SU1592011A1 - Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии - Google Patents

Description

Изобретение касается установок для подготовки нефти на промыслах, в частности устройств для разрушения водонефтяных эмульсий при обезвоживат нии и обессоливании нефти с применением электрического поля. Целью изобретения является интенсификация процесса электрообработки водонефтяных эмульсий. Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии в электрическом поле содержит заземленный металлический корпус 1, внутри которого размещены коаксиальный электрод 2 и кон-

^Ц.,„ 1592011

3

1592011

4

центрические металлические сетки 3, диэлектрическую перфорированную перегородку 4, служащую распределителем потока проходящей водонефтяной эмульсии, к которой прикреплены сетки 3, ⁵

сверху перегородки 4 расположен металлический перфорированный экран 5, и диэлектрическое кольцо 6, находящееся между экраном 5 и корпусом 1, зд верхний уровень которого находится выг

ше экрана 5. Отверстия перфорированной перегородки 4 и металлического экрана 5 совпадают. Металлические сетки выполнены, уменьшающимися по длине от электрода к корпусу и соединены' проводниками поочередно с электродом 2 и корпусом 1. Устройство снабжено патрубком 7 подвода эмульсии и патрубком 8 отвода обработанной эмульсии. Г з.п. ф-лы, 1 ил.

' Изобретение относится к установкам для подготовки нефти на промыслах, в частности к устройствам для разрушения водонефтяных эмульсий при ₂0 обессоливании и обезвоживании нефти с применением электрического поля»

. Цель изобретения - интенсификация процесса электрообработки водонефтяных эмульсий. 25

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии в электрическом поле содержит заземленный металлический зо корпус 1, внутри которого размещены коаксиальный элёктрод 2 и концентрические металлические сетки 3, диэлектрическая перфорированная перегородка 4 в верхней части устройства, служащая распределителем потока проходящей водонефтяной эмульсии, к которой прикреплены сетки 3. Сверху перегородки 4 расположен металлический перфорированный экран 5, соединенный с зд электродом 2, и диэлектрическое кольцо 6, находящееся между экраном 5 и корпусом .1, верхний уровень которого находится выше экрана 5. Отверстия перфорированной перегородки 4 и метал-45 лического экрана 5 совпадают. Металлические сетки 3 выполнены с длиной, уменьшающейся от электрода к корпусу и соединены проводниками поочередно с электродом 2 и корпусом 1 через диэлектрическую перегородку 4_С Устройство снабжено патрубком 7 подвода эмульсии и патрубком 8 отвода обработанной эмульсии.

• Устройство работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия, попавшая в устройство через подводящий патрубок 7, проходит интенсивную злектрооб

работку в горизонтальной зоне между верхней частью корпуса 1 и металлическим экраном 5, после чего поток частично разрушенной эмульсии равномерно распределяется диэлектрической перегородкой 4, причем диэлектрическое кольцо 6 предохраняет от образования цепочных структур, ведущих к короткому замыканию между металлическим экраном ;5, соединенным с электродом 2, и корпусом 1, ив вертикальной зоне подвергается электрообработке с уменьшающейся напряженностью электрического поля к низу устройства, в результате .чего происходит окончательное разрушение бронирующих оболочек капель воды в эмульсии с частичной их коалесценцией в устройстве.

Таким образом, обрабатываемая эмульсия по мере движения в аппарате сверху вниз и укрупнения капель дисперсной фазы попадает в электрическое поле все более низкой напряженности, что является одним из необходимых условий эффективности· процесса коалесценции.

Наличие концентрических сеток 3 позволяет создать горизонтальную и вертикальные, зоны элекурообработки со значениями напряженности·, близкими к оптимальным (Е_рп/=1,5-2,0 кв/см) с сохранением необходимого времени пребывания водонефтяной эмульсии в зонах электрообработки, а перфорированная Диэлектрическая перегородка 4 с металлическим экраном 5.» кроме распределения потока водонефтяной эмульсии, позволяет осуществлять и механическое разрушение бронирующих оболочек капель воды из водонефтяной эмульсии в отверстиях диэлектрической перегородки 4.

