【摘要】：電脫水器因其能耗低、效率高、適用范圍廣而成為油田生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的油水分離設(shè)備。由于油田生產(chǎn)三次采油等,電脫水器逐漸分離效率降低、穩(wěn)定性變差,針對(duì)電脫水器進(jìn)行性能評(píng)價(jià)與穩(wěn)定性分析,篩選出針對(duì)不同性質(zhì)油水乳狀液的最優(yōu)運(yùn)行參數(shù),勢(shì)在必行。完成了撬裝化乳狀液制備裝置、電脫水裝置的設(shè)計(jì)與制造。根據(jù)總體要求,確定出撬裝化裝置的總體尺寸、布置圖,對(duì)夾套儲(chǔ)罐、混合攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及工藝管路進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造,并對(duì)儲(chǔ)罐及管路進(jìn)行了電伴熱帶及保溫層包覆處理。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,確定出電脫水裝置結(jié)構(gòu)及主殼總體尺寸,對(duì)布液管、集液管進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定,確定出電極結(jié)構(gòu)、型式及電極端蓋的材料,完成了電脫水裝置的加工。本文主要從含水率、剪切速度、溫度三個(gè)因素來(lái)研究液滴粒徑、分布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:乳狀液制備過(guò)程中乳化時(shí)間越長(zhǎng)、剪切速度越大、溫度越低、含水率越小,分散相在連續(xù)相中分散就越均勻,形成的油水乳狀液越穩(wěn)定。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要從電場(chǎng)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)兩個(gè)方面來(lái)研究液滴的靜電聚結(jié)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:影響聚結(jié)特性的關(guān)鍵因素是電場(chǎng)強(qiáng)度,重質(zhì)油的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度相比中質(zhì)油要低;聚結(jié)過(guò)程存在最優(yōu)頻率,總結(jié)來(lái)說(shuō),最優(yōu)頻率在50~100 Hz之間;含水率較低時(shí),電場(chǎng)作用時(shí)間起主導(dǎo)作用,含水率20%之后,電場(chǎng)力起主導(dǎo)作用,電場(chǎng)強(qiáng)度因素的影響也相應(yīng)變大;隨溫度的升高,聚結(jié)效果變好,發(fā)生“電分散”的場(chǎng)強(qiáng)也隨之變小。油水分離效率與液滴粒徑變化規(guī)律基本契合,極板電壓增大、含水率升高、溫度升高,相對(duì)應(yīng)的油水分離效率增大。極板電壓是影響能耗的最關(guān)鍵因素,裸電極情況下能耗幾乎不隨頻率變化;含水率、溫度越高能耗越大,且含水率對(duì)能耗影響大于溫度。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)所選用裸電極能耗遠(yuǎn)大于相同條件下VIEC、CEC絕緣層電極能耗。油水分離效果隨電場(chǎng)強(qiáng)度增大而變好,且存在最佳分離頻率,電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)油水分離效果影響大于電場(chǎng)頻率;溫度越高、電場(chǎng)作用時(shí)間越長(zhǎng),分離效果就越好。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE624.1
【圖文】：

6 20 1424( 2 )r EFd r 中，o 為真空狀態(tài)下介電常數(shù)；1 為連續(xù)相的介電常數(shù)；d 為兩液滴相近；E 為電場(chǎng)強(qiáng)度；r 是液滴半徑。2) 振蕩聚結(jié)交流電場(chǎng)中，在施加電壓為零的 1、3、5 瞬時(shí)處，液滴在界面張力作用下在瞬時(shí) 2、4 處極間有負(fù)電壓和正電壓，電場(chǎng)力作用下液滴拉長(zhǎng)變形。液滴液滴的界面膜強(qiáng)度，同時(shí)液滴在電場(chǎng)力作用下振動(dòng)，在界面膜膨脹破裂處液滴之間迅速聚結(jié)、長(zhǎng)大、沉降和分離[13]。由此可見(jiàn)，液滴越大，振蕩聚[14]。因此，交流電場(chǎng)適于處理含水率較高的油水乳狀液，對(duì)含水率較低工果并不是很明顯。前蘇聯(lián)研究者對(duì)交流電場(chǎng)頻率與脫水效果的關(guān)系進(jìn)行過(guò)認(rèn)為交流電場(chǎng)工頻下脫水效果最佳。

6 20 1424( 2 )r EFd r 中，o 為真空狀態(tài)下介電常數(shù)；1 為連續(xù)相的介電常數(shù)；d 為兩液滴相近；E 為電場(chǎng)強(qiáng)度；r 是液滴半徑。2) 振蕩聚結(jié)交流電場(chǎng)中，在施加電壓為零的 1、3、5 瞬時(shí)處，液滴在界面張力作用下在瞬時(shí) 2、4 處極間有負(fù)電壓和正電壓，電場(chǎng)力作用下液滴拉長(zhǎng)變形。液滴液滴的界面膜強(qiáng)度，同時(shí)液滴在電場(chǎng)力作用下振動(dòng)，在界面膜膨脹破裂處液滴之間迅速聚結(jié)、長(zhǎng)大、沉降和分離[13]。由此可見(jiàn)，液滴越大，振蕩聚[14]。因此，交流電場(chǎng)適于處理含水率較高的油水乳狀液，對(duì)含水率較低工果并不是很明顯。前蘇聯(lián)研究者對(duì)交流電場(chǎng)頻率與脫水效果的關(guān)系進(jìn)行過(guò)認(rèn)為交流電場(chǎng)工頻下脫水效果最佳。

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