专利名称：高频谐振感应聚结油气水脱除器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高频谐振感应聚结油气水脱除器，适用于油田油水分离领域。该装置是利用高频谐振感应技术，将螺旋电极和高含水原油隔离，利用频率的高速交变，使电容与螺旋电极间形成谐振，产生的电流在聚结管内产生瞬变强磁场，变化的磁场对聚结管的高含水原油形成感应电动势，从而建立聚结电场，实现超高含水原油的电场聚结破乳，提高油水分离效果。
背景技术：
随着油田进入高含水期和聚合物驱等三次采油技术的开发和应用，采出液中含有大量聚合物和表面活性剂，油水乳状液的界面膜厚度增大，稳定性、导电性增强，油水分离 难度加大。聚合物使采出液的粘度增加，化学破乳速度减慢，导致普通的三相分离器出口含水偏高，使后段加热炉的加热负荷增大，燃料消耗增大，电化学脱水能耗增大，电场不稳定，原油外输含水不达标。本实用新型结合油田采出液油气水三相混合的特点，采用高频谐振感应技术，研发了高频谐振感应聚结油气水脱除器。
发明内容本实用新型的目的是提供一种高频谐振感应聚结油气水脱除器，利用高频谐振感应技术实现了对超高含水原油的电聚结破乳。本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的，本实用新型主要由脱除器壳体、油气水混合液入口、油气预分离筒、射频导纳油水界面检测仪、自力式调节阀和浮子液面调节器组成，其特征在于脱除器壳体设卧式圆筒形，在壳体圆筒内部从左向右逐序设置水洗室、油水分离室、沉降室和油室，在水洗室的上顶部设有立式油气预分离筒，油气水混合液由油气水混合液入口切向进入油气预分离筒，在油气预分离筒下部至壳体底上部设T形管，在T形管下端水平设有布液管；在水洗室与油水分离室之间设有由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成的谐振感应聚结模块，每根谐振聚结管外壁均缠绕有螺旋电极，螺旋电极之间并联，并联后与设在壳体外的电容和高频电源相串联；油水分离室内设有斜板组，水洗室和油水分离室之间底部设有冲砂管，在沉降室与油室之间壳体内的中上部至底部竖向上焊有一块堰板，在沉降室内设有射频导纳油水界面检测仪，底部设有水出口 ；油室中下部设有浮子液面调节器，顶上部设有带捕雾器的气出口，底部设有油出口。本实用新型特征在于高含水来液进入脱除器油水分离室之前利用高频谐振感应技术对高含水来液进行电聚结破乳，实现了高含水来液的静电破乳功能；同时水出口处安装有电动调节阀，电动调节阀的控制信号与射频导纳油水界面检测仪信号发生器相连；在气出口处设有自力式调节阀；油室中浮子液面调节器可以是由浮球、连杆、加重块和出油调节阀组成的浮子液面调节机构，也可以是由浮球、连杆和出油调节阀组成的自力式浮子液面调节机构。本实用新型的工作原理是采用高频谐振感应技术，在脱除器油水分离室左边设置由相互绝缘的谐振聚结管组合而成的谐振感应聚结模块，每根谐振聚结管外壁均缠绕有螺旋电极，壳体外部设置电容和高频电源，螺旋电极(电感)、电容和高频电源形成串联回路，当所加频率达到其固有谐振频率时，螺旋电极上的电压达到最高值。利用频率的高速交变，谐振电流在谐振聚结管内产生瞬变强磁场，在乳化油滴两端形成感应电压，使油滴产生极化变形，在电磁场的作用下，发生偶极聚结，从而实现高含水原油的电聚结破乳。高频谐振感应聚结油气水脱除器内部分为水洗室、油水分离室、沉降室和油室四部分。油气水混合液通过油气预分离筒上的油气水混合液入口切向进入，在离心作用下将混合液中的天然气进行预分离，然后由“T”形导管经靶形结构布液管进入到油水脱除器水洗室内。通过水洗作用，降低乳化液的界面 膜厚度和稳定性。水洗后的油气水混合液经过谐振感应聚结模块的感应聚结，使油滴产生极化变形，在电磁场的作用下加速油水分离。然后油气水混合液经过斜板组的物理聚结进入沉降室进行沉降，原油由溢油堰板溢流到油室由油出口排出，分离出的水由水出口排出，天然气经捕雾器由气出口排出。谐振感应聚结模块由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成，设置在水洗室和油水分离室之间，壳体外部设置电容和高频电源，通过缠绕在谐振聚结管外壁的螺旋电极(电感)和电容形成串联谐振电路。在水洗室和油水分离室下部设置冲砂管组，定期清砂。沉降室内采用射频导纳油水界面检测仪检测油水界面高度，通过电动调节阀控制油水界面，油室液位通过浮子液面调节器控制，气体出口压力通过自力式调节阀控制。本实用新型专利与已有技术相比具有如下特点(I)采用高频谐振感应技术实现高含水原油的电场聚结，分离效率高，对三采原油、稠油等复杂原油预处理具有较好的分离效果；(2)高频谐振感应聚结油气水脱除器，结构简单，操作方便，易形成撬装系统；(3)破乳率高，减少破乳剂用量，降低运行成本。
图I—本实用新型的流程示意图。图I序号说明I.油气水混合液入口 2.油气预分离筒3. “T”形管4.布液管5.冲砂管6.冲砂水进口 7.排砂口 8.谐振感应聚结模块9.螺旋电极引线口 10.电容11.高频电源12.斜板组13.射频导纳油水界面检测仪14.堰板15.防涡流挡板16.水出口 17.电动调节阀18.气出口 19.自力式调节阀20.捕雾网21.浮子液面调节器22.油出口 23.水洗室24.油水分离室25.沉降室26.油室
具体实施方式
