CN107619676B - 一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法，所述装置包括入口管路、静电聚结分离器、排气管路、排油管路、排水管路、聚结管支架、变压器护栏和撬装底盘，入口管路包括入口管、泵、旁通闸阀、主路闸阀、温度表、压力表和流量计；静电聚结分离器包括变压器、一级聚结管、一级立式分离器、二级聚结管和二级立式分离器；排气管路由第一压力控制阀、第二压力控制阀和排气管道组成；排油管路由油水界面仪、油位控制阀、油出口流量计和排油管道组成。该装置能将管式聚结器使原油中的水颗粒快速聚结沉降的特点和立式分离器占地面积小的优点相结合，使运输、安装和现场试验等过程更为方便。

Description

一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及原油脱水工艺技术领域，尤其涉及一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法。

背景技术

目前，传统的原油脱水工艺是“三相分离器+电脱水器”，但是存在体积庞大、脱水效率低、耗能高、破乳剂使用量大以及工作不稳定等问题，尤其不适合高含水油田、海洋油田、绿色油田、边际油田的开发，因此脱水效率高、占地面积小的高效紧凑型原油电脱水技术成为发展趋势。

现有技术中使用管式聚结器和沉降装置相结合能将原油中水颗粒的聚结过程和沉降过程紧密衔接，有效提升脱水效率，但是不同结构有各自的特点和使用范围，现场生产中需要使管式静电聚结器和后续沉降装置之间达到最优配置，以适应不同油田对原油电脱水设备处理量、占地面积的需要，特别是对占地面积和负荷有较高要求的场合，比如在海洋石油开发平台上，更需要在设备的结构上进行优化，同时静电聚结所需要的加电运行参数与原油特性、含水率等因素密切相关，需要针对不同的油田进行现场试验，才能使管式聚结器的设计和后续沉降装置的选型具有针对性，因此开发一种紧凑型静电聚结分离试验装置，既能适应占地面积更小的要求，又能方便地运到现场进行试验将具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法，能将管式聚结器使原油中的水颗粒快速聚结沉降的特点和立式分离器占地面积小的优点相结合，使运输、安装和现场试验等过程更为方便。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种紧凑型静电聚结分离试验装置，所述装置包括入口管路、静电聚结分离器、排气管路、排油管路、排水管路、聚结管支架、变压器护栏和撬装底盘，其中：

所述入口管路包括入口管、泵、旁通闸阀、主路闸阀、温度表、压力表和流量计，

其中：

所述入口管通过三通分别连接所述泵的入口和所述旁通闸阀的入口，所述泵的出口通过三通分别连接所述主路闸阀的入口和所述旁通闸阀的出口，所述主路闸阀的出口依次连接温度表、压力表和流量计；

所述静电聚结分离器包括变压器、一级聚结管、一级立式分离器、二级聚结管和二级立式分离器，其中：

所述一级聚结管与所述一级立式分离器连接，所述二级聚结管分别与所述一级立式分离器和二级立式分离器连接；

所述一级立式分离器设有气出口和水出口，所述气出口连接第一压力控制阀；所述水出口依次连接有第一水位控制阀和第一流量计；所述第一流量计的出口通过三通分别连接第二流量计的出口和主排水管道；

所述二级立式分离器的筒体与油水界面仪的入口连接，该二级立式分离器设有气出口、油出口和水出口，其中：

所述气出口与第二压力控制阀的入口连接；

所述油出口依次连接有油位控制阀和第三流量计，所述第三流量计的出口与排油管道连接；

所述水出口依次连接有第二水位控制阀和第二流量计；所述第二流量计的出口通过三通分别连接第一流量计和主排水管道；

所述排气管路由第一压力控制阀、第二压力控制阀和排气管道组成；

所述排油管路由油水界面仪、油位控制阀、油出口流量计和排油管道组成；

所述排水管路由第一水位控制阀、第二水位控制阀、二级立式分离器水出口流量计、一级立式分离器水出口流量计和主排水管道组成。

在所述一级聚结管的入口处设有取样口；

在所述一级立式分离器的入口处设有取样口；

在所述二级立式分离器的油出口处设有取样口；

且在所述一级立式分离器和二级立式分离器的水出口分别安装有水出口取样口；

通过上述设置的取样口对水中含油率和油中含水率进行对比分析。

在所述一级聚结管内设有圆柱状高压绝缘电极，其与变压器采用防爆型高压电缆连接，一级聚结管外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极之间形成高压电场；

