均通過密封螺紋和密封膠圈臺階限位式的與底端密封帽和頂端插接帽密封相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的實驗罐的形狀為圓柱型直通筒，實驗罐的外側(cè)導通式的設(shè)有油口，實驗罐的下部外側(cè)橫向垂直的設(shè)有地線接頭，實驗罐的上下兩端的外側(cè)均設(shè)有密封螺紋，所述的油口包括進油口和出油口，所述的進油口設(shè)在實驗罐的上部外側(cè)，所述的出油口設(shè)在實驗罐的上部外側(cè)，所述的進油口和出油口的外端均設(shè)有油口密封蓋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的頂端插接帽和底端密封帽均圓柱腔體，頂端插接帽和底端密封帽的材質(zhì)均為四氟材料，頂端插接帽和底端密封帽的內(nèi)部均設(shè)有原油腔，所述的原油腔的形狀均為內(nèi)收式的直角單臺階腔，原油腔的臺階端面處設(shè)有密封膠圈，原油腔的內(nèi)側(cè)大徑圓弧表面設(shè)有密封螺紋，原油腔的內(nèi)側(cè)大徑的高度是內(nèi)側(cè)小徑的高度的一半。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的頂端插接帽的頂端外側(cè)通過密封螺紋與頂蓋相連，所述的頂蓋的形狀為圓形盤蓋，頂蓋的內(nèi)端設(shè)有密封膠圈，頂蓋的中心設(shè)有線纜孔，所述的線纜孔內(nèi)側(cè)貫穿的設(shè)有線纜，所述的線纜與極桿的頂端相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的極桿的形狀為圓柱型直桿，極桿的上端外側(cè)設(shè)有連接螺紋，極桿的連接螺紋貫穿于頂端插接帽的分隔板中心，極桿的上端外側(cè)設(shè)有密封螺母，所述的密封螺母設(shè)在分隔板的上側(cè)，所述的分隔板的中心設(shè)有螺紋孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的進油口與原油泵相連，所述的出油口與粘度檢測罐相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，其特征在于，所述的極桿通過線纜與高壓可調(diào)變壓器相連，罐內(nèi)電極桿與實驗罐之間的電場強度為可調(diào)式的800-1300v/mm。

技術(shù)總結(jié)
本文提出了一種高壓電場原油改性實驗設(shè)備，實驗裝置包括實驗罐、極桿底端密封帽和頂端插接帽，頂端插接帽為圓柱型腔室帽，頂端插接帽的底端內(nèi)側(cè)設(shè)有原油腔，頂端插接帽的頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有變壓油腔，極桿的外側(cè)表面到實驗罐的內(nèi)壁之間的間離根據(jù)實驗所需電場強度和實驗電源的最高電壓為可調(diào)節(jié)式，實驗罐的上下兩端外側(cè)均通過密封螺紋和密封膠圈臺階限位式的與底端密封帽和頂端插接帽密封相連，通過在實驗裝置的上下兩端均設(shè)有密封帽從而保證實驗罐內(nèi)部實驗原油的具有足夠的密封性，變壓油腔保證高壓電流在導入極桿時不會因為空氣從而產(chǎn)生電弧，實驗裝置不但能夠根據(jù)電壓來控制實驗變量，還能控制極桿與實驗罐的內(nèi)壁距離來做到間距的變量。

技術(shù)研發(fā)人員：劉建春,劉家誠,韋偉,肖根華,張躍文,胡蝶,王洪福,張立新,董杰,欒琳,金正風
受保護的技術(shù)使用者：江蘇三星能源裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240430
技術(shù)公布日：2025/1/9