立式靜電聚結(jié)器橇裝化試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種立式靜電聚結(jié)器橇裝化試驗(yàn)裝置，用于模擬立式靜電聚結(jié)器強(qiáng)化脫水的工藝流程，屬于于油氣集輸系統(tǒng)油田采出液脫水工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]油包水乳狀液廣泛存在于石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通常采用化學(xué)和物理方法加速水滴界面膜的薄化和破裂從而提高聚結(jié)效率。靜電聚結(jié)技術(shù)是原油脫水過(guò)程中常用的方法之一，其基本原理是對(duì)乳狀液施加高強(qiáng)電場(chǎng)，增加分散水滴的碰撞和聚集，促進(jìn)水滴聚結(jié)，加速油水分離。
[0003]我國(guó)絕大部分陸上油田的聯(lián)合站目前使用的是傳統(tǒng)臥式電脫水器，但隨著大量三采助劑的使用，形成穩(wěn)定的油包水乳狀液，導(dǎo)致含水率增加，破乳困難，聚合物容易在電脫水器內(nèi)積聚，并有可能引起電場(chǎng)強(qiáng)度降低、脫水電流過(guò)大或者“垮電場(chǎng)”現(xiàn)象，對(duì)油田生產(chǎn)造成了極大影響。立式靜電聚結(jié)器是為應(yīng)對(duì)目前這種情況而開發(fā)出來(lái)的一種新型高效的乳狀液聚結(jié)設(shè)備，具有在保證油水高效分離的前提下大幅縮減設(shè)備體積的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省成本，降低能耗，提高安全性能，適應(yīng)當(dāng)今油田生產(chǎn)開發(fā)的需要。美國(guó)專利US 6136174公開了一種原油脫水用靜電聚結(jié)器(CEC)，其電極部分是由絕緣電極和金屬電極以立式同軸圓筒的形式交替排列。中國(guó)專利200710015911.1 (授權(quán)專利公告號(hào)CN 101173182A)公開了一種原油乳狀液靜電脫水器，其聚結(jié)段安裝在電脫水器上部，電極部分也是由絕緣電極和金屬電極以立式同軸圓筒的形式交替排列。這種形式的電極充分利用了空間，具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。目前，立式靜電聚結(jié)器大多在使用現(xiàn)場(chǎng)安裝，之后再進(jìn)行調(diào)試以確定工作參數(shù)。但是由于不同區(qū)塊所形成的油包水乳狀液物化性質(zhì)有所不同，能夠?qū)λ螌?shí)現(xiàn)有效電聚結(jié)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)頻率和電場(chǎng)波形等也有所不同，立式靜電聚結(jié)器是否適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)處理環(huán)境也未知，有可能造成設(shè)備選型不合理或者無(wú)法正常工作，浪費(fèi)投資。因此在安裝立式靜電聚結(jié)器之前評(píng)價(jià)油包水乳狀液通電后的聚結(jié)效果，優(yōu)選電場(chǎng)參數(shù)，對(duì)于靜電聚結(jié)器的設(shè)計(jì)和變壓設(shè)備的購(gòu)置具有重要意義。中國(guó)專利201320477801.8 (授權(quán)專利公告號(hào)CN203474723U)公開了一種兩級(jí)自動(dòng)電脫試驗(yàn)裝置，通過(guò)剪切油水混合裝置將試驗(yàn)原油剪切成符合試驗(yàn)要求的油水乳狀液然后注入脫水脫鹽罐進(jìn)行加電脫水試驗(yàn)，但是油包水乳狀液的性質(zhì)除了與剪切強(qiáng)度還與處理環(huán)境，管路系統(tǒng)等有關(guān)，所以室內(nèi)電脫試驗(yàn)無(wú)法真實(shí)還原現(xiàn)場(chǎng)的處理環(huán)境，所得到的試驗(yàn)結(jié)果也會(huì)受到影響。上述設(shè)備或因工業(yè)產(chǎn)品，體積較大，加工成本較高，運(yùn)輸安裝不方便，不能方便的到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)，或因?qū)儆谑覂?nèi)實(shí)驗(yàn)的，難以完全模擬現(xiàn)場(chǎng)的處理?xiàng)l件，得到的結(jié)果也不具有代表性。
