CN216638982U - 一种乳状液破乳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田采出液油水分离技术领域，尤其涉及一种乳状液破乳装置。该种乳状液破乳装置的结构更为紧凑、破乳操作便捷、破乳效果可靠，具有广泛的应用前景。一种乳状液破乳装置，包括有装置主体；装置主体内部腔室中设置有上整流档板、下整流档板以及溢油堰板；上整流档板、下整流档板以及溢油堰板用于将装置主体的内部腔室分隔为预分离室、破乳室、油水分离室；预分离室上安装有气液预分离筒，气液预分离筒上端开设有乳状液入口，气液预分离筒的末端安装有伸入至预分离室的布液器；破乳室内等间距竖挂安装有多个刀片电极，刀片电极的水平位置之上还安装有平网电极；油水分离室上设置有调节水箱，调节水箱通过调节管与溢油堰板相连接。

Description

一种乳状液破乳装置

技术领域

本实用新型属于油田采出液油水分离技术领域，尤其涉及一种乳状液破乳装置。

背景技术

在原油开采过程中，原油受到机械搅拌或剪切作用力而混合形成的油、水混合乳状液即原油乳状液。该原油乳状液通常包括有两种类型：油包水型乳状液以及水包油型乳状液。而随着油田进入高含水期以及聚合物驱的三次采油技术的使用，原油乳状液除自身存在的油相、水相混合之外，还可能进一步包含有乳化剂等诸多化学药剂，这对于原油乳状液的油水分离而言是不利的。

现阶段，原油乳状液的破乳分离方式大致可分为以下三种：生物破乳、化学破乳以及物理破乳。其中，生物破乳是指向原油乳状液中加入生物破乳剂，利用微生物发酵培养的机理，在生物菌种的表面产生聚并，最终实现破乳。化学破乳是指向原油乳状液中加入合成化学药剂，利用化学药剂与原油乳状液中的不同组分发生化学或物理反应，从而改变油水乳状液中界面膜的性质，最终实现破乳。物理破乳则是指利用重力、离心力、超声波或微波或电场等手段使原油乳状液中液滴聚结，最终实现油水分离。

然而发明人进一步研究后发现，上述破乳方式均存在有一定的使用限制；例如：生物破乳方式虽然具有对环境无污染的特点，但生物破乳技术到目前为止还不够成熟，其菌种选择、温度、热稳定性等特性并不确定，因而无法得到良好的推广；而化学破乳方式所使用化学药剂可能存在有化学毒害，可能导致污染环境的情况出现；物理破乳技术则较为环保可靠且后续处理简单，无需进行二次加工处理，但同样也存在许多不足：如破乳操作复杂、破乳反应条件较难控制、破乳效率有待提高等。因此，亟待本领域技术人员研发一种油水分离效果更好且破乳功能更加完善的乳状液破乳装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种乳状液破乳装置，该种乳状液破乳装置的结构更为紧凑、破乳操作便捷、破乳效果可靠，具有广泛的应用前景。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种乳状液破乳装置，包括有：

装置主体；

装置主体内部腔室中设置有上整流档板、下整流档板以及溢油堰板；其中，上整流档板、下整流档板交错设置，上整流档板、下整流档板以及溢油堰板用于将装置主体的内部腔室分隔为预分离室、破乳室、油水分离室；

预分离室上安装有气液预分离筒，气液预分离筒上端开设有乳状液入口，气液预分离筒的末端安装有伸入至预分离室的布液器；

破乳室内等间距竖挂安装有多个刀片电极，刀片电极的水平位置之上还安装有平网电极，刀片电极、平网电极均通过高压引电线与高聚能供电单元相连；

油水分离室上设置有调节水箱，调节水箱通过调节管与溢油堰板相连接；溢油堰板上还设置有排水口，油水分离室的底部还设置有油水分离出口。

较为优选的，相邻的刀片电极之间还安装有漩涡电极，漩涡电极通过高压引电线与高聚能供电单元相连；所述漩涡电极由内环电极片、外环电极片以及分别与内环电极片、外环电极片相连接的多个径向电极片构成，多个径向电极片曲度相同且等间隔分布排列。

