專利名稱：高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，適用于油田油水分離領域。該裝置是利用高頻諧振感應技術，將螺旋電極和高含水原油隔離，利用頻率的高速交變，使電容與螺旋電極間形成諧振，產生的電流 在聚結管內產生瞬變強磁場，變化的磁場對聚結管的高含水原油形成感應電動勢，從而建立聚結電場，實現超高含水原油的電場聚結破乳，提高油水分離效果。
背景技術：
隨著油田進入高含水期和聚合物驅等三次采油技術的開發和應用，采出液中含有大量聚合物和表面活性劑，油水乳狀液的界面膜厚度增大，穩定性、導電性增強，油水分離難度加大。聚合物使采出液的粘度增加，化學破乳速度減慢，導致普通的三相分離器出口含水偏高，使后段加熱爐的加熱負荷增大，燃料消耗增大，電化學脫水能耗增大，電場不穩定，原油外輸含水不達標。本發明結合油田采出液油氣水三相混合的特點，采用高頻諧振感應技術，研發了高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置。
發明內容
本發明的目的是提供一種高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，利用高頻諧振感應技術實現了對超高含水原油的電聚結破乳。本發明的技術方案是通過以下方式實現的，本發明主要由分離裝置殼體、油氣水混合液入口、油氣預分離筒、射頻導納油水界面檢測儀、自力式調節閥和浮子液面調節器組成，其特征在于分離裝置殼體設臥式圓筒形，在殼體圓筒內部從左向右逐序設置水洗室、油水分離室、沉降室和油室，在水洗室的上頂部設有立式油氣預分離筒，油氣水混合液由油氣水混合液入口切向進入油氣預分離筒，在油氣預分離筒下部至殼體底上部設T形管，在T形管下端水平設有布液管；在水洗室與油水分離室之間設有由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成的諧振感應聚結模塊，每根諧振聚結管外壁均纏繞有螺旋電極，螺旋電極之間并聯，并聯后與設在殼體外的電容和高頻電源相串聯；油水分離室內設有斜板組，水洗室和油水分離室之間底部設有沖砂管，在沉降室與油室之間殼體內的中上部至底部豎向上焊有一塊堰板，在沉降室內設有射頻導納油水界面檢測儀，底部設有水出口 ；油室中下部設有浮子液面調節器，頂上部設有帶捕霧器的氣出口，底部設有油出口。本發明特征在于高含水來液進入裝置油水分離室之前利用高頻諧振感應技術對高含水來液進行電聚結破乳，實現了高含水來液的靜電破乳功能；同時水出口處安裝有電動調節閥，電動調節閥的控制信號與射頻導納油水界面檢測儀信號發生器相連；在氣出口處設有自力式調節閥；油室中浮子液面調節器可以是由浮球、連桿、加重塊和出油調節閥組成的浮子液面調節機構，也可以是由浮球、連桿和出油調節閥組成的自力式浮子液面調節機構。本發明的工作原理是采用高頻諧振感應技術，在分離裝置油水分離室左邊設置由相互絕緣的諧振聚結管組合而成的諧振感應聚結模塊，每根諧振聚結管外壁均纏繞有螺旋電極，殼體外部設置電容和高頻電源，螺旋電極(電感)、電容和高頻電源形成串聯回路，當所加頻率達到其固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達到最高值。利用頻率的高速交變，諧振電流在諧振聚結管內產生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應電壓，使油滴產生極化變形，在電磁場的作用下，發生偶極聚結，從而實現高含水原油的電聚結破乳。高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置內部分為水洗室、油水分離室、沉降室和油室四部分。油氣水混合液通過油氣預分離筒上的油氣水混合液入口切向進入，在離心作用下將混合液中的天然氣進行預分離，然后由“T”形導管經靶形結構布液管進入到油水分離裝置水洗室內。通過水洗作用，降低乳化液的界面膜厚度和穩定性。水洗后的油氣水混合液經過諧振感應聚結模塊的感應聚結，使油滴產生極化變形，在電磁場的作用下加速油水分離。然后油氣水混合液經過斜板組的物理聚結進入沉降室進行沉降，原油由溢油堰板溢流到油室由油出口排出，分離出的水由水出口排出，天然氣經捕霧器由氣出口排出。諧振感應聚結模塊由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成，設置在水洗室和油水分離室之間，殼體外部設置電容和高頻電源，通過纏繞在諧振聚結管外壁的螺旋電極(電感)和電容形成串聯諧振電路。在水洗室和油水分離室下部設置沖砂管組，定期清砂。沉降室內采用射頻·導納油水界面檢測儀檢測油水界面高度，通過電動調節閥控制油水界面，油室液位通過浮子液面調節器控制，氣體出口壓力通過自力式調節閥控制。本發明專利與已有技術相比具有如下特點(I)采用高頻諧振感應技術實現高含水原油的電場聚結，分離效率高，對三采原油、稠油等復雜原油預處理具有較好的分離效果；(2)高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，結構簡單，操作方便，易形成撬裝系統；(3)破乳率高，減少破乳劑用量，降低運行成本。
圖I—本發明的流程不意圖。圖I序號說明I.油氣水混合液入口 2.油氣預分離筒3. “T”形管4.布液管5.沖砂管6.沖砂水進口 7.排砂口 8.諧振感應聚結模塊9.螺旋電極引線口 10.電容11.高頻電源12.斜板組13.射頻導納油水界面檢測儀14.堰板15.防渦流擋板16.水出口 17.電動調節閥18.氣出口 19.自力式調節閥20.捕霧網21.浮子液面調節器22.油出口 23.水洗室24.油水分離室25.沉降室26.油室
