專利名稱：原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置。
背景技術(shù)：
原油電脫水是原油加工處理過(guò)程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，隨著三次采油技術(shù)的普遍應(yīng)用以及油田開(kāi)采逐漸進(jìn)入中后期階段，采出的原油乳化程度高、粘度大，使得電脫水器頻繁出現(xiàn)電場(chǎng)“倒塌”現(xiàn)象，處理后的油品含水率以及水中含油率多次出現(xiàn)超標(biāo)情況，為了應(yīng)對(duì)上述急需解決的問(wèn)題，各大油田針對(duì)不同時(shí)期的采出原油，根據(jù)現(xiàn)有豎掛或平掛電場(chǎng)的電脫水設(shè)備，通過(guò)采取改進(jìn)脫水電源供電參數(shù)、改變脫水電極板間距的方式，使脫水后的油中含水率以及水中含油率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由于電脫水過(guò)程比較復(fù)雜，在實(shí)際脫水過(guò)程中，原油溫度、電場(chǎng)處理時(shí)間、流量等因素都對(duì)脫水效果有較大影響。因此，各大油田若要綜合上述影響因素選取適宜的電脫水工藝參數(shù)，則需要進(jìn)行大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，而由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，改變系統(tǒng)工藝參數(shù)的能力有限。在已有技術(shù)中，關(guān)于原油電脫水可視化動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究裝置的信息未見(jiàn)報(bào)道，在《一種原油脫水動(dòng)態(tài)模擬裝置》(申請(qǐng)?zhí)枮?00620093754.7)的專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種原油脫水動(dòng)態(tài)模擬裝置，該裝置可在動(dòng)態(tài)環(huán)境下測(cè)取原油管線內(nèi)的藥劑加量，工作溫度和處理時(shí)間三個(gè)參數(shù)，但未涉及原油在電場(chǎng)作用下的脫水情況。在《動(dòng)態(tài)脫鹽設(shè)備模擬器》(申請(qǐng)?zhí)枮?00980137060.5)的發(fā)明專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種動(dòng)態(tài)脫鹽設(shè)備模擬器，該模擬器可在不同溫度下，利用乳劑形成裝置將洗滌水和原油形成洗滌水-原油乳劑，該乳劑在不同化學(xué)破乳劑幫助下在部分透明的脫鹽設(shè)備容器中分離成不同的相，從而分離出原油中的鹽分和雜質(zhì)，利用脫鹽溶解器透明部分觀測(cè)原油相與洗滌水相界面處雜質(zhì)情況，該專利中所述的電網(wǎng)部分主要用于洗滌水-原油乳劑的兩相分離，對(duì)于不同電場(chǎng)對(duì)已知物性參數(shù)的原油脫水情況未提及。現(xiàn)已存在的實(shí)驗(yàn)室原油電脫水裝置，多采用靜態(tài)原油電脫水處理辦法，這一方法無(wú)法模擬原油在實(shí)際電脫水生產(chǎn)中的脫水情況，使得研究得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)中采用的數(shù)據(jù)差異較大。針對(duì)三次采油技術(shù)以及油田中后期采出的原油，應(yīng)在已有設(shè)備基礎(chǔ)上，調(diào)整高壓脫水電源參數(shù)以及極板間距，使輸出油相和水相滿足標(biāo)準(zhǔn)。而實(shí)際生產(chǎn)中電參數(shù)的選取需要耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間，并且改變系統(tǒng)工藝參數(shù)的能力有限。同時(shí)又由于三采技術(shù)應(yīng)用大量的復(fù)合破乳劑，采出原油乳化程度高、粘度大，使得油水界面層和水相層發(fā)生很大變化，而在實(shí)際生產(chǎn)中不能直接觀測(cè)油水界面層和水相層的形成過(guò)程。