一种老化油脱水装置的制作方法

本发明涉及原油生产的老化油脱水处理技术领域，尤其涉及一种老化油脱水装置。

背景技术：

全球经济的迅猛发展，资源的需求量日益增大，被誉为三大能源之一的石油资源更是需求紧张。随着国内大多数油田进入开发中后期，其采出液中含水量不断上升，含油率逐渐降低，油品不断变稠；为提高开发中后期的油田的产油率所采取的增产措施，反而使采出液的性质越来越复杂，使油田开采过程中产生的稠油老化油数量急剧增加。

目前，我国大部分的主力油田已经入高含水期，注聚驱油等三次采油技术的推广应用，使原油集中处理站内的老化油数量急剧增加，给原油的脱水处理带来了极大的困难。其中，油田集中处理站的老化油主要是指在油田的钻井、采油、井下作业和原油集输过程中产生的一些导电性强、电化学破乳困难的原油淤渣。

已有技术中，对老化油的脱出处理方法主要包括沉降脱水法、高压釜脱水法、电脱水法、蒸馏脱水法和微波脱水法等，其中，沉降脱水法、高压釜脱水法、蒸馏脱水法和微波脱水法等还不成熟，目前尚处于实验室研究阶段。电脱水法是油田集中处理站最常用的老化油脱水法，但是随着老化油比例的增加，会使电脱水法的脱水效果急剧下降，甚至出现电场不稳定或倒电场现象，最终导致电脱水器无法正常工作。由于电脱水法无法使外输原油达到规定的含水指标，导致油田集中处理站不得不把原油脱水处理罐底部达不到原油外输标准的含水原油排到污水池或者回掺至一次原油净化罐，最终导致原油性质进一步恶化，形成恶性循环。

技术实现要素：

为解决现有技术中的老化油脱出处理问题，本发明提供一种老化油脱水处理装置，旨在降低油水表面张力，提高原油处理过程中的老化油脱水率，实现老化油的高效破乳。

本发明提供一种老化油脱水装置，所述老化油脱水装置包括电路控制装置、第一连接法兰盘、与所述第一连接法兰盘相固定的万能接头、与所述万能接头相固定的脱水筒、安装在所述脱水筒上的微波发声器、设置在所述万能接头上的远红外加热装置、安装在所述万能接头内部的温度传感器和流量传感器；其中，所述电路控制装置分别与所述微波发声器、所述远红外加热装置和所述温度传感器电连接；所述脱水筒包括用于接收所述远红外加热装置发射的红外线的远红外套管、用于输送老化油的老化油套管和用于接收所述微波发生器产生的微波的微波套管，其中，所述远红外套管设置在所述老化油套管内部，所述老化油套管设置所述微波套管内部；所述老化油套管上设置有老化油出口和用于关闭所述老化油出口的球阀，所述老化油套管内部设置有用于输送老化油的螺旋导流片。

可选的，所述老化油脱水装置包括对称设置的4个所述脱水筒和分别设置在所述脱水筒两端的2个所述万能接头，所述万能接头和所述脱水筒之间采用第二连接法兰盘固定。

可选的，所述万能接头上对称设置有4个可以独立工作的所述远红外加热装置，所述远红外加热装置分别与所述电路控制装置电连接。

可选的，所述微波发生器设置有微波源和微波配套电路，所述远红外加热装置包括红外光发射源和红外配套电路，所述电路控制装置内设置有电源接口和控制电路。

可选的，所述微波发生器包括微波磁控管、第一变压器、第一高压电容、第一高压二极管、第一保险管和第一风扇，其中，所述第一高压二极管的一端接地，所述第一高压二极管的另一端连接所述第一变压器，所述微波磁控管设置在所述微波套管的外侧。

可选的，所述远红外加热装置包括远红外灯管、第二变压器、第二高压电容、第二高压二极管、第二保险管和第二风扇，所述第二高压二极管的一端接地，所述第二高压二极管的另一端连接所述变压器，所述远红外灯管设置在所述远红外套管的外侧。

可选的，所述脱水筒上设置有微波溃入口，所述微波发生器安装在所述微波溃入口处，所述万能接头的一端连接输油管，所述万能接头的另一端连接脱水筒。

可选的，所述电路控制装置包括液晶显示屏、操作按键、温度控制开关、远红外控制开关、微波控制开关和定时器，所述控制电路包括微波发生器电路、远红外加热电路和定时器电路，所述微波发生器电路的一端连接所述微波控制开关，所述微波发生器电路的另一端连接所述微波发生器，所述远红外加热电路的一端连接所述远红外加热装置，所述远红外加热电路的另一端连接所述远红外控制开关，所述定时器电路用于实现所述温度控制开关和所述微波发生器电路以及所述远红外加热电路之间的电连接，所述定时器与所述液晶显示屏电连接。