[0004]因此有必要在現(xiàn)場(chǎng)利用立式靜電聚結(jié)器進(jìn)行試驗(yàn)，以確定設(shè)備的適用性并優(yōu)選工藝參數(shù)，使聚結(jié)器的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選型更具有針對(duì)性。鑒于以上原因，有必要發(fā)明一套可以在油田現(xiàn)場(chǎng)使用，能夠模擬實(shí)際生產(chǎn)工藝流程，對(duì)立式靜電聚結(jié)器聚結(jié)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)備工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選的橇裝化試驗(yàn)系統(tǒng)，為立式靜電聚結(jié)器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供依據(jù)，使得設(shè)備設(shè)計(jì)更合理，使用更高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型目的是提供一種立式靜電聚結(jié)器橇裝化試驗(yàn)裝置，解決油包水乳狀液處理環(huán)境不同，室內(nèi)試驗(yàn)無(wú)法完全再現(xiàn)等問(wèn)題，并且能夠方便快捷地應(yīng)用于油田現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)立式靜電聚結(jié)器處理效果和工作參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)及優(yōu)選。利用立式靜電聚結(jié)器橇裝化試驗(yàn)裝置得到的結(jié)果能夠?yàn)楣I(yè)級(jí)設(shè)備的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
[0006]一種立式靜電聚結(jié)器橇裝化試驗(yàn)裝置，其特征在于包括入口管路、出口管路、流量計(jì)、立式靜電聚結(jié)器、重力式分離器、水出口流量計(jì)，油出口流量計(jì)，管道泵，變壓器，變壓器支架，橇裝底盤；
[0007]所述的立式靜電聚結(jié)器，重力式分離器和變壓器均安裝在橇裝底盤上，所述扶梯是在現(xiàn)場(chǎng)安裝到變壓器支架上；
[0008]所述的入口管路通過(guò)三通分別連接閘閥I和旁通閘閥2，所述的閘閥I和旁通閘閥2組成控制閥組用于控制入口管路的流量；所述的閘閥I前端連接有計(jì)量模塊；所述計(jì)量模塊由主管路和帶球閥的旁通管路組成，其中主管路依次由球閥、過(guò)濾器、壓力表、流量計(jì)、后端球閥組成；
[0009]在所述計(jì)量模塊的前端連接立式靜電聚結(jié)器，所述立式靜電聚結(jié)器的入口端和出口端分別設(shè)有入口取樣口和出口取樣口，所述的立式靜電聚結(jié)器與變壓器連接，所述的立式靜電聚結(jié)器的出口端通過(guò)三通分別與重力分離管路和旁通管路相連，其中重力分離管路上依次設(shè)有閘閥和重力式分離器；所述重力式分離器的出口端分為水出口和油出口，所述水出口和油出口分別設(shè)有水出口取樣口和油出口取樣口。所述水出口和油出口的前端分別連接有計(jì)量模塊，所述計(jì)量模塊均由帶流量計(jì)的主管路和帶球閥的旁通管路組成；所述水出口和油出口的計(jì)量模塊的前端均通過(guò)單向閥連接至管道泵模塊；
[0010]所述的立式靜電聚結(jié)器出口端的旁通管路依次通過(guò)閘閥2和單向閥與所述管道泵模塊相連，所述的旁通閘閥I和閘閥2組成控制閥組用于控制重力式分離器的流量；
[0011]所述的與入口管路相連的旁通閘閥2另一端也與所述管道泵模塊相連；
[0012]所述的管道泵模塊由含管道泵的主管路和含調(diào)節(jié)閥的旁通管路組成，用于為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力，管道泵模塊的出口端為出口管路。
[0013]如果試驗(yàn)系統(tǒng)摩阻較大，乳狀液無(wú)法正常流動(dòng)可以通過(guò)管道泵提供動(dòng)力，如果可以正常流動(dòng)則不需要開泵只需走管道泵的旁通閥即可。
[0014]所述入口管路和出口管路的端口都帶有不銹鋼鋼絲軟管，可以通過(guò)法蘭和變徑與現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備相連接。
[0015]所述靜電聚結(jié)器處理量為O?300m3/d(12.5 m3/h)，高度為2300mm，筒體外徑300mm。所述油水分離器的處理量為O?24m3/d (lm3/h)，直徑0.5m，長(zhǎng)1600mm。通過(guò)旁通閘閥2可以調(diào)節(jié)立式靜電聚結(jié)器的處理流量，而通過(guò)旁通閘閥I可以調(diào)節(jié)重力式分離器的處理流量。利用流量計(jì)、水出口流量計(jì)和油出口流量計(jì)可以精確計(jì)量立式靜電聚結(jié)器和重力式分離器的處理流量。