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)性和高效性，各大油田迫切需要研發(fā)一種可使不同物性參數(shù)的原油在不同溫度、流量、電場(chǎng)處理時(shí)間以及不同電極間距電場(chǎng)下進(jìn)行脫水的裝置，通過(guò)模擬試驗(yàn)研究得出電脫水基礎(chǔ)參數(shù)，為解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題提供依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室原油電脫水裝置得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)中采用的數(shù)據(jù)差異較大的問(wèn)題，而提供一種原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置。[0004]本實(shí)用新型的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其包括:高壓電源、模溫機(jī)、乳化剪切調(diào)配罐、原油計(jì)量泵、高壓電脫水器、廢液罐、循環(huán)泵，其特征在于:所述的高壓電脫水器上端的高壓套管頂端連接有高壓電源，乳化剪切調(diào)配罐出口與高壓電脫水器入口之間連接有原油計(jì)量泵，原油計(jì)量泵出口處設(shè)置有原油流量控制器，原油計(jì)量泵的入口和出口分別通過(guò)原油輸送管線與乳化剪切調(diào)配罐出液口和高壓電脫水器的原油注入口連通；高壓電脫水器的油相出口和水相出口分別通過(guò)油相出口電磁閥和水相出口電磁閥與廢液罐連通；所述的乳化剪切調(diào)配罐、高壓電脫水器和廢液罐為帶保溫層的金屬容器，所述的保溫層分別通過(guò)調(diào)配罐電磁閥、脫水器電磁閥和廢液罐電磁閥連接到模溫機(jī)導(dǎo)熱油出油管線上，并通過(guò)導(dǎo)熱油回油管線流回模溫機(jī)，廢液罐出口與乳化剪切調(diào)配罐入口之間通過(guò)循環(huán)泵相連。本實(shí)用新型的有益效果:通過(guò)改變模溫機(jī)導(dǎo)熱油的溫度實(shí)現(xiàn)原油溫度的可控，改變流量控制器的輸出實(shí)現(xiàn)原油流量的可控，改變平掛極板間距調(diào)節(jié)件長(zhǎng)度和豎掛極板間距滑道位置實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)大小和電極間距的調(diào)節(jié)，在指定電壓下對(duì)已知物性參數(shù)的原油進(jìn)行電脫水模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)總結(jié)得出試驗(yàn)規(guī)律及該原油的最佳脫水參數(shù)，該參數(shù)對(duì)實(shí)際脫水器內(nèi)高壓電源電參數(shù)的選取具有指導(dǎo)作用。本實(shí)用新型裝置可完成原油在不同溫度、流量、電場(chǎng)處理時(shí)間和電場(chǎng)參數(shù)條件下的動(dòng)態(tài)脫水過(guò)程，得出原油溫度、流量、電場(chǎng)處理時(shí)間對(duì)出油管與出水管處的含水率以及油水界面層、水相層實(shí)時(shí)變化情況的影響，為生產(chǎn)運(yùn)行提供可靠基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，使得脫水原油達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

圖1是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是高壓電脫水器18的平掛電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是高壓電脫水器18的豎掛電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是高壓電脫水器18的豎掛電極中豎掛電極連接件18-21的主視圖；圖5是高壓電脫水器18的豎掛電極中豎掛電極連接件18-21的側(cè)視圖；圖6是高壓電脫水器18的豎掛電極中豎掛極板間距滑道18-22的俯視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:本實(shí)施方式的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其包括:高壓電源17、模溫機(jī)24、乳化剪切調(diào)配罐23、原油計(jì)量泵6、高壓電脫水器18、廢液罐12、循環(huán)泵9，其特征在于:所述的高壓電脫水器18上端的高壓套管18-2頂端連接有高壓電源17，乳化剪切調(diào)配罐23出口與高壓電脫水器18入口之間連接有原油計(jì)量泵6，原油計(jì)量泵6出口處設(shè)置有原油流量控制器5，原油計(jì)量泵6的入口和出口分別通過(guò)原油輸送管線21與乳化剪切調(diào)配罐出液口 4和高壓電脫水器18的原油注入口 18-16連通；高壓電脫水器18的油相出口 18-5和水相出口 18-10分別通過(guò)油相出口電磁閥16和水相出口電磁閥13與廢液罐12連通；所述的乳化剪切調(diào)配罐23、高壓電脫水器18和廢液罐12為帶保溫層的金屬容器，所述的保溫層分別通過(guò)調(diào)配罐電磁閥3、脫水器電磁閥8和廢液罐電磁閥11連接到模溫機(jī)導(dǎo)熱油出油管線I上，并通過(guò)導(dǎo)熱油回油管線2流回模溫機(jī)24，廢液罐12出口與乳化剪切調(diào)配罐23入口之間通過(guò)循環(huán)泵9相連。