CN214612316U - 高频脉冲原油脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于原油脱水技术领域，具体涉及高频脉冲原油脱水装置，包括罐体，罐体设有进油管，罐体内设有折流板，罐体设有天然气出口，罐体设有出油口，出油口设有排水口，罐体设有排污口，罐体内设有电极板，罐体内设有高频集结电极，罐体设有脉冲破乳电极，罐体设有第一检修孔，罐体设有安全阀，罐体设有溢油板，罐体设有油水界面调节器；罐体设有支撑杆，支撑杆设有支撑板，支撑板设有开槽，支撑板设有外护栏，开槽设有内护栏，支撑板设有爬梯，内护栏支撑柱，支撑柱设有横杆，右侧支撑柱设有竖杆，前侧两个支撑柱均设有T形滑槽，两个T形滑槽之间设有活动杆，活动杆设有固定孔，支撑柱设有第一固定栓。

Description

高频脉冲原油脱水装置

技术领域

本实用新型属于原油脱水技术领域，具体涉及高频脉冲原油脱水装置。

背景技术

原油开采中，油井里采出的原油主要包含原油、天然气和水三部分，天然气很容易从原油中分离出来，因此原油脱水是原油开采生产中主要工作，也是提高原油品质的重要步骤。目前，原油脱水主要采用加热沉降脱水、化学脱水和电脱水三种方法。电脱水是脱水率较高，效率较高，能耗较低，同时不会对原油造成二次污染的一种方法。电脱水是对原油施加电场，在电场作用下原油中乳化状的水(油包水)发生聚结，小水粒聚结成大水粒，大水粒在重力作用下突破原油的浮力和与原油摩擦力等向下沉降，从而实现油水分离。随着油田的开采，油田采出原油的含水率不断升高，目前大部分油田含水率已经达到了90％以上。传统电脱水装置将若干电极板浸入原油中，给电极板施加一定的电压，电极板之间形成一定强度的电场，电场对原油作用达到脱水目的。含水率越高，原油的导电率越高，电极板同样的电压下电流就越大，因此电极板要获得有效电场，脱水装置需要电源功率越大，生产同样的原油能耗越大。对于一些高含水原油，传统的电脱水装置甚至不能起到脱水作用。

现有技术中，电脱水的结构各不相同，有的需要加药，有的电脱水能耗过高，有的脱水后的污水中含油高，造成原油浪费,并且在需要对设备进行检修时，也非常不方便；鉴于上述问题，本申请旨在现有技术的技术上，提供一种结构简单，使用方便，能耗降低、无需加药，脱水后的原油含水量低，对于高含水原油脱水效果好，且方便进行检修的高频脉冲原油脱水装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是：旨在提供高频脉冲原油脱水装置，脱水过程不使用破乳剂，减少破乳剂费用和投加费用，脱水后的原油含水量低，电脱的污水含油量低，对于高含水原油脱水效果好，并且方便对设备进行检修。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

高频脉冲原油脱水装置，包括罐体，所述罐体左侧上端设有进油管，所述进油管一端伸入罐体内底部，所述罐体内设有位于进油管右侧的折流板，所述罐体右侧上端设有天然气出口，所述罐体右端设有出油口，所述出油口下侧设有排水口，所述罐体中部下端设有排污口，所述罐体内固定连接有若干均匀分布的电极板，所述电极板位于进油管与折流板之间，所述罐体内中部上侧设有若干垂直分布的高频集结电极，所述罐体设有若干水平分布的脉冲破乳电极，所述脉冲破乳电极位于高频集结电极下侧，所述罐体中部上侧设有第一检修孔，所述第一检修孔与天然气出口之间设有安全阀，所述罐体右侧设有溢油板，所述罐体上端设有位于溢油板右侧的油水界面调节器；

所述罐体四周均固定连接有支撑杆，四个所述支撑杆上端共同固定连接有支撑板，所述支撑板中部设有与罐体相匹配的开槽，所述支撑板四周均设有外护栏，所述开槽四周均设有内护栏，所述支撑板前侧与罐体底部之间固定连接有爬梯，所述内护栏包括四个与支撑板上端固定连接的支撑柱，所述支撑柱上端固定连接有两个横杆，两个所述横杆一端均和外护栏固定连接，右侧两个所述支撑柱固定连接有竖杆，前侧两个所述支撑柱相对一侧均设有T形滑槽，两个所述T形滑槽之间滑动连接有活动杆，所述活动杆两端均设有固定孔，前侧两个所述支撑柱上端均设有与固定孔螺纹连接的第一固定栓。