在所述二级聚结管内设有圆柱状高压绝缘电极，其与变压器采用防爆型高压电缆连接，二级聚结管的外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极之间形成高压电场；

且所述二级聚结管的出口与所述二级立式分离器的入口相连。

所述一级立式分离器、二级立式分离器、变压器和变压器护栏均安装在所述撬装底盘上。

所述静电聚结分离器的处理量为0～1m³/h，聚结管的直径为90mm，且一级聚结管和二级聚结管的长度分别为0.8m和1.0m；

所述一级立式分离器和二级立式分离器的处理量为0～1m³/h，筒体直径300mm，高度1.3m。

一种静电聚结分离试验方法，所述方法包括：

利用所述的装置，采用蒸馏法测量所述装置入口管路处的样品、二级立式分离器入口处和出油口处样品的含水率；

采用红外分光光度法测量两个立式分离器出水口处样品的含油率，分析得到所述装置的油水分离效果；

根据原油乳化液的性质，调节控制柜获得不同的电场强度和频率，对两个立式分离器的水出口、油出口进行取样测量，获得不同电场参数下的分离结果，通过对比分析获得最佳电场参数。

所述分析得到所述装置的油水分离效果的过程具体为：

在所述装置的聚结管中分散相水颗粒先聚结后沉降到管壁上，其分离效果与水颗粒间聚结力F、电场作用时间t、水油密度差ρ_w-ρ_o呈正比，与水颗粒在聚结管内沉降距离D₁/cosθ、原油粘度μ呈反比，水颗粒间聚结力F与电场强度E的平方成正比、与水颗粒间距的4次方成反比，而水颗粒间距与水油体积之比a/(1-a)的3次方根成反比，进而得到准则数表示为：

其中，D₁为聚结管直径，θ为聚结管倾角,a为含水率，电场作用时间

L为聚结管长度，Q为原油乳化液流量，k为高压绝缘电极直径与聚结管直径的比例系数；

通过实验得到原油的含水率、密度、粘度、最优电场强度和频率，根据该准则数表达式即可得到某原油处理量下的聚结管的直径和长度。

所述方法还包括：

原油乳化液经过所述装置的聚结管后水颗粒粒径增大，进入立式分离器自下而上流动，满足沉降速度大于乳化液向上的流速水颗粒就能完成沉降分离过程，且分离效果与油水密度差ρ_w-ρ_o和筒体截面积A呈正比，

D₂为立式分离器直径；分离效果与原油乳化液流量Q、粘度μ呈反比，由此得到准则数表达式为：

通过上述准则数表达式求得到某流量下立式分离器的筒体直径。

在所述原油乳化液进入所述立式分离器之后，根据立式分离器的标准，获得立式分离器高度H＝(3～5)D₂；通常H＝h_g+h_o+h_w，其中，ho为油相高度，h_o＝0.5H，k_o为系数；h_w为水相高度，h_w＝k_wH；h_g为气相高度，h_g＝k_gH；

进一步的，一级聚结管出口位置在一级立式分离器缓冲区处，根据一级立式分离器水相和缓冲区高度，确定一级聚结管的位置；

二级聚结管入口位于一级立式分离器油气界面之下，根据油相和水相高度，确定二级聚结管的入口位置；

二级聚结管出口位置在二级立式分离器缓冲区处，根据二级立式分离器水相和缓冲区高度，确定二级聚结管的位置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述装置能将管式聚结器能使原油中的水颗粒快速聚结沉降的特点和立式分离器占地面积小的优点相结合，使运输、安装和现场试验等过程更为方便；同时与水平安装聚结管相比，采用倾斜安装方式增大了电场作用距离和时间，提高了聚结效果，同时使整体结构更为紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的紧凑型静电聚结分离试验装置结构示意图；