本實(shí)施方式所述的乳化剪切調(diào)配罐23為帶有保溫層的不銹鋼金屬罐與轉(zhuǎn)速在(T28000rp/min的實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)22構(gòu)成，其容量為50L。
具體實(shí)施方式
二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是:所述的高壓電脫水器18包括:電極導(dǎo)桿18-1、高壓套管18-2、高壓電脫水器上蓋18-3、套管接線保護(hù)帽18_4、油相出口 18-5、油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6、高壓引線18-7、電場(chǎng)區(qū)域18-8、水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9、水相出口 18-10、電脫水器保溫箱18-11、保溫箱導(dǎo)熱油入口 18-12、保溫箱導(dǎo)熱油出口 18-13、浮球開(kāi)關(guān)18-14、原油進(jìn)液緩沖管18-15、原油注入口 18-16、電脫水器平掛電極18-17、平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18、平掛電極絕緣支撐件18-19、套管緊固件18-24 ；其中，兩個(gè)電極導(dǎo)桿18-1分別嵌入在兩個(gè)高壓套管18-2內(nèi)，兩個(gè)套管接線保護(hù)帽18-4分別與兩個(gè)高壓套管18-2的兩端進(jìn)行螺紋連接，兩個(gè)高壓套管18-2分別與高壓電脫水器上蓋18-3螺紋連接，并通過(guò)套管緊固件18-24螺紋固定，高壓電脫水器上蓋18-3固定連接在高壓電脫水器18外殼上端，平掛電極絕緣支撐件18-19位于套管接線保護(hù)帽18-4外側(cè)，并且平掛電極絕緣支撐件18-19上端分別與高壓電脫水器上蓋18-3螺紋連接，平掛電極絕緣支撐件18-19下端分別與平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18螺紋連接，兩個(gè)電脫水器平掛電極18-17分別與平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18固定連接，高壓引線18-7 —端與電脫水器平掛電極18-17卡接，高壓引線18-7另一端通過(guò)套管接線保護(hù)帽18-4與電極導(dǎo)桿18_1卡接，其中，兩個(gè)電脫水器平掛電極18-17共同形成電場(chǎng)區(qū)域18-8 ;油相出口 18-5、油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6、水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9和水相出口 18-10分別設(shè)置在電脫水器18右側(cè)外殼處，其中，油相出口 18-5位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6上端，水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6下端，水相出口18-10位于水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9下端，水相出口 18-10設(shè)置有浮球開(kāi)關(guān)18-14，其中，浮球開(kāi)關(guān)18-14設(shè)置在電脫水器18的底部，電脫水器18左側(cè)外殼處設(shè)置有原油注入口 18-16，原油進(jìn)液緩沖管18-15嵌入在原油注入口 18-16內(nèi)，其中，原油進(jìn)液緩沖管18-15表面設(shè)置有若干相同大小的孔，電脫水器保溫箱18-11設(shè)置在電脫水器18的底部，電脫水器保溫箱18-11下端左側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油出口 18-13，電脫水器保溫箱18-11下端右側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油入口 18-12。