Пример. В устройстве, имеющем внешний диаметр ϋ = 630 мм, высоту

5

1592011

6

Η = 2000 мм, расстояние между электродом 2 и ближайшей сеткой г = 55 мм, между остальными соседними сетками, а также крайней внешней сеткой и кор- $ пусом Т г₂= 60 мм, подвергалась обработке водонефтяная эмульсия, стабилизированная различными физико-химическими образованиями, после ступени предварительного сброса пластовой во- ед ды с обводненностью 15?, вязкостью 122 сП, плотностью 960 кг/м³, содержанием сульфида железа - 85 мг/л, плотностью эмульгаторов в виде смол, парафина, асфальтенов, продуктов кор- ед розии и других механических частиц. Размеры капель воды составляли 3"

15 мкм. Эмульсия в количестве 10 м³/ч при температуре процесса Т = 65°С поступала через патрубок 7 в устройст- 2( во, на высокопотенциальный электрод 2 которого подавалось напряжение и =

= 11 кВ. Это позволило поддерживать напряженность электрического поля, согласно формуле Е 2и/сЦ + <3 ₂ х χ 1η(ί3 ,,/ά ₂) , где Е - напряженность поля между электродами (соседними сетками, в'нешней сеткой и корпусом 1 или внутренней сеткой и электродом 2); и напряжение,’поданное на электрод 2; 3(

1п - натуральный логарифм; <3₁ - диа-. метр внешнего электрода корпуса; <3 ₂диаметр внутреннего электрода во всех цилиндрических вертикальных Зонах электрообработки сверху не менее Е_опт = ₃, = 1,5 кВ/см при времени нахождения в зонах электрообработки эмульсии не -менее С = 3,5 мин и уменьшении напряженности к низу устройства. Уменьшение напряженности согласно формулы для д| определения Е достигается из-за увеличения знаменателя этой формулы при- менительно к цилиндрической зоне,, расположенной ниже края внешней сетки. В горизонтальной зоне электрооб- д; работки (между верхней частью корпуса 1 и экраном 5) поддерживается напряженность, определяемая согласно формуле Е_г= и/<3, где Е ^. - напряженность поля между верхней частью кор- 5( пуса 1 и экраном 5; и - напряжение, поданное на электрод 2; ¢3 - расстояние между верхней частью корпуса 1.

и экраном 5, не менее ^Емякс^{= 2}«° ^кВ/см при ά = 50 мм.

Поскольку металлические сетки 3 разбивают пространство между корпусом 1 и электродом 2, на который подается высокий потенциал, на несколько зон электрообработки, то это позволяет сначала электрическое поле сделать более равномерным и однородным, а далее по движению эмульсии уменьшить напряженность электрического поля.

За счет того, что сетки имеют длину, уменьшающуюся к низу от электрода к корпусу, создаются благоприятные условия для протекания процесс^ электрообработки водонефтяной эмульсии и последующей коалесценции капель по движению эмульсии через горизонтальную зону с максимальной напряженностью поля между верхней частью корпуса и металлическим экраном 5 и вертикальную зону с сетками, в которой ' по движении эмульсии напряженность электрического поля уменьшается, что. препятствует протеканию процесса контактно-разъединительной зарядки и тем более процесса электрического диспергирования.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии, включающее заземленный металлический корпус, коаксиальный электрод и диэлектрическую перегородку, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса электрообработки, оно снабжено концентрическими металлическими сетками, расположенными вертикально-между электродом и корпусом, а диэлектрическая перегородка расположена в верхней части устройства и снабжена сверху перфорированным металлическим экраном, соединенным с электродом, причем отверстия перегородки и металлического экрана совпадают.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сетки выполнены с длиной, уменьшающейся от электрода к корпусу, и соединены проводниками поочередно с электродом и корпусом.