脫水罐（1)內(nèi)下部為水層，上部為油層，高壓電場設(shè)計在油相中，因此在 罐體內(nèi)存在一個油水界位，油水界位以上是原油與水的乳化層。
[0021] 在電脫鹽電脫水罐（1)內(nèi)，設(shè)計用于聚驅(qū)原油乳化液進(jìn)行分離的高壓電場。高壓 電場是由絕緣吊掛（9)將電極板（8)懸掛起來形成的。原油與水的乳化液從位于電極板 (8)中間的進(jìn)油噴射器（2)噴出，直接進(jìn)入到高壓電場中，進(jìn)油噴射器（2)是非金屬絕緣材 料，不會對高壓電場造成影響，也不會在噴嘴處出現(xiàn)局部電場短路，確保了整個高壓電場的 平穩(wěn)運(yùn)行。在高壓電場力的作用下，油水乳化液破乳分離成原油和水，聚積成的大水滴因受 重力以水平拋物線方向運(yùn)動，沉積在擋流板（3)上，擋流板（3)的設(shè)計主要使得下層噴嘴噴 出的原油在水平方向流動，如果不設(shè)計擋流板（3)，原油會直接向上流動，這樣就不進(jìn)入下 部電場進(jìn)行脫鹽脫水了。擋流板（3)上設(shè)計有若干流水孔（5)，從上層噴嘴中分離的水經(jīng)流 水孔（5)中流下來。從進(jìn)油噴射器（2)下層噴嘴噴出的原油受擋流板（3)的作用繼續(xù)向外 運(yùn)動，一方面增加了原油在罐體內(nèi)的停留時間，使高壓電場力繼續(xù)對原油做功，另一方面使 原油的向上運(yùn)動與水滴的向下沉降不直接構(gòu)成逆向運(yùn)動，上升的原油不會將來不及沉降的 的水滴帶走。在擋流板（3)的下方設(shè)計了原油油流導(dǎo)流裝置（4)，如圖2所示。由于在高壓 電場中分離出的比重較大的水通過流水孔（5)向下流動，再加上原油油流導(dǎo)流裝置（4)，就 避免了發(fā)生原油通過流水孔（5)向上流動而發(fā)生原油與水的逆向阻礙運(yùn)動。由于原油油流 導(dǎo)流裝置（4)設(shè)計在高壓電場中，因此原油油流導(dǎo)流裝置（4)必須采用非金屬材料制作，以 免在高壓電場中出現(xiàn)局部放電或電場短路。
[0022] 電脫鹽變壓器（11)通過高壓電引入棒（12)將高壓電輸送到電極板（8)上。電脫 鹽變壓器（11)能夠?qū)崿F(xiàn)頻率范圍從50Hz?5000Hz連續(xù)可調(diào)高壓的輸出，而且取消了全阻 抗變壓器若干檔位的設(shè)計，輸出高壓可以在〇?30kV范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。電脫鹽變壓器（11) 設(shè)計充分利了用高頻的高穿透力特點(diǎn)，對油水界面膜施加影響，降低其表面張力。當(dāng)輸入高 頻高壓電時，即使在較低的高壓下，也能形成高壓電場，這充分說明了高頻高壓的穿透和沖 擊能力，由于輸入到電脫鹽電脫水罐（1)內(nèi)電極板（8)上的電壓下降，這使得電脫鹽脫水設(shè) 備運(yùn)行能耗大大降低。
[0023] 通過本技術(shù)發(fā)明，高壓電脫鹽脫水高壓電場更加適合聚驅(qū)采出液的處理，在保證 最終分離工藝技術(shù)指標(biāo)的情況下，設(shè)備處理量可以提高到傳統(tǒng)電脫鹽技術(shù)的2. 0?2. 2倍。
[0024] 圖3,為本案實(shí)施例適合聚驅(qū)采油高速兩級電脫鹽電脫水實(shí)驗(yàn)裝置工藝流程：實(shí) 驗(yàn)中所采用的原油為高比重，高粘度，高含鹽量的中海油秦皇島32-6項目開采出的聚驅(qū)原 油油，原油25°C的比重為0· 9344g/cm3,50°C的動力粘度260mPa. s，原油鹽含量116. 85mg/ L，含水量1.43%，該原油在加工過程中，運(yùn)行電流大，容易乳化，經(jīng)常性發(fā)生電脫鹽電源跳 閘事故，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定。