图2为本发明实施例所述装置的局部示意图；

图3为本发明实施例所述装置的立体安装示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，本发明实施例所述装置主要包括入口管路、静电聚结分离器、排气管路、排油管路、排水管路、聚结管支架、变压器护栏和撬装底盘，如图1所示为本发明实施例提供的紧凑型静电聚结分离试验装置结构示意图，该图1中的试验装置主要包括有：1—入口管路、2—泵、3—旁通闸阀、4—主路闸阀、5—温度表、6—压力表、7—流量计、8—入口取样口、9—一级立式分离器、10—圆柱状高压绝缘电极、11—第一压力控制阀、12—一级立式分离器的气出口、13—一级立式分离器的水出口、14—圆柱状高压绝缘电极、15—变压器、16—二级聚结管、17—一级聚结管、18—二级立式分离器、19—第二压力控制阀、20—二级立式分离器的气出口、21—二级立式分离器的水出口、22—二级立式分离器入口取样口、23—二级立式分离器油出口取样口、24—二级立式分离器的油出口、25—油水界面仪、26—二级立式分离器水出口取样口、27—一级立式分离器水出口取样口、28—油位控制阀、29—第二水位控制阀、30—第一水位控制阀、31—第三流量计、32—第二流量计、33—第一流量计、34—排气管道、35—排油管道、36—主排水管道，其中各部件的连接及工作关系具体为：。

所述入口管路包括入口管1、泵2、旁通闸阀3、主路闸阀4、温度表5、压力表6和流量计7，其中：

所述入口管1通过三通分别连接所述泵2的入口和所述旁通闸阀3的入口，所述泵2的出口通过三通分别连接所述主路闸阀4的入口和所述旁通闸阀3的出口，所述主路闸阀4的出口依次连接温度表5、压力表6和流量计7；所述主路闸阀4和旁通闸阀3用于控制入口管1的流量，所述泵2用于为所述试验装置提供动力；

所述静电聚结分离器包括变压器15、一级聚结管17、一级立式分离器9、二级聚结管16和二级立式分离器18，其中：

所述一级聚结管17与所述一级立式分离器9连接，所述二级聚结管16分别与所述一级立式分离器9和二级立式分离器18连接；

所述一级立式分离器9设有气出口12和水出口13，所述气出口12连接第一压力控制阀11，所述第一压力控制阀11的出口通过三通分别连接第二压力控制阀19的出口和排气管道34；

所述水出口13依次连接有第一水位控制阀30和第一流量计33；所述第一流量计33的出口通过三通分别连接第二流量计32的出口和主排水管道36；

所述二级立式分离器18的筒体与油水界面仪25的入口连接，该二级立式分离器18设有气出口20、油出口24和水出口21，其中：

所述气出口20与第二压力控制阀19的入口连接；

所述油出口24依次连接有油位控制阀28和第三流量计31，所述第三流量计31的出口与排油管道35连接；

所述水出口21依次连接有第二水位控制阀29和第二流量计32；所述第二流量计32的出口通过三通分别连接第一流量计33和主排水管道36；

所述排气管路由第一压力控制阀11、第二压力控制阀19和排气管道34组成；

所述排油管路由油水界面仪25、油位控制阀28、油出口流量计31和排油管道35组成；

所述排水管路由第一水位控制阀30、第二水位控制阀29、二级立式分离器水出口流量计32、一级立式分离器水出口流量计33和主排水管道36组成。

如图2所示为本发明实施例所述装置的局部示意图，参考图2：在所述一级聚结管17内设有圆柱状高压绝缘电极10，其与变压器15采用防爆型高压电缆41连接，一级聚结管17外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极10之间形成高压电场；在所述二级聚结管16内设有圆柱状高压绝缘电极14，其与变压器15采用防爆型高压电缆40连接，二级聚结管16的外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极14之间形成高压电场；且所述二级聚结管16的出口与所述二级立式分离器18的入口相连。经过一级静电聚结分离器的原油乳化液，可以进入二级静电聚结分离器继续深度脱水。

进一步的，在所述一级聚结管17的入口处设有取样口8；在所述一级立式分离器9的入口处设有取样口22；在所述二级立式分离器18的油出口24处设有取样口23；且在所述一级立式分离器9和二级立式分离器18的水出口分别安装有水出口取样口26和27；通过上述设置的取样口对水中含油率和油中含水率进行对比分析。

如图3所示为本发明实施例所述装置的立体安装示意图，参考图3进一步包括有：37—变压器护栏、38—控制柜、39—一级聚结管支架、40—防爆型高压电缆、41—高压电缆、42—撬装底盘，其中一级立式分离器9、二级立式分离器18、变压器15和变压器护栏37均安装在所述撬装底盘42上，从而方便操作，保障安全。