为进一步公开本实用新型技术方案，下面结合说明书附图，通过实施例作详细描述如图I所示，本实用新型由I、油气水混合液入口 2、油气预分离筒3、“T”形管4、布液管5、冲砂管6、冲砂水进7、排砂口 8、谐振感应聚结模块9、螺旋电极引线口 10、电容11、高频电源12、斜板组13、射频导纳油水界面检测仪14、堰板15、防涡流挡板16、水出口 17、电动调节阀18、气出口 19、自力式调节阀20、捕雾网21、浮子液位调节器22、油出口 23、水洗室24、油水分离室25、沉降室26、油室组成。其特征在于采用高频谐振感应技术，高频谐振感应聚结油气水脱除器水洗室23内设油气预分离筒2，其采用离心旋流入口结构，“T”形管3下部布液管4采用靶形结构；水洗室与油水分离室之间设置谐振感应聚结模块8，谐振感应聚结模块由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成，谐振聚结管上缠绕的螺旋电极并联，通过螺旋电极并联后的引线口 9与设置于脱除器壳体之外的电容10和高频电源11相串联；油水分离室24内侧设置斜板组12，底部设冲砂管5 ;沉降室25油水界面高度由射频导纳油水界面检测仪13检测，油水界面通过电动调节阀17控制，油室26液位通过浮子液面调节器21控制，气体出口压力通过自力式调节阀19控制。本实用新型的工作过程如下油气水混合液由油气水混合液入口 I切向进入油气预分离筒2，经初步气液分离后经“T”形管3进入靶形结构布液管4，然后经过谐振感应聚结模块8，谐振感应聚结模块由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成，谐振聚结管外壁缠绕有螺旋电极，螺旋电极并联后与电容10和高频电源11相连形成串联谐振电路，当高频电源11产生的频率达到
回路固有谐振频率时，螺旋电极上的电压达到最高值，利用频率的高速交变，谐振电流在谐振聚结管内产生瞬变强磁场，在乳化油滴两端形成感应电压，使油滴产生极化变形，在电磁场的作用下，发生偶极聚结，加速油水分离。经感应聚结后的油气水混合液经过斜板组12的物理聚结，进一步将油滴聚并，然后进入沉降室25进行沉降，原油由堰板14溢流到油室26由油出口 22排出，分离出的水经防涡流挡板15后由水出口 16排出，天然气经捕雾网20由气出口 18排出，气体压力通过自力式调节阀19控制。在水洗室23和油水分离室24下部设置冲砂管5，冲砂水由冲砂水进口 6进入，砂子由排砂口 7定期排出。沉降室25内采用射频导纳油水界面检测仪13检测油水界面高度，通过电动调节阀17控制油水界面。油室26液位通过浮子液面调节器21控制。普通油气水脱除器与高频谐振感应聚结油气水脱除器的分离效果对比表
权利要求1.一种高频谐振感应聚结油气水脱除器，主要由脱除器壳体、油气水混合液入口、油气预分离筒、射频导纳油水界面检测仪、自力式调节阀和浮子液面调节器组成，其特征在于脱除器壳体设卧式圆筒形，在壳体圆筒内部从左向右逐序设置水洗室、油水分离室、沉降室和油室，在水洗室的上顶部设有立式油气预分离筒，油气水混合液由油气水混合液入口切向进入油气预分离筒，在油气预分离筒下部至壳体底上部设T形管，在T形管下端水平设有布液管；在水洗室与油水分离室之间设有由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成的谐振感应聚结模块，每根谐振聚结管外壁均缠绕有螺旋电极，螺旋电极之间并联，并联后与设在壳体外的电容和高频电源相串联；油水分离室内设有斜板组，水洗室和油水分离室之间底部设有冲砂管，在沉降室与油室之间壳体内的中上部至底部竖向上焊有一块堰板，在沉降室内设有射频导纳油水界面检测仪，底部设有水出口 ；油室中下部设有浮子液面调节器，顶上部设有带捕雾器的气出口，底部设有油出口。
2.根据权利要求I所述的高频谐振感应聚结油气水脱除器，其特征在于水出口处安装有电动调节阀，电动调节阀的控制信号与射频导纳油水界面检测仪信号发生器相连。
3.根据权利要求I所述的高频谐振感应聚结油气水脱除器，其特征在于浮子液面调节器设为由浮球、连杆、加重块和出油调节阀组成的浮子液面调节机构。
专利摘要一种高频谐振感应聚结油气水脱除器，主要由脱除器壳体、油气水混合液入口、油气预分离筒、射频导纳油水界面检测仪、自力式调节阀和浮子液面调节器组成，采用高频谐振感应技术，在脱除器油水分离室左边设置由相互绝缘的谐振聚结管和螺旋电极组合而成的谐振感应聚结模块，每根谐振聚结管外壁均缠绕的螺旋电极相并联，与壳体外部设置电容和高频电源，通过螺旋电极(电感)和电容形成串联谐振电路，当所加频率达到其固有谐振频率时，螺旋电极上的电压达到最高值。利用频率的高速交变，谐振电流在谐振聚结管内产生瞬变强磁场，在乳化油滴两端形成感应电压，使油滴产生极化变形，在电磁场的作用下，发生偶极聚结，从而实现高含水复杂原油的油水分离。
文档编号B01D17/06GK202666475SQ20122028138
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者孙志英, 陈海军, 刘海丽, 刘东杰, 赵忠杰, 张福民, 吴鲁宁, 朱红彬, 庞会中, 张宁宁, 尚明华, 陆诗建 申请人:胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司, 山东赛瑞石油科技发展有限公司