可选的，所述微波套管和所述老化油套管之间的间距小于40mm。

可选的，所述老化油套管和所述远红外套管的材料是聚四氟乙烯。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的老化油脱水装置，其脱水筒包括远红外套管、老化油套管和微波套管，远红外套管设置在老化油套管内部，老化油套管设置微波套管内部，万能接头上设置有与远红外套管相连的远红外加热装置，脱水筒上设置有与微波套管相连的微波发生器，远红外加热装置可以通过设置在老化油套管内部的远红外套管，直接对老化油套管内的老化油分子团内部的水分子进行加热，避免了传统的油水共同加热，可以减少能量损耗，同时还可以引起老化油套管内的油水界面的分子振动，降低油水表面张力，降低老化油脱水的难度，提高老化油脱水的效率和老化油破乳效果。

而且，本发明提供的老化油脱水装置，采用远红外加热和微波辐射相结合的方式，提高老化油的破乳效果，相对于传统的热化学处理法，微波辐射对老化油成分的要求不高，扩大了本发明实施例的老化油脱水装置的老化油处理范围，其次，采用微波远红外加热，相对于传统热传导加热方式，微波远红外加热的能量利用率和热吸收率高，并且热损失小，增强了本发明的老化油脱水装置的处理能力。

再者，本发明提供的老化油脱水装置，四个脱水筒通过万能接头并联连接，避免单套管体积过大问题，减少本发明的老化油脱水装置的占地面积，同时，老化油套管内设置有螺旋导流片，将老化油在老化油套管内的流通路径变为螺旋状，延长了老化油在老化油套管内的滞留时间，进一步提高了老化油的脱水率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的老化油脱水装置的整体结构图；

图2为本发明实施例提供的脱水筒的等轴侧结构示意图；

图3为本发明实施例提供的脱水筒的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电路控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例的老化油脱水装置，属于原油脱水处理技术领域，具体的，用于原油生产过程中的老化油脱水处理技术，旨在降低油水表面张力，提高原油处理过程中的老化油脱水率，实现老化油的高效破乳。

本发明提供的老化油脱水装置，包括电路控制装置、第一连接法兰盘、与第一连接法兰盘相固定的万能接头、与万能接头相固定的脱水筒、安装在脱水筒上的微波发声器、设置在万能接头上的远红外加热装置、安装在万能接头内部的温度传感器和流量传感器；其中，电路控制装置分别与微波发声器、远红外加热装置和温度传感器电连接；脱水筒包括用于接收远红外加热装置发射的红外线的远红外套管、用于输送老化油的老化油套管和用于接收微波发生器产生的微波的微波套管，其中，远红外套管设置在老化油套管内部，老化油套管设置微波套管内部；老化油套管上设置有老化油出口和用于关闭老化油出口的球阀，老化油套管内部设置有用于输送老化油的螺旋导流片。

本发明提供的老化油脱水装置，其脱水筒包括远红外套管、老化油套管和微波套管，远红外套管设置在老化油套管内部，老化油套管设置微波套管内部，万能接头上设置有与远红外套管相连的远红外加热装置，脱水筒上设置有与微波套管相连的微波发生器，远红外加热装置可以通过设置在老化油套管内部的远红外套管，直接对老化油套管内的老化油分子团内部的水分子进行加热，避免了传统的油水共同加热，可以减少能量损耗，同时还可以引起老化油套管内的油水界面的分子振动，降低油水表面张力，降低老化油脱水的难度，提高老化油脱水的效率和老化油破乳效果。而且，本发明提供的老化油脱水装置，采用远红外加热和微波辐射相结合的方式，提高老化油的破乳效果，相对于传统的热化学处理法，微波辐射对老化油成分的要求不高，扩大了本发明实施例的老化油脱水装置的老化油处理范围，其次，采用微波远红外加热，相对于传统热传导加热方式，微波远红外加热的能量利用率和热吸收率高，并且热损失小，增强了本发明的老化油脱水装置的处理能力。