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是:所述的高壓電脫水器18包括:電極導(dǎo)桿18-1、高壓套管18-2、高壓電脫水器上蓋18-3、套管接線保護(hù)帽18-4、油相出口 18-5、油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6、高壓引線18_7、電場(chǎng)區(qū)域18_8、水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9、水相出口 18-10、電脫水器保溫箱18-11、保溫箱導(dǎo)熱油入口 18-12、保溫箱導(dǎo)熱油出口 18-13、浮球開(kāi)關(guān)18-14、原油進(jìn)液緩沖管18-15、原油注入口18-16、電脫水器豎掛電極18-20、豎掛電極連接件18-21、豎掛極板間距滑道板18-22、豎掛電極絕緣支撐件18-23、套管緊固件18-24 ;其中，兩個(gè)電極導(dǎo)桿18_1分別嵌入在兩個(gè)高壓套管18-2內(nèi)，兩個(gè)套管接線保護(hù)帽18-4分別與兩個(gè)高壓套管18-2的兩端進(jìn)行螺紋連接，兩個(gè)高壓套管18-2分別與高壓電脫水器上蓋18-3螺紋連接，并通過(guò)套管緊固件18-24螺紋固定，高壓電脫水器上蓋18-3固定連接在高壓電脫水器18外殼上端，豎掛電極絕緣支撐件18-23位于套管接線保護(hù)帽18-4外側(cè)，并且豎掛電極絕緣支撐件18-23上端分別與高壓電脫水器上蓋18-3螺紋連接，豎掛電極絕緣支撐件18-23下端分別與豎掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18螺紋連接，豎掛電極連接件18-21與豎掛極板間距滑道板18-22的滑道螺紋連接，豎掛電極連接件18-21下端分別設(shè)置有兩個(gè)電脫水器豎掛電極18-20，高壓引線18-7 —端與電脫水器豎掛電極18-20卡接，高壓引線18-7另一端通過(guò)套管接線保護(hù)帽18-4與電極導(dǎo)桿18-1卡接，其中，兩個(gè)電脫水器豎掛電極18-20共同形成電場(chǎng)區(qū)域18-8 ;油相出口 18_5、油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6、水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9和水相出口 18-10分別設(shè)置在電脫水器18右側(cè)外殼處，其中，油相出口 18-5位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口18-6上端，水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6下端，水相出口 18-10位于水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9下端，水相出口 18-10設(shè)置有浮球開(kāi)關(guān)18-14，其中，浮球開(kāi)關(guān)18-14設(shè)置在電脫水器18的底部，電脫水器18左側(cè)外殼處設(shè)置有原油注入口 18-16，原油進(jìn)液緩沖管18-15嵌入在原油注入口 18-16內(nèi)，其中，原油進(jìn)液緩沖管18-15表面設(shè)置有若干相同大小的孔，電脫水器保溫箱18-11設(shè)置在電脫水器18的底部，電脫水器保溫箱18-11下端左側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油出口 18-13，電脫水器保溫箱18-11下端右側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油入口 18-12。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之三之一不同的是:所述的保溫層導(dǎo)熱媒質(zhì)為導(dǎo)熱油或水。其它與具體實(shí)施方式
一之三之一相同。
具體實(shí)施方式
五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之四之一不同的是:所述的高壓電脫水器18為不銹鋼金屬材質(zhì)的高壓電脫水器18。其它與具體實(shí)施方式
一之四之一相同。
具體實(shí)施方式
六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之五之一不同的是:所述的平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18為聚四氟乙烯材質(zhì)的平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18。其它與具體實(shí)施方式
一之五之一相同。
具體實(shí)施方式