[0016]所述的變壓器和立式靜電聚結(jié)器之間經(jīng)由防爆鋼絲軟管和高壓接線棒連接；在重力式分離器的周圍有變壓器支架設(shè)置在所述的橇裝底盤上，所述的變壓器安裝在變壓器支架上方，在變壓器周圍設(shè)有護(hù)欄，在橇裝底盤上還安裝有通向變壓器的扶梯。
[0017]本實(shí)用新型的基本原理是將試驗(yàn)裝置通過(guò)不銹鋼鋼絲軟管連入油田現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，油包水乳狀液經(jīng)過(guò)流量計(jì)后進(jìn)入立式靜電聚結(jié)器，利用可控硅自動(dòng)調(diào)壓或恒流源控制柜(與變壓器20連接)調(diào)節(jié)輸入電壓并經(jīng)變壓器升壓后輸入到立式靜電聚結(jié)器中對(duì)流經(jīng)聚結(jié)器的油水乳狀液施加高強(qiáng)電場(chǎng)，促使水滴發(fā)生聚結(jié)，加速油水分離。流經(jīng)立式靜電聚結(jié)器后的油包水乳狀液一部分被分流，一部分進(jìn)入重力式分離器進(jìn)行重力沉降，分離出的油相、水相通過(guò)油出口和水出口排出，并與未經(jīng)重力式分離器分離的油水乳狀液混合，進(jìn)入后續(xù)分離設(shè)備。采用靜電聚結(jié)器入口、出口、分離器油出口處的含水率的變化來(lái)評(píng)價(jià)靜電聚結(jié)器的聚結(jié)效果。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是，所有的設(shè)備安裝在橇裝底盤上，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可以用貨運(yùn)汽車將設(shè)備運(yùn)到油田進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；試驗(yàn)系統(tǒng)的入口和出口均配有法蘭，可以通過(guò)不銹鋼鋼絲軟管和變徑等與油田現(xiàn)場(chǎng)工藝流程快速連接，不影響正常生產(chǎn)；管路系統(tǒng)包覆有保溫層保證乳狀液溫度保持穩(wěn)定；用立式靜電聚結(jié)器入口、出口、分離器油出口處的含水率的變化來(lái)評(píng)價(jià)試驗(yàn)系統(tǒng)的處理效果；通過(guò)旁通閘閥可以控制立式靜電聚結(jié)器和分離器的處理流量，即使聚結(jié)器處理量超過(guò)分離器處理量，也可通過(guò)閘閥分離使設(shè)備正常工作，進(jìn)而可以確定設(shè)備最優(yōu)的處理量，為設(shè)備設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參數(shù)；控制柜和調(diào)壓器結(jié)合可以提供多種波形，調(diào)節(jié)電壓和頻率，從而能夠評(píng)價(jià)不同電場(chǎng)參數(shù)作用下系統(tǒng)的分離效果，為電場(chǎng)參數(shù)優(yōu)選提供參考；在出口處安裝管道泵，既能為試驗(yàn)系統(tǒng)提供動(dòng)力又避免在入口處對(duì)油包水乳狀液過(guò)度剪切；變壓器放置于變壓器支架上可以提高空間利用率，并且操作方便；護(hù)欄和扶梯能夠保證操作時(shí)的安全。
【附圖說(shuō)明】
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[0019]圖1是本實(shí)用新型的流程圖；
[0020]其中，I一入口管路2—閘閥I 3—球閥4一過(guò)濾器5—壓力表6—流量計(jì)7—入口取樣口 8—立式靜電聚結(jié)器9 一出口取樣口 10—重力式分離器11 一水出口 12—油出口 13—水出口取樣口 14 一油出口取樣口 15—水出口流量計(jì) 16—單向閥17—油出口流量計(jì)18—管道泵19一出口管路20—變壓器21—旁通閘閥I22一芳通閘閥2 29一閘閥2。
[0021]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，23—防爆鋼絲軟管24—護(hù)欄25—變壓器支架26—橇裝底盤27—扶梯28—高壓接線棒。
【具體實(shí)施方式】
[0023]參見(jiàn)附圖1和附圖2，本實(shí)用新型由入口管路(1)、閘閥1(2)、球閥(3)、過(guò)濾器
(4)、壓力表(5)、流量計(jì)(6)、入口取樣口(7)、立式靜電聚結(jié)器(8)、出口取樣口(9)、重力式分離器(10)、水出口(11)，油出口(12)，水出口取樣口(13