采用本实用新型技术方案，原油通过进油管进入到罐体内部，原油会先经过电极板，磁场会使原油产生诱导磁矩，抑制蜡晶形成和聚结，使蜡晶以小颗粒形式存在于原油中，同时原油中的石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质会进行有序排列，增强了流动性；同时，磁场可破坏各烃类分子间的作用力，分子通过自身振荡而受到磁感共振，从而使分子振动增强和分子间相互作用减弱，导致分子的聚集状态发生改变，使分子的聚合力减弱，其中的胶质和沥青质以分散相而非缔结相溶解在油中，从而使油粘度降低，增加流动性；然后原油会经过折流板，折流板可以对原油进行减速，进入到罐体中部，脉冲破乳电极产生脉冲电磁场，使乳化小水珠在电场中产生振动、变形，当外加电场频率接近界面膜谐振频率时两者形成共振，界面膜因振动、变形幅度增大而破裂，实现破乳；根据原油乳状液的击穿伏秒特性，通过调整高频脉冲输出频率和占空比，使高频脉冲输出时间小于原油乳状液在电极间形成短路击穿时间，在击穿形成前关闭脉冲输出，待绝缘恢复后再发下一个脉冲,利用高频脉冲的特性既可在电极间加较高的电场又可避免形成短路击穿现象，从而建立起稳定的高频高压电场，油中小水珠在电场作用下产生变形、振动，相互碰撞快速聚结成大水珠，通过重力沉降分离；脱水后的原油经溢油板溢流至罐体右侧油室，通过出油口外送至储油罐；污水通过水位调节器进入水室，最后经过排水口外送到水处理；沉淀出的杂质通过排污口排出；原油产生的天然气通过天然气出口排除；

检修时，检修人员可以通过爬梯，爬上支撑板上，外护栏和内护栏之间形成通道，方便检修人员进行行走，并且能够对检修人员进行保护，当检修人员需要对开槽内侧部件进行检修操作时，可以扭松第一固定栓，使第一固定栓下端移出固定孔内，这样可以移动活动杆到最下端，从而形成一个开口，方便检修人员进行操作。

本实用新型脱水过程不使用破乳剂，减少破乳剂费用和投加费用，脱水后的原油含水量低，电脱的污水含油量低，对于高含水原油脱水效果好，并且方便对设备进行检修。

进一步限定，所述罐体左端设有第二检修孔。这样的结构，可以通过第二检修孔对罐体进行检修。

进一步限定，所述外护栏左侧与竖杆之间装配有检修梯，所述检修梯左端设有J形块，所述检修梯右端设有通孔，所述竖杆螺纹连接有贯穿通孔的第二固定栓，所述外护栏左侧设有与J形块相匹配的安装槽，后侧所述横杆设有与J形块相匹配的卡槽，所述卡槽位于第一检修孔上方。这样的结构，在检修人员需要通过第一检修孔进入到罐体内部时，检修人员可以扭下第二固定栓，然后向左移动一点检修梯，使J形块移出安装槽，从而可以取下检修梯，将检修梯下端通过第一检修孔伸入罐体内，J形块与卡槽卡接配合，这样检修人员便可以使用检修梯进入到罐体内，方便进行检修。

进一步限定，所述折流板的形状为弧形。这样的结构，折流板的形状更加合理。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、通过电极板产生磁场，磁场可破坏各烃类分子间的作用力，分子通过自身振荡而受到磁感共振，从而使分子振动增强和分子间相互作用减弱，导致分子的聚集状态发生改变，使分子的聚合力减弱，降低原油的粘度，增强了流动性，有利于下一步的破乳。

2、脉冲破乳电极产生脉冲电磁场，使乳化小水珠在电场中产生振动、变形，当外加电场频率接近界面膜谐振频率时两者形成共振，界面膜因振动、变形幅度增大而破裂，实现破乳。

3、高频电场聚结脱水电极可使原油中的小水珠产生变形、振动、并且相互碰撞、聚结，由小水珠变成大水珠从油中快速沉降分离，大大提升脱水效率和脱水效果。

4、检修时，检修人员可以通过爬梯，爬上支撑板上，外护栏和内护栏之间形成通道，方便检修人员进行行走，并且能够对检修人员进行保护，当检修人员需要对开槽内侧部件进行检修操作时，可以扭松第一固定栓，使第一固定栓下端移出固定孔内，这样可以移动活动杆到最下端，从而形成一个开口，方便检修人员进行操作。

5、在检修人员需要通过第一检修孔进入到罐体内部时，检修人员可以扭下第二固定栓，然后向左移动一点检修梯，使J形块移出安装槽，从而可以取下检修梯，将检修梯下端通过第一检修孔伸入罐体内，J形块与卡槽卡接配合，这样检修人员便可以使用检修梯进入到罐体内，方便进行检修。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型高频脉冲原油脱水装置实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的结构放大示意图；