七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之六之一不同的是:所述的高壓電脫水器上蓋18-3和電脫水器高壓套管18-2分別為聚四氟乙烯材質(zhì)的高壓電脫水器上蓋18-3和聚四氟乙烯材質(zhì)的電脫水器高壓套管18-2。其它與具體實(shí)施方式
一之六之一相同。
具體實(shí)施方式
八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之七之一不同的是:所述的高壓電脫水器18具有可視窗結(jié)構(gòu)。其它與具體實(shí)施方式
一之七之一相同。
具體實(shí)施方式
九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之八之一不同的是:所述的高壓電脫水器18具有可視窗為超白鋼化玻璃材質(zhì)的可視窗。其它與具體實(shí)施方式
一之八之一相同。
具體實(shí)施方式
十:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一之九之一不同的是:所述的高壓電脫水器18底部配備脫水器保溫箱18-11，左右壁包裹保溫泡沫19、20，前后可視窗采用大功率白熾燈26照明。其它與具體實(shí)施方式
一之九之一相同。本實(shí)用新型的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置結(jié)合圖1、圖2和圖3，具體操作如下:在圖1中，首先將原油注入到乳化剪切調(diào)配罐23內(nèi)，啟動(dòng)模溫機(jī)24將導(dǎo)熱油或水等導(dǎo)熱媒質(zhì)加熱到指定溫度后，接通調(diào)配罐電磁閥3，使導(dǎo)熱媒質(zhì)進(jìn)入乳化剪切調(diào)配罐23的夾層對(duì)原油進(jìn)行加熱，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)22對(duì)原油進(jìn)行均質(zhì)攪拌并使其均勻受熱。當(dāng)乳化剪切調(diào)配罐23內(nèi)溫度達(dá)到指定溫度后關(guān)閉調(diào)配罐電磁閥3，在流量控制器5作用下，原油計(jì)量泵6將原油按指定流量注入到高壓電脫水器18內(nèi)，同時(shí)打開(kāi)觀察窗前后的白熾燈26，調(diào)節(jié)好試驗(yàn)電參數(shù)，接通高壓電源17，啟動(dòng)高壓，打開(kāi)攝像機(jī)25開(kāi)始錄像，原油在高壓電脫水器18電極板形成的電場(chǎng)區(qū)域18-8內(nèi)進(jìn)行脫水。隨著脫水試驗(yàn)的進(jìn)行，通過(guò)攝像機(jī)25可在觀察窗處觀測(cè)到油水界面層的形成及水相層界面高度的變化情況。油相含水率在線檢測(cè)儀15和水相含水率在線檢測(cè)儀14分別在線測(cè)量高壓電脫水器18內(nèi)上部油相層以及下部水相層的含水率，當(dāng)兩相含水率測(cè)量結(jié)果均不滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則關(guān)閉計(jì)量泵，停止原油注入高壓電脫水器18 ;當(dāng)兩相含水率測(cè)量結(jié)果中任一項(xiàng)滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則打開(kāi)所對(duì)應(yīng)的出油口電磁閥16或出水口電磁閥13，使其分別從油相出口 18-5或水相出口 18-10排出。在試驗(yàn)結(jié)束后，將一定量的水加入廢液罐12中，開(kāi)通廢液罐電磁閥11將水加熱，打開(kāi)廢液罐出液閥門10，啟動(dòng)循環(huán)泵9對(duì)乳化剪切調(diào)配罐23、高壓電脫水器18、廢液罐12和該系統(tǒng)原油輸送管線21進(jìn)行清洗，為下次實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。在圖2和圖3中，經(jīng)過(guò)模溫機(jī)24加熱后的導(dǎo)熱油通過(guò)保溫箱導(dǎo)熱油入口 18_12進(jìn)入電脫水器保溫箱18-11，從保溫箱導(dǎo)熱油出口 18-13排出，通過(guò)熱傳遞的方式將熱量傳送到高壓電脫水器18內(nèi)。將高壓電源17連接到電極導(dǎo)桿18-1上，通過(guò)套管18-2接到高壓引線18-7上，套管接線保護(hù)帽18-4用于防止在引線處發(fā)生放電現(xiàn)象，增加爬電距離。原油從原油注入口 18-16通過(guò)原油進(jìn)液緩沖管18-15進(jìn)入到脫水器內(nèi)，由于原油的密度小于水，此時(shí)浮球開(kāi)關(guān)18-14的浮球未上浮。在電場(chǎng)區(qū)域18-8內(nèi)進(jìn)行電脫水，原油電脫水過(guò)程中水相層高度逐漸上升，浮球開(kāi)關(guān)18-14的浮球隨之上浮，當(dāng)浮球到達(dá)頂部時(shí)浮球開(kāi)關(guān)18-14閉合。