CN210915944U - 一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置 - Google Patents
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Abstract
一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，包括罐体，所述罐体内设置有固定在罐体内壁的隔板，所述隔板将水平设置的罐体分隔为前罐腔和后罐腔；所述前罐腔顶部与入油管路连通并对应入油管路设置有超声波装置；所述隔板上连通有位于后罐腔的通油管路；所述通油管路上侧依次设置有与罐体内壁固定的低压电极和高压电极；所述低压电极与罐体外的低压变压器相连接，所述高压电极与罐体外的高压变压器相连接，低压变压器和高压变压器均通过高频电源供电；所述后罐腔在高压电极上侧连通有出油管路，后罐腔底侧开设有第一排水口。本实用新型旨在提供一种可综合电脱水工艺、超声波破乳工艺和沉降法，占地面积小，可应用于海上油田平台有限空间的脱水装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及原油脱水装置领域，尤其涉及一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置。
背景技术
油田开采出的原油含有较多的水，为达到外输原油含水量要求，油田所产原油需要进行脱水处理。原油中的游离水采用沉降法很容易从油中分离出来；而其中的乳化水由于与油形成油包水型乳状液，用沉降法很难分离出来，必须采用专门的脱水措施。原油乳状液脱水通常采用电脱水器。其中，普通工频电源电脱水器的供电电源为工频交流电，内部电极结构由4层平挂电极板构成，极板间距由上到下依次增大，电场强度从上到下依次减弱。此类电脱水器在水驱开发阶段应用广泛，但随着三次采油技术的推广应用，采出液成分越来越复杂，出现频繁跨电场，脱后原油含水率不达标等问题。而脉冲电源电脱水器，将普通电源电脱水器的供电电源由工频交流电源更换为变频脉冲电源。通过调整电源的脉冲电压、宽度、频率三相参数，提高电场强度、增加水滴聚结能力，减低水链形成的几率，能够满足低含聚采出液的处理要求，但对于高含水原油的脱水效果较差。
现有的电脱水器均为对单一的电脱水工艺进行研究运用，脱后原油含水率不达标，电脱水器频繁掉电。且无法整合沉降法和超声波破乳工艺，分布脱离原油中的水导致流程装置繁多，能耗高，占地面积大。因此，现急需一种可综合电脱水工艺、超声波破乳工艺和沉降法，占地面积小，可应用于海上油田平台有限空间的组合脱水装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种可综合电脱水工艺、超声波破乳工艺和沉降法，占地面积小，可应用于海上油田平台有限空间的组合脱水装置。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，包括罐体，所述罐体内设置有固定在罐体内壁的隔板，所述隔板将水平设置的罐体分隔为前罐腔和后罐腔；所述前罐腔顶部与入油管路连通并对应入油管路设置有超声波装置；所述隔板上连通有位于后罐腔的通油管路；所述通油管路上侧依次设置有与罐体内壁固定的低压电极和高压电极；所述低压电极与罐体外的低压变压器相连接，所述高压电极与罐体外的高压变压器相连接，低压变压器和高压变压器均通过高频电源供电；所述后罐腔在高压电极上侧连通有出油管路，后罐腔底侧开设有第一排水口。
进一步的，所述前罐腔的内壁固定设置有至少三层平行的斜板填料，所述斜板填料与隔板之间设置有与前罐腔顶侧内壁形成缺口的堰板，堰板与隔板之间的前罐腔底侧开设有第二排水口。
进一步的，所述前罐腔底部连通有冲砂管路，前罐腔与后罐腔的底侧均开设有放空口。
进一步的，所述罐体顶部开设有排气管路。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型将罐体分隔并连通，先利用超声波装置对原油进行初步破乳，再利用设置多层的斜板填料，对初步破乳过程中从原油分离出的水分子进行沉降，最后分别由低压电极和高压电极进行电脱水工艺再次破乳，进一步使原油中较小的水分子脱离原油。实现了超声波破乳、沉降法和电脱水工艺的结合，提高了电脱水器脱水效率，降低现场操作强度，减小了装置整体的占地面积，便于在海上油田平台有限的空间进行应用。
2、本实用新型的电脱水工艺为高频脉冲脱水工艺，通过低压变压器和高压变压器对高频电源分别转换，为低压电极和高压电极供电。使原油依次经过低压电极和高压电极进行电脱水，避免了由高压电直接进行电脱水过程时原油含水量太高引起电脱水装置发生断电，满足了装置连续运行的要求，提高原油脱水效率。而且高频脉冲电源电场能由零开始瞬间跃变到极大值，使水珠中的正、负离子得到最大限度的加速，对乳化膜形成强烈的冲击，将游离态的分散油、悬浮油及乳化油通过高压高频脉冲电场进行快速高效分离。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1-入油管路，2-罐体，3-超声波装置，4-斜板填料，5-冲砂管路，6-堰板，7-隔板，8-通油管路，9-高频电源，10-低压变压器，11-高压变压器，12-高压电极，13-低压电极，14-出油管路，15-第一排水口，16-第二排水口，17-放空口，18-排气管路。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，包括罐体2，所述罐体2内设置有固定在罐体2内壁的隔板7，所述隔板7将水平设置的罐体2分隔为前罐腔和后罐腔；所述前罐腔顶部与入油管路1连通并对应入油管路1设置有超声波装置3，本实施例中超声波装置3为超声波震荡器；所述隔板7开设的通口上连通有位于后罐腔的通油管路8；所述通油管路8上侧依次设置有与罐体2内壁固定的低压电极13和高压电极12；所述低压电极13与罐体2外的低压变压器10电连接，所述高压电极12与罐体2外的高压变压器11电连接，低压变压器10和高压变压器11均通过高频电源9供电；所述后罐腔在高压电极12上侧连通有出油管路14，后罐腔底侧开设有第一排水口15；所述前罐腔底部连通有冲砂管路5，前罐腔与后罐腔的底侧均开设有放空口17。