具體實施例方式為進一步公開本發明技術方案，下面結合說明書附圖，通過實施例作詳細描述如圖I所示，本發明由I、油氣水混合液入口 2、油氣預分離筒3、“T”形管4、布液管5、沖砂管6、沖砂水進口 7、排砂口 8、諧振感應聚結模塊9、螺旋電極引線口 10、電容11、高頻電源12、斜板組13、射頻導納油水界面檢測儀14、堰板15、防渦流擋板16、水出口 17、電動調節閥18、氣出口 19、自力式調節閥20、捕霧網21、浮子液位調節器22、油出口 23、水洗室24、油水分離室25、沉降室26、油室組成。其特征在于采用高頻諧振感應技術，高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置水洗室23內設油氣預分離筒2，其采用離心旋流入口結構，“T”形管3下部布液管4采用靶形結構；水洗室與油水分離室之間設置諧振感應聚結模塊8，諧振感應聚結模塊由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成，諧振聚結管上纏繞的螺旋電極并聯，通過螺旋電極并聯后的引線口 9與設置于裝置殼體之外的電容10和高頻電源11相串聯；油水分離室24內側設置斜板組12，底部設沖砂管5 ;沉降室25油水界面高度由射頻導納油水界面檢測儀13檢測，油水界面通過電動調節閥17控制，油室26液位通過浮子液面調節器21控制，氣體出口壓力通過自力式調節閥19控制。本發明的工作過程如下油氣水混合液由油氣水混合液入口 I切向進入油氣預分離筒2，經初步氣液分離后經“T”形管3進入靶形結構布液管4，然后經過諧振感應聚結模塊8，諧振感應聚結模塊由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成，諧振聚結管外壁纏繞有螺旋電極，螺旋電極并聯后與電容10和高頻電源11相連形成串聯諧振電路，當高頻電源11產生的頻率達到回路固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達到最高值，利用頻率的高速交變，諧振電流在諧 振聚結管內產生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應電壓，使油滴產生極化變形，在電磁場的作用下，發生偶極聚結，加速油水分離。經感應聚結后的油氣水混合液經過斜板組12的物理聚結，進一步將油滴聚并，然后進入沉降室25進行沉降，原油由堰板14溢流到油室26由油出口 22排出，分離出的水經防渦流擋板15后由水出口 16排出，天然氣經捕霧網20由氣出口 18排出，氣體壓力通過自力式調節閥19控制。在水洗室23和油水分離室24下部設置沖砂管5，沖砂水由沖砂水進口 6進入，砂子由排砂口 7定期排出。沉降室25內采用射頻導納油水界面檢測儀13檢測油水界面高度，通過電動調節閥17控制油水界面。油室26液位通過浮子液面調節器21控制。普通油氣水分離裝置與高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置的分離效果對比表
權利要求
1.一種高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，主要由分離裝置殼體、油氣水混合液入口、油氣預分離筒、射頻導納油水界面檢測儀、自力式調節閥和浮子液面調節器組成，其特征在于分離裝置殼體設臥式圓筒形，在殼體圓筒內部從左向右逐序設置水洗室、油水分離室、沉降室和油室，在水洗室的上頂部設有立式油氣預分離筒，油氣水混合液由油氣水混合液入口切向進入油氣預分離筒，在油氣預分離筒下部至殼體底上部設T形管，在T形管下端水平設有布液管；在水洗室與油水分離室之間設有由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成的諧振感應聚結模塊，每根諧振聚結管外壁均纏繞有螺旋電極，螺旋電極之間并聯，并聯后與設在殼體外的電容和高頻電源相串聯；油水分離室內設有斜板組，水洗室和油水分離室之間底部設有沖砂管，在沉降室與油室之間殼體內的中上部至底部豎向上焊有一塊堰板，在沉降室內設有射頻導納油水界面檢測儀，底部設有水出口 ；油室中下部設有浮子液面調節器，頂上部設有帶捕霧器的氣出口，底部設有油出口。
2.根據權利要求I所述的高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，其特征在于水出口處安裝有電動調節閥，電動調節閥的控制信號與射頻導納油水界面檢測儀信號發生器相連。
3.根據權利要求I所述的高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，其特征在于浮子液面調節器設為由浮球、連桿、加重塊和出油調節閥組成的浮子液面調節機構。
全文摘要
一種高頻諧振感應聚結油氣水分離裝置，主要由分離裝置殼體、油氣水混合液入口、油氣預分離筒、射頻導納油水界面檢測儀、自力式調節閥和浮子液面調節器組成，采用高頻諧振感應技術，在分離裝置油水分離室左邊設置由相互絕緣的諧振聚結管和螺旋電極組合而成的諧振感應聚結模塊，每根諧振聚結管外壁均纏繞有螺旋電極，螺旋電極之間并聯；殼體外部設置電容和高頻電源，通過螺旋電極(電感)和電容形成串聯諧振電路，當所加頻率達到其固有諧振頻率時，螺旋電極上的電壓達到最高值。利用頻率的高速交變，諧振電流在諧振聚結管內產生瞬變強磁場，在乳化油滴兩端形成感應電壓，使油滴產生極化變形，在電磁場的作用下，發生偶極聚結，從而實現高含水復雜原油的油水分離。
文檔編號C10G32/02GK102796554SQ201210201600
公開日2012年11月28日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者李清方, 張建, 孫志英, 黃少偉, 孫廣領, 劉東杰, 趙忠杰, 劉海麗, 吳魯寧, 宋輝, 龐會中, 張寧寧, 尚明華, 陸詩建 申請人:勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司, 山東賽瑞石油科技發展有限公司