具体实现过程中，上述静电聚结分离器的处理量为0～1m³/h，聚结管的直径为90mm，且一级聚结管17和二级聚结管16的长度分别为0.8m和1.0m；所述一级立式分离器9和二级立式分离器18的处理量为0～1m³/h，筒体直径300mm，高度1.3m。

上述试验装置的工作原理具体为：将试验装置与现场的管路连接，通过泵将原油乳化液泵入入口管路，随后原油乳化液进入一级聚结管中，通过调节控制柜，可以调节变压器输出端电压，进而可以获得不同参数的电场，一级聚结管采用倾斜放置，原油乳化液经过时其中的水颗粒在电场作用下聚结，粒径增大，随后沉降到管壁上，顺着管壁到达一级立式分离器。水颗粒在一级立式分离器内继续向下沉降到达底部，汇聚成水相，由水出口排出，原油乳化液继续向上运动，其中溢出的气相到达顶部，由气出口排出。经过一次脱水的原油乳化液含水减少，且水颗粒粒径较小，采用延长电场作用时间和保证适当沉降距离的方法，获得较优的聚结效果，二级聚结管采用倾斜放置。原油乳化液进入二级聚结管中，水颗粒聚结、粒径增大，随后沉降到管壁上，顺着管壁到达二级立式分离器，水颗粒在二级立式分离器内继续向下沉降到达底部，汇聚成水相，由水出口排出，原油乳化液继续向上运动，其中再次溢出的气相到达顶部，由气出口排出，脱水后的原油由油出口排出，进入到下游的输油管中。

通过测定一级聚结管入口处、二级立式分离器入口处和油出口处样品的油中含水率，以及二级立式分离器水出口样品的水中含水率的变化来评价紧凑型静电聚结分离器的分离效果。

基于上述的工作原理以及实施例所描述的装置结构，本发明实施例还提供了一种静电聚结分离试验方法，首先将上述实施例所提供的紧凑型静电聚结分离试验装置进行安装连接，具体来说：

1)先将该试验装置运到现场，将试验装置的管路与现场管路对应连接，包括入口管路(1)、排气主管道(34)、排油主管道(35)和排水主管道(36)；将试验装置中的各个闸阀阀口开到最大；

2)待现场所需设备准备好后，启动泵(2)将原油乳化液泵入试验装置；

3)在入口管路中通过调节闸阀(3)和旁通闸(4)对进入一级聚结管(17)内的原油乳化液的流量进行调节；

4)在排气管路中通过压力控制阀(11)、(19)对试验装置的压力进行调节；

5)待试验装置内原油乳化液流动稳定后，启动高压电源，对聚结管内圆柱状高压绝缘电极施加高压电，通过调节控制柜(38)，对变压器(15)输出电压进行调节；从而对原油乳化液施加不同电场参数的高压电场，促使水颗粒变形聚结，加速油水分离；

6)原油乳化液经过一级聚结管(17)，其中的水颗粒在电场作用下发生聚结，粒径增大，随后沉降到倾斜管壁上，顺着管壁进入一级立式分离器(9)，其中已聚结的水颗粒在重力作用下向下运动，到达一级立式分离器(9)底部，由水出口排出，其流量大小可通过排水管路中的水位控制阀(30)和流量计(33)进行调节；原油乳化液在向上运动，其中会有气体溢出，由气出口排出。经过一次脱水的原油乳化液进入二级聚结管(16)，其中的水颗粒在电场作用下发生聚结，粒径增大，随后沉降到倾斜管壁上，顺着管壁进入二级立式分离器(18)，其中已聚结的水颗粒在重力作用下向下运动，到达二级立式分离器(18)底部，由水出口排出，其流量大小可通过排水管路中的水位控制阀(29)和流量计(32)进行调节。脱水后的原油乳化液由二级立式分离器(18)出油口排出，其流量大小可通过排油管路中的油位控制阀(28)和流量计(31)进行调节。

然后，基于上述的装置，采用蒸馏法测量所述装置入口管路处的样品、二级立式分离器入口处和出油口处样品的含水率；

采用红外分光光度法测量两个立式分离器出水口处样品的含油率，分析得到所述装置的油水分离效果；

根据原油乳化液的性质，调节控制柜获得不同的电场强度和频率，对两个立式分离器的水出口、油出口进行取样测量，获得不同电场参数下的分离结果，通过对比分析获得最佳电场参数。