再者，本发明提供的老化油脱水装置，四个脱水筒通过万能接头并联连接，避免单套管体积过大问题，减少本发明的老化油脱水装置的占地面积，同时，老化油套管内设置有螺旋导流片，将老化油在老化油套管内的流通路径变为螺旋状，延长了老化油在老化油套管内的滞留时间，进一步提高了老化油的脱水率。

下面将参考图1～图4，对本发明实施例的老化油脱水装置进行详细说明。

参考图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例的老化油脱水装置，包括：电路控制装置5、第一连接法兰盘18、与第一连接法兰盘18相固定的万能接头19、与万能接头19相固定的脱水筒3、安装在脱水筒3上的微波发声器4、设置在万能接头19上的远红外加热装置2、安装在万能接头19内部的温度传感器12和流量传感器11。

参考图1和图2所示，万能接头19的一端用于连接输油管1，万能接头19的另一端用于安装脱水筒3，具体的，参考图2所示，万能接头19的一端设置有第一连接法兰盘18，输油管1的端部设置有第一连接法兰盘18，即万能接头19和输油管1之间采用第一连接法兰盘18相互固定。示例的，输油管1的端部的第一连接法兰盘18和万能接头19的端部的第一连接法兰盘18采用螺栓固定。

需要说明的是，第一连接法兰盘18可以通过焊接的方式与万能接头19相连接，第一连接法兰盘18与输油管1的端部同样采用焊接固定。

其次，需要说明的是，输油管1的端部的第一连接法兰盘18和万能接头19的端部的第一连接法兰盘18之间设置有密封垫，用于提高两个第一连接法兰盘18的连接面之间密封性。

参考图1和图2所示，老化油脱水装置包括对称设置的4个脱水筒3和分别设置在脱水筒3两端的2个万能接头19，万能接头19和脱水筒3之间采用第二连接法兰盘20固定。

具体的，参考图1和图2所示，万能接头19的另一端设置有四个出口，每一个出口连接一个脱水筒1，万能接头19与脱水筒1之间采用第二连接法兰盘20固定。参考图2所示，万能接头19的端部对称设置4个脱水筒1，四个脱水筒1通过万能接头19并联连接，避免单套管体积过大问题，减少本发明的老化油脱水装置的占地面积。

参考图1所示，万能接头19上对称设置有4个可以独立工作的远红外加热装置2，远红外加热装置2分别与电路控制装置5电连接。万能接头19分别与4个脱水管1相连接，每一个远红外加热装置2与一个脱水管1相配合工作，同时万能接头19可以控制将输油管1输送过来的原油进入哪一个脱水管，进而电路控制装置5控制与该脱水管相配合的远红外加热装置工作，可以是实现本发明实施例的老化油脱水处理装置的每一个脱水筒单独工作，进而可以根据输油管的流量大小，调节本发明实施例的老化油脱水处理装置的老化油处理能力，减少能量消耗，提高能量利用率。

进一步的，参考图1所示，电路控制装置5分别与微波发声器4、远红外加热装置2和温度传感器12电连接；微波发生器4设置有微波源和微波配套电路，远红外加热装置2包括红外光发射源和红外配套电路，电路控制装置5内设置有电源接口和控制电路。具体的，参考图1和图4所示，电路控制装置5包括液晶显示屏、操作按键、温度控制开关14、远红外控制开关15、微波控制开关17和定时器16，控制电路包括微波发生器电路、远红外加热电路和定时器电路，微波发生器电路的一端连接微波控制开关17，微波发生器电路的另一端连接微波发生器4，远红外加热电路的一端连接远红外加热装置2，远红外加热电路的另一端连接远红外控制开关15，定时器电路用于实现温度控制开关14和微波发生器电路以及远红外加热电路之间的电连接，定时器16与液晶显示屏电连接。

需要说明的是，电路控制装置5用于控制远红外加热装置2和微波发生器4的开启和关闭，电路控制装置5上的远红外控制开关15、微波控制开关17分别控制远红外加热装置2和微波发生器4的工作状态。

参考图3所示，脱水筒3包括用于接收远红外加热装置2发射的红外线的远红外套管9、用于输送老化油的老化油套管8和用于接收微波发生器4产生的微波的微波套管13，其中，远红外套管9设置在老化油套管8内部，老化油套管8设置微波套管13内部；老化油套管8上设置有老化油出口6和用于关闭老化油出口6的球阀7，老化油套管8内部设置有用于输送老化油的螺旋导流片10。