[0025] 實(shí)驗(yàn)時將原油加入到原油儲罐（41)中，在原油儲罐（41)中原油將被進(jìn)行預(yù)熱到 60°C左右，通過原油泵（46)輸送到實(shí)驗(yàn)裝置中。原油流量為150L/h，在原油泵的出口處設(shè) 計了壓力和流量測量及控制系統(tǒng)，加熱器（49)用來加熱原油到所需要的脫鹽脫水溫度，該 溫度一般在130?145°C，高于一般電脫鹽脫水操作溫度，而且該操作溫度是影響脫鹽脫水 效果的重要因素之一，必須進(jìn)行精確控制，因此，在加熱器（49)的出口處設(shè)計了溫度控制 器（410)用于控制加熱器（49)的加熱效率，以確保所需要的設(shè)定溫度。與工業(yè)裝置流程一 樣，原油破乳劑在破乳劑儲罐（43)進(jìn)行配置，破乳劑為油溶性破乳劑，并在之前通過靜態(tài) 破乳劑評選實(shí)驗(yàn)確定，型號為SX2603,經(jīng)破乳劑注入泵（45)注入到原油泵（46)的入口，使 破乳劑經(jīng)過原油泵（46)的輸送達(dá)到初步混合的效果，然后用于洗鹽的新鮮水將加入到新 鮮水儲罐（42)，注水量為原油處理量的5%，即4. 5L/h。經(jīng)過一級注水泵（47)注入到第一 級脫鹽系統(tǒng)中。破乳劑和新鮮水注入到系統(tǒng)中后，必須進(jìn)行與原油進(jìn)行充分混合，以最大限 度地溶解原油中的鹽分，整個過程是通過設(shè)計在管道上的一級混合器（412)和一級混合閥 (413)來實(shí)現(xiàn)的，混合強(qiáng)度也就是一級混合器（412)和一級混合閥（413)兩端的混合壓差， 可以通過混合閥（413)進(jìn)行調(diào)節(jié)，混合強(qiáng)度的設(shè)定和測量在一級混合差壓計（415)可以實(shí) 現(xiàn)。經(jīng)過一級混合器（412)和一級混合閥（413)后，系統(tǒng)中的原油、新鮮水和破乳劑就實(shí)現(xiàn) 了充分混合，確保原油中的鹽分溶解到新鮮水中，同時經(jīng)過一級混合器（412)和一級混合 閥（413)的作用，也形成了原油、水和破乳劑的相對穩(wěn)定的乳化液。該乳化液進(jìn)入一級電脫 鹽罐（416)在高壓電場作用下，進(jìn)行破乳，實(shí)現(xiàn)油水分離。一級電脫鹽罐（416)上的電源為 一級脫鹽高壓電源（417)。在一級電脫鹽罐（416)出口管線上，可以通過一級脫后原油采 樣口（418)對經(jīng)過一級脫后的原油進(jìn)行采樣。一級電脫鹽罐（416)側(cè)面設(shè)計了三個固定 采樣口（419)，用于對罐體內(nèi)特別是油水界位處的原油進(jìn)行采樣，考察油水界面的乳化程度 及含水的測定等。完成一級脫鹽脫水的原油將進(jìn)入第二級脫鹽脫水系統(tǒng)，脫出的水從一級 電脫鹽罐（416)底部的一級排水閥（414)排出，并取樣進(jìn)行排水含油量的分析。進(jìn)入二級 電脫鹽罐（416)前，還需要向原油中加入新鮮水，這由二級注水泵（48)注入到系統(tǒng)中的，因 為破乳劑為油溶性破乳一直保留在原油中，因此在第二級系統(tǒng)中不再加入破乳劑。與第一 級脫鹽脫水過程相似，原油和水通過二級混合器（422)和二級混合閥（423)，并通過二級混 合差壓計425實(shí)現(xiàn)原油和水的第二次混合，將原油中的鹽分進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到新鮮水中。二級 脫鹽高壓電源設(shè)計在二級電脫鹽罐（416)上。通過二級脫后原油采樣口（428)取樣分析經(jīng) 過兩級脫鹽脫水處理后原油的鹽含量和水含量，罐體側(cè)面的二級罐乳化液采樣口（429)側(cè) 用來對罐體內(nèi)特別是油水界位處的原油進(jìn)行采樣，考察油水界面的乳化程度及含水的測定 等。脫出的水通過二級脫鹽罐底部的二級排水閥（424)排出，并取樣進(jìn)行排水含油量的分 析，處理后的原油將進(jìn)入到接收冷卻儲罐（44)。實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，電流穩(wěn)定在0. 4? 0. 5A之間，沒有出現(xiàn)大的波動，能夠有效消除罐體內(nèi)的乳化狀況，排水清。經(jīng)過兩級適合聚 驅(qū)采油高速電脫鹽脫水后達(dá)到如下表技術(shù)指標(biāo)：