图3为图1中B处的结构放大示意图；

图4为本实用新型高频脉冲原油脱水装置实施例的剖面结构示意图；

主要元件符号说明如下：

罐体1、进油管11、折流板12、天然气出口13、出油口14、排水口15、排污口16、第二检修孔17、电极板2、高频集结电极21、脉冲破乳电极22、第一检修孔23、安全阀24、溢油板25、油室251、水室252、油水界面调节器26、支撑杆3、支撑板31、开槽32、外护栏33、内护栏34、爬梯35、支撑柱4、横杆41、竖杆42、T形滑槽43、活动杆44、第一固定栓45、检修梯5、J形块51、第二固定栓52、安装槽53、卡槽54。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1-4所示，本实用新型的高频脉冲原油脱水装置，包括罐体1，罐体1左侧上端设有进油管11，进油管11一端伸入罐体1内底部，罐体1内设有位于进油管11右侧的折流板12，罐体1右侧上端设有天然气出口13，罐体1右端设有出油口14，出油口14下侧设有排水口15，罐体1中部下端设有排污口16，其特征在于：罐体1内前侧固定连接有若干均匀分布的电极板2，电极板2位于进油管11与折流板12之间，罐体1内中部上侧设有若干垂直分布的高频集结电极21，罐体1设有若干水平分布的脉冲破乳电极22，脉冲破乳电极22位于高频集结电极21下侧，罐体1中部上侧设有第一检修孔23，第一检修孔23与天然气出口13之间设有安全阀24，罐体1右侧设有溢油板25，溢油板25将罐体1右侧分为油室251和水室252，罐体1设有位于油室251上方的油水界面调节器26；

罐体1四周均固定连接有支撑杆3，四个支撑杆3上端共同固定连接有支撑板31，支撑板31中部设有与罐体1相匹配的开槽32，支撑板31四周均设有外护栏33，开槽32四周均设有内护栏34，支撑板31前侧与罐体1底部之间固定连接有爬梯35，内护栏34包括四个与支撑板31上端固定连接的支撑柱4，支撑柱4上端固定连接有两个横杆41，两个横杆41一端均和外护栏33固定连接，右侧两个支撑柱4固定连接有竖杆42，前侧两个支撑柱4相对一侧均设有T形滑槽43，两个T形滑槽43之间滑动连接有活动杆44，活动杆44两端均设有固定孔，前侧两个支撑柱4上端均设有与固定孔螺纹连接的第一固定栓45。

采用本实用新型技术方案，原油通过进油管11进入到罐体1内部，原油会先经过电极板2，磁场作用于原油时，会使原油产生诱导磁矩，抑制蜡晶形成和聚结，使蜡晶以小颗粒形式存在于原油中，同时原油中的石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质会进行有序排列，增强了流动性；同时，磁场可破坏各烃类分子间的作用力，分子通过自身振荡而受到磁感共振，从而使分子振动增强和分子间相互作用减弱，导致分子的聚集状态发生改变，使分子的聚合力减弱，其中的胶质和沥青质以分散相而非缔结相溶解在油中，从而使油粘度降低，增加流动性；然后原油会经过折流板12，折流板12可以对原油进行减速，进入到罐体1中部，脉冲破乳电极22产生脉冲电磁场，使乳化小水珠在电场中产生振动、变形，当外加电场频率接近界面膜谐振频率时两者形成共振，界面膜因振动、变形幅度增大而破裂，实现破乳；根据原油乳状液的击穿伏秒特性，通过调整高频脉冲输出频率和占空比，使高频脉冲输出时间小于原油乳状液在电极间形成短路击穿时间，在击穿形成前关闭脉冲输出，待绝缘恢复后再发下一个脉冲,利用高频脉冲的特性既可在电极间加较高的电场又可避免形成短路击穿现象，从而建立起稳定的高频高压电场，油中小水珠在电场作用下产生变形、振动，相互碰撞快速聚结成大水珠，通过重力沉降分离；脱水后的原油经溢油板25溢流至罐体1右侧油室251，通过出油口14外送至储油罐；污水通过水位调节器进入水室252，最后经过排水口15外送到水处理；沉淀出的杂质通过排污口16排出；原油产生的天然气通过天然气出口13排除；

检修时，检修人员可以通过爬梯35，爬上支撑板31上，外护栏33和内护栏34之间形成通道，方便检修人员进行行走，从而便于对各个部件进行检查，并且外护栏33和内护栏34能够对检修人员进行保护，当检修人员需要对开槽32内侧部件进行检修操作时，可以扭松第一固定栓45，使第一固定栓45下端移出固定孔内，这样可以移动活动杆44到最下端，从而形成一个开口，方便检修人员进行操作。