进一步的，所述分析得到所述装置的油水分离效果的过程具体为：

在所述装置的聚结管中分散相水颗粒先聚结后沉降到管壁上，其分离效果与水颗粒间聚结力F、电场作用时间t、水油密度差ρ_w-ρ_o呈正比，与水颗粒在聚结管内沉降距离D₁/cosθ、原油粘度μ呈反比，水颗粒间聚结力F与电场强度E的平方成正比、与水颗粒间距的4次方成反比，而水颗粒间距与水油体积之比a/(1-a)的3次方根成反比，进而得到准则数表示为：

其中，D₁为聚结管直径，θ为聚结管倾角,a为含水率，电场作用时间

L为聚结管长度，Q为原油乳化液流量，k为高压绝缘电极直径与聚结管直径的比例系数；

通过实验得到原油的含水率、密度、粘度、最优电场强度和频率，根据该准则数表达式即可得到某原油处理量下的聚结管的直径和长度。

另外，在原油乳化液经过所述装置的聚结管后水颗粒粒径增大，进入立式分离器自下而上流动，满足沉降速度大于乳化液向上的流速水颗粒就能完成沉降分离过程，且分离效果与油水密度差ρ_w-ρ_o和筒体截面积A呈正比，

D₂为立式分离器直径；分离效果与原油乳化液流量Q、粘度μ呈反比，由此得到准则数表达式为：

通过上述准则数表达式求得到某流量下立式分离器的筒体直径。

在所述原油乳化液进入所述立式分离器之后，根据立式分离器的标准，获得立式分离器高度H＝(3～5)D₂；通常H＝h_g+h_o+h_w，其中，ho为油相高度，h_o＝0.5H，k_o为系数；h_w为水相高度，h_w＝k_wH；h_g为气相高度，h_g＝k_gH；

进一步的，一级聚结管出口位置在一级立式分离器缓冲区处，根据一级立式分离器水相和缓冲区高度，确定一级聚结管的位置；

二级聚结管入口位于一级立式分离器油气界面之下，根据油相和水相高度，确定二级聚结管的入口位置；

二级聚结管出口位置在二级立式分离器缓冲区处，根据二级立式分离器水相和缓冲区高度，确定二级聚结管的位置。

值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上所述，本发明实施例所述装置能将管式聚结器使原油中的水颗粒快速聚结沉降的特点和立式分离器占地面积小的优点相结合，使运输、安装和现场试验等过程更为方便；同时与水平安装聚结管相比，采用倾斜安装方式增大了电场作用距离和时间，提高了聚结效果，同时使整体结构更为紧凑。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种静电聚结分离试验方法，其特征在于，所述方法包括：

利用紧凑型静电聚结分离试验装置，采用蒸馏法测量所述装置入口管路处的样品、二级立式分离器入口处和出油口处样品的含水率；

采用红外分光光度法测量两个立式分离器出水口处样品的含油率，分析得到所述装置的油水分离效果；

根据原油乳化液的性质，调节控制柜获得不同的电场强度和频率，对两个立式分离器的水出口、油出口进行取样测量，获得不同电场参数下的分离结果，通过对比分析获得最佳电场参数；

其中，所述分析得到所述装置的油水分离效果的过程具体为：

在所述装置的聚结管中分散相水颗粒先聚结后沉降到管壁上，其分离效果与水颗粒间聚结力F、电场作用时间t、水油密度差ρ_w-ρ_o呈正比，与水颗粒在聚结管内沉降距离D₁/cosθ、原油粘度μ呈反比，水颗粒间聚结力F与电场强度E的平方成正比、与水颗粒间距的4次方成反比，而水颗粒间距与水油体积之比a/(1-a)的3次方根成反比，进而得到准则数表示为：

其中，D₁为聚结管直径，θ为聚结管倾角,a为含水率，电场作用时间t＝π(1-k²)LD₁ ²/Q，L为聚结管长度，Q为原油乳化液流量，k为高压绝缘电极直径与聚结管直径的比例系数；