【主權(quán)項】
1. 一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，包括用于向電脫鹽脫水罐內(nèi) 電極板提供高壓的專用變壓器和三層水平高壓電極板，高壓電極板由絕緣吊掛懸掛在罐體 內(nèi)，進(jìn)油噴射器安裝在兩層水平高壓電極板之間，其特征在于：在兩相鄰進(jìn)油噴射器之間設(shè) 計原油擋流板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，其特征在 于：高壓電場擋流板上設(shè)計有流水孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，其特征在 于：高壓電場擋流板上的流水孔下端靠近噴嘴方向設(shè)計與進(jìn)油噴射器內(nèi)噴出的原油方向相 反的原油油流導(dǎo)流裝置，該油流導(dǎo)流裝置為非導(dǎo)電性的絕緣材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，其特征在 于：高壓電場擋流板下端的原油導(dǎo)流裝置采用卡槽或螺絲固定在擋流板上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，其特征在 于：高壓電場中的進(jìn)油噴嘴和連接管為非導(dǎo)電性的絕緣材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的非導(dǎo)電性的絕緣材料，其特征在于該絕緣材料可以為聚四氟 乙稀或電氣絕緣級酷醛樹脂。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種適合聚驅(qū)采油高速電脫鹽脫水高壓電場擋流板，屬于原油預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括向電脫鹽脫水罐內(nèi)電極板提供高壓的專用變壓器和三層水平高壓電極板，絕緣吊掛，在進(jìn)油噴射器附近設(shè)計金屬原油擋流板，在擋流板上設(shè)計有流水孔。流水孔下端設(shè)計與進(jìn)油噴射器內(nèi)噴出的原油方向相反的原油油流導(dǎo)流裝置，該導(dǎo)流裝置為非導(dǎo)電性的絕緣材料，而進(jìn)油噴嘴和連接管為非導(dǎo)電性的絕緣材料。本實(shí)用新型使得所形成的高壓電場的完整和均勻，確保高含水高導(dǎo)電率聚驅(qū)采出液高壓電場作用下的破乳和油水分離，解避免出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的閃絡(luò)、掉電、跳閘、短路等事故，確保設(shè)備在各種工況下長周期平穩(wěn)運(yùn)行，妥善解決聚驅(qū)采出液脫鹽脫水的技術(shù)難題，并將原油的處理能力提高到2.0～2.2倍。
【IPC分類】C10G32-02, C10G33-02
【公開號】CN204325260
【申請?zhí)枴緾N201420725922
【發(fā)明人】王洪福, 張喜華
【申請人】長江(揚(yáng)中)電脫鹽設(shè)備有限公司, 江蘇三星能源裝備有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月22日