需要说明的是，对于球阀7的具体结构和安装方式，本发明实施例不做具体限定，本领以技术人员可参考现有技术。

进一步的，参考图2所示，脱水筒3上设置有微波溃入口21，微波发生器4安装在微波溃入口21处，即微波发生器4产生的微波可以经微波溃入口21进入微波套管13内部，本发明提供的老化油脱水装置，采用远红外加热和微波辐射相结合的方式，提高老化油的破乳效果，相对于传统的热化学处理法，微波辐射对老化油成分的要求不高，扩大了本发明实施例的老化油脱水装置的老化油处理范围，其次，采用微波远红外加热，相对于传统热传导加热方式，微波远红外加热的能量利用率和热吸收率高，并且热损失小，增强了本发明的老化油脱水装置的处理能力。

可选的，微波发生器4包括微波磁控管、第一变压器、第一高压电容、第一高压二极管、第一保险管和第一风扇，其中，第一高压二极管的一端接地，第一高压二极管的另一端连接所述第一变压器，微波磁控管设置在微波套管的外侧。

可选的，远红外加热装置2包括远红外灯管、第二变压器、第二高压电容、第二高压二极管、第二保险管和第二风扇，第二高压二极管的一端接地，第二高压二极管的另一端连接变压器，远红外灯管设置在远红外套管9的外侧。

进一步的，微波套管13和老化油套管8之间的间距小于40mm，如果微波套管13和老化油套管8之间的间距过大，将会降低本发明实施例的老化处理装置的微波辐射效果，优选的，微波套管13和老化油套管8之间的间距小于40mm。

可选的，老化油套管8和远红外套管9的材料是聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的强度高、成本低，不仅可以提高本发明实施例的老化油脱水装置的结构可靠性和使用寿命，其次，还可以降低本发明实施例的老化油脱水装置的制造成本。

本发明实施例的老化油脱水装置，其老化油套管位于远红外套管和微波套管之间，经输油管输送过来的原油，经万能接头之后进入脱水管，具体的，原油将会进入老化油套管；远红外套管设置在老化油套管内部，老化油套管设置微波套管内部，万能接头上设置有与远红外套管相连的远红外加热装置，脱水筒上设置有与微波套管相连的微波发生器，远红外加热装置可以通过设置在老化油套管内部的远红外套管，直接对老化油套管内的老化油分子团内部的水分子进行加热，避免了传统的油水共同加热，可以减少能量损耗，同时还可以引起老化油套管内的油水界面的分子振动，降低油水表面张力，降低老化油脱水的难度，提高老化油脱水的效率和老化油破乳效果。

本发明实施例的老化油脱水装置，在其入口处设置有流量传感器，可以根据流量传感器测得的压力和流量，自动调节阀门的开启大小，决定本发明实施例的老化油脱水装置的脱水筒的工作个数，降低不必要的能量损耗；同时，在本发明实施例的老化油脱水装置的出口处设置有温度传感器，可以测量其出口处的原油温度，进而实现根据不同的油品处理要求调整对应的加热温度，提高本发明实施例的老化油脱水装置的老化油脱水率。

本发明提供的老化油脱水装置，其脱水筒包括远红外套管、老化油套管和微波套管，远红外套管设置在老化油套管内部，老化油套管设置微波套管内部，万能接头上设置有与远红外套管相连的远红外加热装置，脱水筒上设置有与微波套管相连的微波发生器，远红外加热装置可以通过设置在老化油套管内部的远红外套管，直接对老化油套管内的老化油分子团内部的水分子进行加热，避免了传统的油水共同加热，可以减少能量损耗，同时还可以引起老化油套管内的油水界面的分子振动，降低油水表面张力，降低老化油脱水的难度，提高老化油脱水的效率和老化油破乳效果。

而且，本发明提供的老化油脱水装置，采用远红外加热和微波辐射相结合的方式，提高老化油的破乳效果，相对于传统的热化学处理法，微波辐射对老化油成分的要求不高，扩大了本发明实施例的老化油脱水装置的老化油处理范围，其次，采用微波远红外加热，相对于传统热传导加热方式，微波远红外加热的能量利用率和热吸收率高，并且热损失小，增强了本发明的老化油脱水装置的处理能力。

再者，本发明提供的老化油脱水装置，四个脱水筒通过万能接头并联连接，避免单套管体积过大问题，减少本发明的老化油脱水装置的占地面积，同时，老化油套管内设置有螺旋导流片，将老化油在老化油套管内的流通路径变为螺旋状，延长了老化油在老化油套管内的滞留时间，进一步提高了老化油的脱水率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。