且所述静电聚结分离器的处理量为0～1m³/h，聚结管的直径为90mm，且一级聚结管和二级聚结管的长度分别为0.8m和1.0m；所述一级立式分离器和二级立式分离器的处理量为0～1m³/h，筒体直径300mm，高度1.3m；

然后通过实验得到原油的含水率、密度、粘度、最优电场强度和频率，根据该准则数表达式即可得到某原油处理量下的聚结管的直径和长度；

其中，所述装置包括入口管路、静电聚结分离器、排气管路、排油管路、排水管路、聚结管支架、变压器护栏和撬装底盘，其中：

所述入口管路包括入口管、泵、旁通闸阀、主路闸阀、温度表、压力表和流量计，其中：

所述入口管通过三通分别连接所述泵的入口和所述旁通闸阀的入口，所述泵的出口通过三通分别连接所述主路闸阀的入口和所述旁通闸阀的出口，所述主路闸阀的出口依次连接温度表、压力表和流量计；

所述静电聚结分离器包括变压器、一级聚结管、一级立式分离器、二级聚结管和二级立式分离器，其中：

所述一级聚结管与所述一级立式分离器连接，所述二级聚结管分别与所述一级立式分离器和二级立式分离器连接；

所述一级立式分离器设有气出口和水出口，所述气出口连接第一压力控制阀；所述水出口依次连接有第一水位控制阀和第一流量计；所述第一流量计的出口通过三通分别连接第二流量计的出口和主排水管道；

所述二级立式分离器的筒体与油水界面仪的入口连接，该二级立式分离器设有气出口、油出口和水出口，其中：

所述气出口与第二压力控制阀的入口连接；

所述油出口依次连接有油位控制阀和第三流量计，所述第三流量计的出口与排油管道连接；

所述水出口依次连接有第二水位控制阀和第二流量计；所述第二流量计的出口通过三通分别连接第一流量计和主排水管道；

所述排气管路由第一压力控制阀、第二压力控制阀和排气管道组成；

所述排油管路由油水界面仪、油位控制阀、油出口流量计和排油管道组成；

所述排水管路由第一水位控制阀、第二水位控制阀、二级立式分离器水出口流量计、一级立式分离器水出口流量计和主排水管道组成。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述装置中：

在所述一级聚结管的入口处设有取样口；

在所述一级立式分离器的入口处设有取样口；

在所述二级立式分离器的油出口处设有取样口；

且在所述一级立式分离器和二级立式分离器的水出口分别安装有水出口取样口；

通过上述设置的取样口对水中含油率和油中含水率进行对比分析。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述装置中：

在所述一级聚结管内设有圆柱状高压绝缘电极，其与变压器采用防爆型高压电缆连接，一级聚结管外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极之间形成高压电场；

在所述二级聚结管内设有圆柱状高压绝缘电极，其与变压器采用防爆型高压电缆连接，二级聚结管的外壳接地，和所述圆柱状高压绝缘电极之间形成高压电场；

且所述二级聚结管的出口与所述二级立式分离器的入口相连。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述装置中：

所述一级立式分离器、二级立式分离器、变压器和变压器护栏均安装在所述撬装底盘上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

原油乳化液经过所述装置的聚结管后水颗粒粒径增大，进入立式分离器自下而上流动，满足沉降速度大于乳化液向上的流速水颗粒就能完成沉降分离过程，且分离效果与油水密度差ρ_w-ρ_o和筒体截面积A呈正比，

D₂为立式分离器直径；分离效果与原油乳化液流量Q、粘度μ呈反比，由此得到准则数表达式为：

通过上述准则数表达式求得到某流量下立式分离器的筒体直径。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原油乳化液进入所述立式分离器之后，根据立式分离器的标准，获得立式分离器高度H＝(3～5)D₂；通常H＝h_g+h_o+h_w，其中，ho为油相高度，h_o＝0.5H，k_o为系数；h_w为水相高度，h_w＝k_wH；h_g为气相高度，h_g＝k_gH；

进一步的，一级聚结管出口位置在一级立式分离器缓冲区处，根据一级立式分离器水相和缓冲区高度，确定一级聚结管的位置；

二级聚结管入口位于一级立式分离器油气界面之下，根据油相和水相高度，确定二级聚结管的入口位置；

二级聚结管出口位置在二级立式分离器缓冲区处，根据二级立式分离器水相和缓冲区高度，确定二级聚结管的位置。

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