较为优选的，其特征在于，装置主体上还设置有出气口；出气口的进气侧设置有捕雾网，出气口的出气侧设置有气体调节阀。

较为优选的，装置主体上还设置有若干排砂口。

较为优选的，所述布液器由导流管与水平缓冲管构成；所述水平缓冲管上等间隔分布有多个入液孔。

本实用新型提供了一种乳状液破乳装置，该种乳状液破乳装置包括有装置主体、上整流档板、下整流档板、溢油堰板、气液预分离筒、布液器、刀片电极、平网电极、漩涡电极、调节水箱、油水分离出口等结构单元。具有上述结构特征的乳状液破乳装置，其结构更为紧凑合理，破乳操作便捷、破乳效果可靠，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型提供的乳状液破乳装置的结构示意图；

图2为乳状液破乳装置中漩涡电极的结构示意图。

附图标记：

1、乳状液入口；2、气液预分离筒；3、布液器；4、上整流档板；5、下整流档板；6、排砂口；7、高聚能供电单元；8、高压引电线；9、漩涡电极；901、外环电极片；902、内环电极片；903、径向电极片；904、绝缘材料；10、平网电极；11、刀片电极；12、气体调节阀；13、出气口；14、捕雾网；15、溢油堰板；16、调节水箱；17、调节管；18、油水分离出口；19、排水口；20、预分离室；21、破乳室；22、油水分离室。

具体实施方式

本实用新型提供了一种乳状液破乳装置，该种乳状液破乳装置的结构更为紧凑、破乳操作便捷、破乳效果可靠，具有广泛的应用前景。

如图1所示，本实用新型提供的一种乳状液破乳装置，包括有装置主体。其中，装置主体的内部腔室中设置有（交错设置）上整流档板4、下整流档板5以及溢油堰板15，该上整流档板4、下整流档板5以及溢油堰板15用于将装置主体的内部腔室分隔为预分离室20、破乳室21、油水分离室22。

预分离室20上设置有气液预分离筒2，该气液预分离筒2可选用离心旋流入口式结构，其上开设有乳状液入口1，其末端安装有布液器3。作为本实用新型的一种较为优选的实施方式，该布液器3由导流管与水平缓冲管构成。其中，水平缓冲管上进一步等间隔分布有多个入液孔，该水平缓冲管、入液孔相互配合，用以起到缓冲乳状液的作用。

破乳室21内设置有刀片电极11以及平网电极10；其中，刀片电极11呈竖挂设置，平网电极10水平设置且安装在刀片电极11所在的水平位置之上。此外，作为本实用新型一种较为优选的实施方式，在相邻的刀片电极11之间还安装有漩涡电极9。如图2所述，该漩涡电极9具体由内环电极片902、外环电极片901以及多个径向电极片903构成；其中，径向电极片903分别与内环电极片902、外环电极片901相连接，且多个径向电极片903曲度相同且等间隔分布排列，从而在漩涡电极附近区域形成漩涡扰流电场。而为进一步增加漩涡电极工作的可靠性，可在径向电极片903之间的空隙内填充绝缘材料904。

上述刀片电极11、平网电极10、漩涡电极9分别与高聚能供电单元7相连接。值得注意的是，通过供电，使相邻的两片刀片电极11之间形成聚结电场，而漩涡电极9用于形成漩涡扰流电场，从而增加对聚结电场的扰流，以期进一步提高油水分离效果。

油水分离室22上设置有调节水箱16。该调节水箱16通过调节管17与溢油堰板相连接。在溢油堰板15上还设置有排水口19，油水分离室的底部还设置有油水分离出口18。该油水分离出口18用于分别排出分离出的油相、水相组分。

此外，如图1所示，在装置主体上还设置有若干排砂口6。以及在装置主体上还设置有出气口13。其中，该出气口13的进气侧设置有捕雾网14，该出气口13的出气侧设置有气体调节阀12。

