[实用新型]一种静电聚结快速评价系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种静电聚结快速评价系统及方法，用于对同轴圆筒形静电聚结器的聚结效果进行评价，对电场强度、电场频率和电场波形等电场参数进行优选，属于油气集输系统油田采出液脱水技术领域。

背景技术

油田采出液很少是纯净的原油，一般都包含有伴生水和溶解气。原油中游离水沉降分离的相当快，但以乳状液形式存在的水则很难分离，因此在三相分离器之后通常还需要电脱水器处理油包水乳状液。其基本原理是对乳状液施加高强电场，增加分散水滴的碰撞和聚集，促进水滴聚结，加速油水分离。

传统的电脱水器多为卧式罐结构，网状的裸露金属电极分层布置于罐体上部，在相邻的电极上施加不同的电压，其间形成电场。由于电极裸露，容易在电极间形成传导电流，既增加了能耗又带来了短路的危险，因此新型静电聚结器应运而生。新型静电聚结器通常采用绝缘电极和金属电极交替排列组成，而绝缘电极由金属电极和绝缘层组成。美国专利US 6136174公开了一种原油脱水用静电聚结器(CEC)，其电极部分是由绝缘电极和金属电极以同轴圆筒的形式交替排列。中国专利200710015911.1(授权专利公告号CN 101173182A)公开了一种原油乳状液静电脱水器，其聚结段安装在电脱水器上部，电极部分也是由绝缘电极和金属电极以同轴圆筒的形式交替排列。这种形式的电极充分利用了空间，具有结构紧凑，占地面积小等优点。目前，静电聚结器产品大多在使用现场安装之后再进行调试，以确定工作参数。但是由于不同区块所形成的油包水乳状液物化性质有所不同，能够对水滴实现有效电聚结的电场强度、电场频率和电场波形等也有所不同，因此在安装静电聚结器之前评价油包水乳状液通电后的聚结效果，优选电场参数，对于静电聚结器的设计和变压设备的购置具有重要意义。

油田原油含水率的测定方法主要有《GB/T 8929-2006原油含水量的测定蒸馏法》和《SY/T 5402-2008原油含水量的测定电脱法》。蒸馏法时间较长，一组测试至少一个小时。目前油田常用的DTS型原油含水电脱分析仪由由高频高压脉冲发生器、脱水电极及玻璃计量筒等组成。但该设备也存在一定缺陷，如外电极与玻璃计量筒间存在空气，导致电场发生变化；计量筒底部为锥形结构，使得电场发生畸变，降低了电场精确度；高压脉冲发生器仅能输出脉冲信号，不能对波形信号进行优选。

鉴于以上原因，有必要发明能够对静电聚结效果进行快速评价的方法及实验系统，以便能够对不同区块的油包水乳状液最优电场参数进行优选，为静电聚结器的设计和运行提供依据，使得设备设计更合理，使用更高效。

发明内容

本实用新型一种静电聚结快速评价系统，针对不同油包水乳状液最优电场参数不同，静电聚结设备现场调试时间较长的特点，能够对油包水乳状液静电聚结效果进行快速评价并对电场参数进行优选，其实验结果能够为静电聚结器的设计提供依据，为供电设备的选型提供帮助，使静电聚结设备更高效的运行。

一种静电聚结快速评价系统，包括高压电源放大器和示波器，其特征在于还包括任意波形发生器、小型静电聚结器、水浴、以及由显微镜、数码相机和计算机组成的粒级分析系统；所述的任意波形发生器经高压电源放大器放大后通过高压电缆输出至小型静电聚结器，并在小型静电聚结器内产生高强电场，所述的小型静电聚结器由水浴控制恒定温度，所述小型静电聚结器反馈出的电压和电流信号分别通过电压信号线和电流信号线输出至示波器，所述的数码相机通过显微镜拍摄电场作用结束后的小型静电聚结器里取出的油水乳状液液滴图像，并输出至计算机得到水滴粒径分布；

所述的小型静电聚结器包括设有出水口和入水口的恒温水槽，位于恒温水槽内的玻璃绝缘筒，将玻璃绝缘筒上下两端进行封闭的上部端盖和同心固定柱，并有高压电极从上部端盖插入到玻璃绝缘筒底部的同心固定柱上，恒温水槽内充满电解质并设有一接地电极柱，所述的电解质与接地电极柱构成液体电极；

所述恒温水槽的出水口和入水口分别与水浴连接。

所述上部端盖中心设有轴向的中心通孔，所述同心固定柱上表面中心设有轴向的圆柱形凹槽，所述的高压电极穿过上述中心通孔，且末端位于圆柱形凹槽内而实现与玻璃绝缘筒保持同轴。

水浴通过水槽的入水口和出水口连接到恒温水槽上，恒温水槽内的电解质是NaCl溶液。