當(dāng)水相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-6處的水相含水率在線檢測(cè)儀14檢測(cè)到水相層含水率已滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)出水口電磁閥13排水，若不滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉出水口電磁閥13 ;當(dāng)油相含水率在線檢測(cè)儀接口 18-9處的油相含水率在線檢測(cè)儀15檢測(cè)到油相層含水率已滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，啟動(dòng)出油口電磁閥16排油,若不滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉出油口電磁閥16 ;若水相含水率在線檢測(cè)儀14和油相含水率在線檢測(cè)儀15檢測(cè)到水相層與油相層含水率均未滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，則調(diào)節(jié)流量控制器5關(guān)閉原油計(jì)量泵6，直到水相層或油相層其中任一相含水率再次滿足設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)調(diào)節(jié)流量控制器5啟動(dòng)原油計(jì)量泵6。依據(jù)實(shí)際脫水器電極比例，在圖2中，對(duì)于平掛電極結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變平掛電極間距調(diào)節(jié)件18-18的長(zhǎng)度，改變電脫水器平掛電極18-17之間的距離；在圖3中，對(duì)于豎掛電極結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變圖4、圖5中，豎掛電極連接件18-21在圖6豎掛極板間距滑道板18-22滑道中的位置來(lái)設(shè)定電脫水器豎掛電極18-20之間的距離。
權(quán)利要求1.原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其包括:高壓電源(17)、模溫機(jī)(24)、乳化剪切調(diào)配罐(23)、原油計(jì)量泵(6)、高壓電脫水器(18)、廢液罐(12)、循環(huán)泵(9)，其特征在于:所述的高壓電脫水器(18)上端的高壓套管(18-2)頂端連接有高壓電源(17)，乳化剪切調(diào)配罐(23)出口與高壓電脫水器(18)入口之間連接有原油計(jì)量泵(6)，原油計(jì)量泵(6)出口處設(shè)置有原油流量控制器(5)，原油計(jì)量泵(6)的入口和出口分別通過(guò)原油輸送管線(21)與乳化剪切調(diào)配罐出液口(4)和高壓電脫水器(18)的原油注入口(18-16)連通；高壓電脫水器(18)的油相出口( 18-5)和水相出口( 18-10)分別通過(guò)油相出口電磁閥(16)和水相出口電磁閥(13)與廢液罐(12)連通；所述的乳化剪切調(diào)配罐(23)、高壓電脫水器(18)和廢液罐(12)為帶保溫層的金屬容器，所述的保溫層分別通過(guò)調(diào)配罐電磁閥(3)、脫水器電磁閥(8)和廢液罐電磁閥(11)連接到模溫機(jī)導(dǎo)熱油出油管線(I)上，并通過(guò)導(dǎo)熱油回油管線(2)流回模溫機(jī)(24)，廢液罐(12)出口與乳化剪切調(diào)配罐(23)入口之間通過(guò)循環(huán)泵(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器(18)包括:電極導(dǎo)桿(18-1)、高壓套管(18-2)、高壓電脫水器上蓋(18-3)、套管接線保護(hù)帽(18-4)、油相出口(18-5)、油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)、高壓引線(18-7)、電場(chǎng)區(qū)域(18-8)、 水相含水率在線檢測(cè)儀接口( 18-9)、水相出口( 18-10)、電脫水器保溫箱(18-11)、保溫箱導(dǎo)熱油入口(18-12)、保溫箱導(dǎo)熱油出口(18-13)、浮球開(kāi)關(guān)(18-14)、原油進(jìn)液緩沖管(18-15)、原油注入口(18-16)、電脫水器平掛電極(18-17)、平掛電極間距調(diào)節(jié)件(18-18)、平掛電極絕緣支撐件(18-19)、套管緊固件(18-24)； 