聚结器内置整流构件分离性能研究.pdf

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1、第26卷第2期石油规划设计2015年3月25文章编号：1004—2970(2015)02—0025—03器媚黝髓嘲l郭凯刘元威耿兰(1兰州理工大学石油化工学院；2．中国石油大港油田原油运销公司；3中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司)郭凯等．聚结器内置整流构件分离性能研究．石油规划设计，2O15，26(2)：25～27摘要目前，我国石油开采的主要方式逐渐从直接开采过渡到注水开采，各种药剂的使用增加了原油脱水的难度，仅靠重力脱水已经无法满足生产要求。电场作用能有效促进液滴聚并，因此，静电聚结脱水研究具有非常重要的意义。介绍了静电聚结器入口整流构

2、件的设计、内置整流构件静电聚结器的现场实验工艺流程和实验内容，并对实验结果进行了分析。得出结论：内置整流构件可以减小介质对电极与电缆连接组件的冲击；用静电聚结器处理油水乳状液时，存在最佳电场强度；在有效电场作用下，聚结器分离效率随着电场作用时间的延长而增大。关键词聚结器；电场强度；整流构件；油水乳状液；分离中图分类号：TE868文献标识码：ADOI：10．3969／j．issr1．1004—2970．2015．02．007目前，我国石油开采的主要方式逐渐从直接开下方，整流板水平安装于电极正上方，与电极之间采过渡到注水开采，各种药剂的使用增加了原油脱

3、用绝缘支撑架固定，绝缘支撑架与整流板之问用螺水的难度，仅靠重力脱水已经无法满足生产要求。母连接；接线组件位于整流板和电极之间。整流板国内外静电聚结技术研究表明，电场作用能有效促采用不锈钢钢板加工，厚度5ram，直径与电极外径进液滴聚并¨，并且，电场强度、电场作用时间对尺寸相同；绝缘支撑架采用氯化聚氯乙烯树脂油水分离的影响较大’。因此，静电聚结脱水研(CPVC)棒加工，4根绝缘支撑架围绕电极中心呈究具有非常重要的意义。圆周阵列分布。聚结器入口整流板结构见图1。在聚结器人口处设置整流构件，可使介质流动变缓，不仅减小了介质对聚结器内流场及电极与高绝缘支撑

4、架入口整流板压电缆连接组件的冲击，也使得介质能够均匀稳定地进入聚结器。因此，在静电聚结脱水机理研单层究及圆柱形静电聚结器高效脱水研究的基础上，设计了圆柱形静电聚结器入口整流构件，并通过现场实验，对内置整流构件时静电聚结器的分离性能进行了分析研究。1入口整流构件设计电极与高压电缆的连接组件位于聚结器入口正图1入口整流板结构郭凯，男，助教。2014年毕业于中国石油大学(华东)石油与天然气工程专业，获硕士学位。现在兰州理工大学从事油气储运工程教学工作。地址甘肃省兰州市七里河区兰工坪路287号，730050。E-mail：guolulukai@163．co

5、m26郭凯等：聚结器内置整流构件分离性能研究2015年3月2实验研究3实验结果及分析2．1工艺流程3．1电场强度的影响选择某油水处理中心对内置人口整流板的静电在电场作用时间85s、分离器沉降时间2h的条聚结器进行现场实验。工艺流程：来油经三相分离件下，施加不同电压时，实验系统含水率变化情况器初步分离后，含水原油经加热炉升温进入静电聚见图3，分离效果对比情况见图4。结器，在电场作用下液滴聚并，聚并后的液滴在油水分离器中沉降分离。三相分离器和油水分离器脱出的水进人污水汇管，经汇集后进人污水处理设备。在加热炉与油水分离器之间设旁通管路，当静电聚＼辞结器安

6、装及维护时，油流可经旁通管路进入油水分离器。若静电聚结器停止工作时间较长，油水分离器中的油先进人事故缓冲罐进一步重力沉降，以保证进人外输储罐的原油达到外输标准。现场实验工艺流程见图2。图3不同电压时含水率曲线天然气电压／kV图4不同电压时分离效率曲线污水至污水处理设备图2现场实验工艺流程由图3可以看出，当施加电压小于8kV时，加2．2实验内容电后分离效果与不加电的分离效果差别不大；在实验主要研究电场强度和电场作用时间对分离814kV范围内，随着电压的增加，出口含水率明效率的影响规律，实验效果主要通过加电电压、乳显减小，分离效率增大，这是由于电压升高

7、，乳状状液在聚结器中的停留时间、聚结器人口乳状液含液中电场强度增大，液滴所受的电场作用力增强，水率和分离器油出口的原油含水率来评价。液滴碰撞及液滴膜的破裂加剧，促进了液滴的聚进行电场强度计算时，必须求出乳状液的介电并，从而有效提高了液滴在分离器中的沉降分离效常数，而原油乳状液的介电常数由油样、水样的介率。但是，当电压增加至15kV、16kV时，出口含电常数及乳状液含水率决定。因此，为了计算不同水率反而逐渐增大，油水分离效果变差，分析认为含水率时的电场强度，需要测试油样和水样的介电应是电场强度过大，导致已聚并的大液滴界面膜破常数。油样取自该油田处理中

8、心的外输商品原油储裂，导致分离效率降低。罐，水样取自j相分离器的污水管路。由图4可以看出，施加电压14kV时的分离效配电系