本实用新型脱水过程不使用破乳剂，减少破乳剂费用和投加费用，脱水后的原油含水量低，电脱的污水含油量低，对于高含水原油脱水效果好，并且方便对设备进行检修。

优选罐体1左端设有第二检修孔17。这样的结构，可以通过第二检修孔17对罐体1进行检修。实际上，也可以根据具体情况考虑使用其他方便对罐体1进行检修的结构。

优选外护栏33左侧与竖杆42之间装配有检修梯5，检修梯5左端设有J形块51，检修梯5右端设有通孔，竖杆42螺纹连接有贯穿通孔的第二固定栓52，外护栏33左侧设有与J形块51相匹配的安装槽53，后侧横杆41设有与J形块51相匹配的卡槽54，卡槽54位于第一检修孔24上方。这样的结构，在检修人员需要通过第一检修孔24进入到罐体1内部时，检修人员可以扭下第二固定栓52，然后向左移动一点检修梯5，使J形块51移出安装槽53，从而可以取下检修梯5，将检修梯5下端通过第一检修孔24伸入罐体1内，J形块51与卡槽54卡接配合，这样检修人员便可以使用检修梯5进入到罐体1内，方便进行检修。实际上，也可以根据具体情况考虑使用其他方便检修人员通过第一检修孔24进入到罐体1内进行检修的结构。

优选折流板12的形状为弧形。这样的结构，折流板12的形状更加合理。实际上，也可以根据具体情况考虑折流板12使用其他形状更加合理的结构。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.高频脉冲原油脱水装置，包括罐体(1)，所述罐体(1)左侧上端设有进油管(11)，所述进油管(11)一端伸入罐体(1)内底部，所述罐体(1)内设有位于进油管(11)右侧的折流板(12)，所述罐体(1)右侧上端设有天然气出口(13)，所述罐体(1)右端设有出油口(14)，所述出油口(14)下侧设有排水口(15)，所述罐体(1)中部下端设有排污口(16)，其特征在于：所述罐体(1)内固定连接有若干均匀分布的电极板(2)，所述电极板(2)位于进油管(11)与折流板(12)之间，所述罐体(1)内中部上侧设有若干垂直分布的高频集结电极(21)，所述罐体(1)设有若干水平分布的脉冲破乳电极(22)，所述脉冲破乳电极(22)位于高频集结电极(21)下侧，所述罐体(1)中部上侧设有第一检修孔(23)，所述第一检修孔(23)与天然气出口(13)之间设有安全阀(24)，所述罐体(1)右侧设有溢油板(25)，所述溢油板(25)将罐体(1)右侧分为油室(251)和水室(252)，所述罐体(1)设有位于油室(251)上方的油水界面调节器(26)；

所述罐体(1)四周均固定连接有支撑杆(3)，四个所述支撑杆(3)上端共同固定连接有支撑板(31)，所述支撑板(31)中部设有与罐体(1)相匹配的开槽(32)，所述支撑板(31)四周均设有外护栏(33)，所述开槽(32)四周均设有内护栏(34)，所述支撑板(31)前侧与罐体(1)底部之间固定连接有爬梯(35)，所述内护栏(34)包括四个与支撑板(31)上端固定连接的支撑柱(4)，所述支撑柱(4)上端固定连接有两个横杆(41)，两个所述横杆(41)一端均和外护栏(33)固定连接，右侧两个所述支撑柱(4)固定连接有竖杆(42)，前侧两个所述支撑柱(4)相对一侧均设有T形滑槽(43)，两个所述T形滑槽(43)之间滑动连接有活动杆(44)，所述活动杆(44)两端均设有固定孔，前侧两个所述支撑柱(4)上端均设有与固定孔螺纹连接的第一固定栓(45)。

2.根据权利要求1所述的高频脉冲原油脱水装置，其特征在于：所述罐体(1)左端设有第二检修孔(17)。

3.根据权利要求1所述的高频脉冲原油脱水装置，其特征在于：所述外护栏(33)左侧与竖杆(42)之间装配有检修梯(5)，所述检修梯(5)左端设有J形块(51)，所述检修梯(5)右端设有通孔，所述竖杆(42)螺纹连接有贯穿通孔的第二固定栓(52)，所述外护栏(33)左侧设有与J形块(51)相匹配的安装槽(53)，后侧所述横杆(41)设有与J形块(51)相匹配的卡槽(54)，所述卡槽(54)位于第一检修孔(23)上方。

4.根据权利要求1所述的高频脉冲原油脱水装置，其特征在于：所述折流板(12)的形状为弧形。

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