其中，兩個(gè)電極導(dǎo)桿(18-1)分別嵌入在兩個(gè)高壓套管(18-2)內(nèi)，兩個(gè)套管接線保護(hù)帽(18-4)分別與兩個(gè)高壓套管(18-2)的兩端進(jìn)行螺紋連接，兩個(gè)高壓套管(18-2)分別與高壓電脫水器上蓋(18-3)螺紋連接，并通過(guò)套管緊固件(18-24)螺紋固定，高壓電脫水器上蓋(18-3)固定連接在高壓電脫水器(18)外殼上端，平掛電極絕緣支撐件(18-19)位于套管接線保護(hù)帽(18-4)外側(cè)，并且平掛電極絕緣支撐件(18-19)上端分別與高壓電脫水器上蓋(18-3)螺紋連接，平掛電極絕緣支撐件(18-19)下端分別與平掛電極間距調(diào)節(jié)件(18-18)螺紋連接，電脫水器平掛電極(18-17)分別與平掛電極間距調(diào)節(jié)件(18-18)固定連接，高壓引線(18-7)—端與電脫水器平掛電極(18-17)卡接，高壓引線(18-7)另一端通過(guò)套管接線保護(hù)帽(18-4)與電極導(dǎo)桿(18-1)卡接，其中，兩個(gè)電脫水器平掛電極(18-17)共同形成電場(chǎng)區(qū)域(18-8);油相出口(18-5)、油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)、水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)和水相出口(18-10)分別設(shè)置在電脫水器(18)右側(cè)外殼處，其中，油相出口(18-5)位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)上端，水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)下端，水相出口(18-10)位于水相含水率在線檢測(cè)儀接口( 18-9)下端，水相出口( 18-10)設(shè)置有浮球開(kāi)關(guān)(18-14)，其中，浮球開(kāi)關(guān)(18-14)設(shè)置在電脫水器(18)的底部，電脫水器(18)左側(cè)外殼處設(shè)置有原油注入口( 18-16)，原油進(jìn)液緩沖管(18-15)嵌入在原油注入口( 18-16)內(nèi)，其中，原油進(jìn)液緩沖管(18-15)表面設(shè)置有若干相同大小的孔，電脫水器保溫箱(18-11)設(shè)置在電脫水器(18)的底部，電脫水器保溫箱(18-11)下端左側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油出口(18-13)，電脫水器保溫箱(18-11)下端右側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油入口(18-12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器(18)包括:電極導(dǎo)桿(18-1)、高壓套管(18-2)、高壓電脫水器上蓋(18-3)、套管接線保護(hù)帽(18-4)、油相出口(18-5)、油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)、高壓引線(18-7)、電場(chǎng)區(qū)域(18-8)、水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)、水相出口(18-10)、電脫水器保溫箱(18-11)、保溫箱導(dǎo)熱油入口(18-12)、保溫箱導(dǎo)熱油出口(18-13)、浮球開(kāi)關(guān)(18-14)、原油進(jìn)液緩沖管(18-15)、原油注入口(18-16)、電脫水器豎掛電極(18-20)、豎掛電極連接件(18-21)、豎掛極板間距滑道板(18-22)、豎掛電極絕緣支撐件(18-23)、套管緊固件(18-24)； 其中，兩個(gè)電極導(dǎo)桿(18-1)分別嵌入在兩個(gè)高壓套管(18-2)內(nèi)，兩個(gè)套管接線保護(hù)帽(18-4)分別與兩個(gè)高壓套管(18-2)的兩端進(jìn)行螺紋連接，兩個(gè)高壓套管(18-2)分別與高壓電脫水器上蓋(18-3)螺紋連接，并通過(guò)套管緊固件(18-24)螺紋固定，高壓電脫水器上蓋(18-3)固定連接在高壓電脫水器(18)外殼上端，豎掛電極絕緣支撐件(18-23)位于套管接線保護(hù)帽(18-4)外側(cè)，并且豎掛電極絕緣支撐件(18-23)上端分別與高壓電脫水器上蓋(18-3)螺紋連接，豎掛電極絕緣支撐件(18-23)下端分別與豎掛極板間距滑道板(18-18)螺紋連接，豎掛電極連接件(18-21)與豎掛極板間距滑道板(18-22)的滑道螺紋連接，豎掛電極連接件(18-21)下端分別設(shè)置有兩個(gè)電脫水器豎掛電極(18-20)，高壓引線(18-7) 一端與電脫水器豎掛電極(18-20)卡接，高壓引線(18-7)另一端通過(guò)套管接線保護(hù)帽(18-4)與電極導(dǎo)桿(18-1)卡接，其中，兩個(gè)電脫水器豎掛電極(18-20)共同形成電場(chǎng)區(qū)域(18-8);油相出口( 