[发明专利]一种连续流动静电聚结效果在线评价系统及方法

说明书

一种连续流动静电聚结效果在线评价系统及方法，可以对流动状态下油包水乳状液在静电聚结器内的聚结效果进行评价，包括乳化系统、连续流动系统、静电聚结系统、在线拍照及粒径分析系统。乳化系统产生稳定的油包水乳状液；聚结系统能够在静电聚结器内产生高压电场，促进油包水乳状液中水滴间的碰撞聚结；在线拍照及粒径分析系统利用高速摄像机拍摄微观样槽内经电场处理前后的油包水乳状液图片，分析水滴粒径的变化情况，从而确定最优的电场参数。采用本发明的评价系统及方法，具有操作简单、使用方便、评价迅速、贴近实际、结果准确的优点，能够为静电聚结器运行参数的选择、优化提供依据，使静电聚结器的运行更为高效。

技术领域

本发明涉及一种连续流动聚结效果在线评价系统及方法，属于油气集输系统油田采出液脱水技术领域。

背景技术

目前大部分油田已进入高含水期，井口采出液中含有的伴生水，在阀、泵的剪切作用下与原油混合形成乳状液。同时，为了提高原油采收率，现场通常使用碱、聚合物、表面活性剂等进行驱油，这使得乳状液更加稳定。

为满足国家规定的商品原油含水率指标，在油田地面集输站场中需对油水乳状液进行破乳脱水。重力沉降或热化学沉降方法脱水效率低，通常利用静电场方法强化破乳脱水，其基本原理是利用高压电场削弱油水间界面膜强度，加速水滴间运移、碰撞和聚结，形成大水滴从而加速沉降分离。

针对静电聚结破乳脱水效果的评价，传统的方法是对破乳后的原油含水率进行检测。《GB/T 8929-2006原油含水率的测定蒸馏法》和《SY/T 5402-2008 原油含水量的测定电脱法》中详细介绍了油田原油含水率的测定方法，但遗憾的是，蒸馏法耗时太长而原油含水电脱分析仪中电场精确度有限，两种方法普遍存在缺陷。

中国专利CN 104515692 A公开了一种静电聚结快速评价的系统及方法，其利用波形发生器和高压电源放大器在小型静电聚结器上施加电信号来促使油包水乳状液中的水滴发生聚结，对聚结后的乳状液取样，通过显微镜拍照结合图像技术分析水滴粒径加电前后的变化，得到水滴粒径分布变化规律从而判断破乳脱水效果。该专利中所涉及的系统及方法只能在静态条件下使用，忽略了流动对油包水乳状液聚结效果的影响规律，但在实际生产中流动状态对聚结效果的影响却是不可忽略的；同时，其不能对液滴粒径实现在线拍摄，而是通过取样后进行拍摄，这会给实验结果带来误差。

中国专利CN 203048887 U公开了一种静电聚结分离装置及系统，利用高压交流电场，水滴在进油口所连接的水平管内实现聚结，并在流动过程中向水平管道底部加速沉降，后油水混合液进入垂直管段利用重力沉降作用实现油水分离。该技术可以实现油水乳状液的动态破乳，但没有涉及到聚结效果的评价方法。

鉴于以上原因，有必要设计一套能够对连续流动乳状液进行静电破乳并能对聚结效果进行在线评价的实验系统及方法，能够对静电聚结设备流动参数、电场参数进行优选，使静电聚结设备设计更合理，使用更高效。

发明内容

本发明目的是提供一种连续流动静电聚结效果在线评价系统及方法，以克服现有技术的不足。

针对不同类型油包水乳状液最优电场参数不同、静态实验难以模仿流动条件的特点，能够利用高压电场加速油包水乳状液中水滴间的聚结，通过高速摄像装置在线采集乳状液真实图片，用于分析粒径变化，实现对连续流动乳状液静电聚结效果进行在线观测、评价并对电场强度、电场频率和电场波形等电场参数进行优选，其实验结果能为静电聚结设备运行的进一步优化提供依据，使其更高效地运行。