进一步结合附图，对本实用新型提供的一种乳状液破乳装置其工作过程解释说明如下：

首先，乳状液混合液由乳状液入口1进入气液预分离筒2；经初步气液分离后经布液器3进入至预分离室20，分离出的气通过装置上部的气相空间经捕雾网14除去气中残余液滴后，经出气口13并通过气体调节阀12排出，进入站内天然气系统；分离出大部分气的乳状液混合物通过上整流档板4、下整流档板5的整流，均匀从破乳室21的中下位置进入破乳室21。

进入该区域的乳状液混合物会快速分层；利用刀片电极11的表面机械聚结作用除去乳状液混合物中的大水滴，同时通过刀片电极11间的聚结电场（经计算，两油滴在电场中所受电场力为：F=6kE2a6/d4）使油滴产生振动或位移释放出乳状液混合物中的结合水，较低含水乳状液混合物上升进入由刀片电极11与平网电极10组成的高聚能尖端冲击放电破乳区域（冲击放电破乳区域的尖端冲击放电电场与高聚能供电单元7所提供的高压电容聚集定量电能相关联；其中，高压电容聚集定量电能与高聚能供电单元7提供电压满足：Q=0.5CV2；而放电电压与放电时间满足：Vt= V｛1-exp（-t/RC)｝）。而小水滴则在电场中聚结作用下沉降。此外，漩涡电极9在相邻的刀片电极11之间区域内形成漩涡扰流电场；该漩涡扰流电场用于对刀片电极11所形成的聚结电场起到漩涡扰流作用，从而进一步提高各类电场对乳状液混合物的油水分离效果。

而后，调节调节水箱16以及调节管17的水位，令油水分离处理后的油相混合物自溢油堰板15溢流进入油水分离室22，并通过油水分离出口18排出进入站内原油系统；而油水分离处理后的水相混合物自排水口19进入油水分离室22，并通过油水分离出口18排出进入站内污水系统。

本实用新型提供了一种乳状液破乳装置，该种乳状液破乳装置包括有装置主体、上整流档板、下整流档板、溢油堰板、气液预分离筒、布液器、刀片电极、平网电极、漩涡电极、调节水箱、油水分离出口等结构单元。具有上述结构特征的乳状液破乳装置，其结构更为紧凑合理，破乳操作便捷、破乳效果可靠，具有广泛的应用前景。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种乳状液破乳装置，其特征在于，包括有：

装置主体；

装置主体内部腔室中设置有上整流档板、下整流档板以及溢油堰板；其中，上整流档板、下整流档板交错设置，上整流档板、下整流档板以及溢油堰板用于将装置主体的内部腔室分隔为预分离室、破乳室、油水分离室；

预分离室上安装有气液预分离筒，气液预分离筒的上端开设有乳状液入口，气液预分离筒的末端安装有伸入至预分离室的布液器；

破乳室内等间距竖挂安装有多个刀片电极，刀片电极的水平位置之上还安装有平网电极，刀片电极、平网电极均通过高压引电线与高聚能供电单元相连；

油水分离室上设置有调节水箱，调节水箱通过调节管与溢油堰板相连接；溢油堰板上还设置有排水口，油水分离室的底部还设置有油水分离出口。

2.根据权利要求1所述的一种乳状液破乳装置，其特征在于，相邻的刀片电极之间还安装有漩涡电极，漩涡电极通过高压引电线与高聚能供电单元相连；所述漩涡电极由内环电极片、外环电极片以及分别与内环电极片、外环电极片相连接的多个径向电极片构成，多个径向电极片曲度相同且等间隔分布排列。

3.根据权利要求1所述的一种乳状液破乳装置，其特征在于，装置主体上还设置有出气口；出气口的进气侧设置有捕雾网，出气口的出气侧设置有气体调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种乳状液破乳装置，其特征在于，装置主体上还设置有若干排砂口。

5.根据权利要求1所述的一种乳状液破乳装置，其特征在于，所述布液器由导流管与水平缓冲管构成；所述水平缓冲管上等间隔分布有多个入液孔。

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