18-5)、油相含水率在線檢測(cè)儀接口( 18-6)、水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)和水相出口(18-10)分別設(shè)置在電脫水器(18)右側(cè)外殼處，其中，油相出口(18-5)位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)上端，水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)位于油相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-6)下端，水相出口(18-10)位于水相含水率在線檢測(cè)儀接口(18-9)下端，水相出口(18-10)設(shè)置有浮球開(kāi)關(guān)(18-14)，其中，浮球開(kāi)關(guān)(18-14)設(shè)置在電脫水器(18)的底部，電脫水器(18)左側(cè)外殼處設(shè)置有原油注入口(18-16)，原油進(jìn)液緩沖管(18-15)嵌入在原油注入口( 18-16)內(nèi)，其中，原油進(jìn)液緩沖管(18-15)表面設(shè)置有若干相同大小的孔，電脫水器保溫箱(18-11)設(shè)置在電脫水器(18)的底部，電脫水器保溫箱(18-11)下端左側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油出口( 18-13)，電脫水器保溫箱(18-11)下端右側(cè)設(shè)置有保溫箱導(dǎo)熱油入口 ( 18-12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的保溫層導(dǎo)熱媒質(zhì)為導(dǎo)熱油或水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器(18)為不銹鋼金屬材質(zhì)的高壓電脫水器(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的平掛電極間距調(diào)節(jié)件(18-18)為聚四氟乙烯材質(zhì)的平掛電極間距調(diào)節(jié)件(18-18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器上蓋(18-3 )和電脫水器高壓套管(18-2 )分別為聚四氟乙烯材質(zhì)的高壓電脫水器上蓋(18-3 )和聚四氟乙烯材質(zhì)的電脫水器高壓套管(18-2 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器(18)具有可視窗結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，其特征在于所述的高壓電脫水器(18)具有可視窗為超白鋼化玻璃材質(zhì)的可視窗。
專利摘要原油電脫水動(dòng)態(tài)可視化模擬裝置，它涉及高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域。它要解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室原油電脫水裝置得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)中采用的數(shù)據(jù)差異較大的問(wèn)題。該裝置由高壓電源、模溫機(jī)、乳化剪切調(diào)配罐、原油計(jì)量泵、原油流量控制器、高壓電脫水器、廢液罐和循環(huán)泵構(gòu)成。工作時(shí)脫水原油在乳化剪切調(diào)配罐中被均質(zhì)加熱，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制器控制注入高壓電脫水器的原油流量，使原油在高壓電脫水器中電極構(gòu)成的電場(chǎng)部分進(jìn)行油水分離，并通過(guò)可視窗觀測(cè)脫水過(guò)程中油水界面層以及水相層的形成情況?？梢詼?zhǔn)確控制原油脫水參數(shù)，分析脫水規(guī)律，總結(jié)最佳脫水參數(shù)，這對(duì)電脫水器內(nèi)高壓電源參數(shù)與極板間距的選取具有重要的指導(dǎo)意義。
文檔編號(hào)C10G33/02GK203048888SQ201320012540
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者陳慶國(guó), 宋春輝, 梁雯, 王新宇, 池明赫, 聶洪巖 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 哈爾濱理工大學(xué), 哈爾濱電業(yè)局