其中，所述前罐腔的内壁固定设置有至少三层平行的斜板填料4，所述斜板填料4水平设置。截面为折线形的斜板填料4，可改变介质的流动方向和流速，使得原油经超声波震荡器初步破乳后产生的水分子更易与原油脱离，加快水分子的沉降速度，加快油水分离。所述斜板填料4与隔板7之间设置有与前罐腔顶侧内壁形成缺口的堰板6，堰板6与隔板7之间的前罐腔底侧开设有第二排水口16。堰板6可阻挡初步破乳后的原油直接经通油管路8流向后罐腔，使得经斜板填料4沉降的水分子被堰板6隔离，让更多上浮的脱水原油留入堰板6与隔板7之间。
本实施例的工作原理如下：
原油经入油管路进入罐体2，经超声波震荡器的超声空化作用，进行原油初步破乳。在前罐腔中经过多层的斜板填料4进行浅层沉淀作用，加快初步破乳后形成的水分子与原油脱离，沉降在前罐腔的底部。需要排放时，打开前罐腔底侧的放空口17进行排出。经初步破乳后的原油上浮溢过堰板6流入堰板6与隔板7之间，当原油液面达到通油管路8的高度后，原油经隔板7流入到后罐腔。同时，在堰板6和隔板7之间的原油可进行二次沉降，当设备连续运行时，原油二次沉降的水聚集在堰板6与隔板7之间，堰板6与隔板7之间积存的水可通过间断性的开启第二排水口16进行排出，进一步防止了初步破乳后从原油分离出的水分子流入后罐腔。
由通油管路8进入后罐腔的原油，先经过设置在通油管路8上侧，与低压变压器10连接的低压电极13进行低压电脱水，预先脱除部分原油中的水。随着含水率较低的原油液面逐渐上升，再经过与高压变压器11连接的高压电极12进行高压电脱水，进一步脱除原油中的水分子。所述低压电极13和所述高压电极12的正极均包裹有绝缘体，通过固定连接在罐体2内壁上的支架进行固定；负极均连接在罐体2内壁上，由负极与与罐体2内壁共同做为电极负极。低压变压器10与高压变压器11均连接高频电源9，通过高频电源9进行频率调节，实现原油脱水。通过分低压电脱水和高压电脱水两次脱水过程，消除了脱水装置中来液含水率较高的情况下，脱水装置频繁掉电，无法正常运行的情况。实现了电脱水装置稳定运行的要求，并同时满足脱后原油含水率低于1％，分离后水中含油低于1000mg/L。脱水后的原油经过高于高压电极12的出油管路14流出罐体，从原油脱离的水分子沉降在后罐腔底部，可通过打开后罐腔底侧的第一排水口15排出。
在脱水装置中出现沉砂淤积时，可通过冲砂管线5连通水源对罐体2内部进行冲洗。由于原油中的沉砂等杂质易于沉降，且可通过斜板填料4进行过滤沉降，冲砂管线5只布设在前罐腔内即可。后罐腔内的沉砂较少，通过流入后罐腔的清水即可冲出排放口。在脱水装置进行检修时，可打开前罐腔和后罐腔底侧的放空口17，将脱水装置进行排空，从而进行检修。
其中，所述罐体2顶部开设有排气管路18，使原油脱水过程中产生的气体经罐体2上侧的排气管路18排出罐体2。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，包括罐体，其特征在于：所述罐体内设置有固定在罐体内壁的隔板，所述隔板将水平设置的罐体分隔为前罐腔和后罐腔；所述前罐腔顶部与入油管路连通并对应入油管路设置有超声波装置；所述隔板上连通有位于后罐腔的通油管路；所述通油管路上侧依次设置有与罐体内壁固定的低压电极和高压电极；所述低压电极与罐体外的低压变压器相连接，所述高压电极与罐体外的高压变压器相连接，低压变压器和高压变压器均通过高频电源供电；所述后罐腔在高压电极上侧连通有出油管路，后罐腔底侧开设有第一排水口。
2.根据权利要求1所述的一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，其特征在于：所述前罐腔的内壁固定设置有至少三层平行的斜板填料，所述斜板填料与隔板之间设置有与前罐腔顶侧内壁形成缺口的堰板，堰板与隔板之间的前罐腔底侧开设有第二排水口。
3.根据权利要求2所述的一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，其特征在于：所述前罐腔底部连通有冲砂管路，前罐腔与后罐腔的底侧均开设有放空口。
4.根据权利要求1所述的一种超声破乳及电脱水组合原油脱水装置，其特征在于：所述罐体顶部开设有排气管路。
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|---|---|---|---|---|
| CN114958410A (zh) * | 2021-02-24 | 2022-08-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种处理高含水稠油的撬装电脱水系统和方法 |
| CN115445248A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-09 | 江苏理工学院 | 一种集成多种破乳技术的高效污油处理装置及其处理方法 |
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