一种电磁页岩油高效脱水方法及一体化装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202410257420.1 | 申请日 | 2024-03-07 | 公开(公告)号 | CN117844522A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 森诺科技有限公司; 森诺技术有限公司; | 发明人 | 王春岚; 李勃桦; 王艳; 石艳娟; 姚峥; 张家玮; 许钦一; 刘杰; 任绪超; 王忠彬; 周志海; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及油田油气 水 处理 技术领域，具体地涉及一种电磁 页岩 油高效脱水方法及一体化装置；所述方法基于一体化装置实现，所述方法包括：药剂与来液混合后，进入 旋流分离器 内进行气液初分离，气相由油气水缓冲腔通过上层的气相空间流向电磁脱水腔，液相经布液管流至电磁脱水腔；由电磁脱水腔内的电磁 电极 降低页岩油 粘度 ，在电磁脱水腔内的电极板的作用下，使 密度 较低的页岩油向上移动，密度较大的水向下移动，实现脱水处理；电磁脱水腔脱出的水直接进入输水管，脱水后的合格页岩油溢流至 净化 油腔，完成页岩油高效脱水作业。本发明 磁场 与 电场 的配合使用，可实现页岩油短流程、全密闭、低能耗处理，降低页岩油单位处理成本，实现页岩油的高效处理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电磁页岩油高效脱水方法，其特征在于，包括以下步骤： |
||||||
| 说明书全文 | 一种电磁页岩油高效脱水方法及一体化装置技术领域背景技术[0002] 对于非常规油品‑页岩油的开采，通常存在以下问题：部分油田采出的页岩油在不同时间段、不同产液量条件下，原油物性及出油含水率差异性大，且分散相液滴极小，原油乳化性高，密度相对较低，脱水难度大。 [0003] 利用现有已建的热电化学原油脱水工艺，将打破站内原有稳定的脱水系统。常规的电脱水工艺可对含水率在30%以下的低含水原油进行脱水，但效果较差，分离出的水质较浑浊，且对于高含水和老化含杂质原油，尤其是页岩油，容易发生垮电场等现象，并且对于高含水原油电脱水处理效果较差。 [0004] 若采用分质分输，需高温、大加药负荷，造成页岩油单位处理成本极高。 [0005] 因此，急需采用处理工艺密闭、处理流程短，能耗低，处理成本低的原油处理工艺来实现页岩油高效处理。 发明内容[0006] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种密闭工艺、短流程、低能耗、低处理成本的电磁页岩油高效脱水方法及一体化装置。 [0007] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电磁页岩油高效脱水方法，包括以下步骤： 步骤1、将罐体内部通过两个溢流堰板间隔开，依次划分为油气水缓冲腔、电磁脱 水腔和净化油腔，且油气水缓冲腔、电磁脱水腔和净化油腔顶部连通，使各腔体气相空间连通； 步骤2、进液管的来液与加药口加入的药剂在静态混合器中充分混合； 步骤3、药剂与来液混合后，进入旋流分离器内进行气液初分离，分离出的气相和 液相进入油气水缓冲腔中，气相由油气水缓冲腔通过上层的气相空间流向电磁脱水腔，通过气包后外输，液相（含水页岩油）经溢流堰板上的布液管流至电磁脱水腔； 步骤4、由电磁脱水腔内的电磁电极降低页岩油粘度，增大其流动性，在电磁脱水 腔内的电极板的作用下，使密度较低的页岩油向上移动，密度较大的水向下移动，实现页岩油脱水处理； 步骤5、电磁脱水腔脱出的水直接进入输水管，排至下游装置，脱水后的合格页岩 油溢流至净化油腔，由净化油腔底部的输油管排出，完成页岩油高效脱水作业。 [0009] 本发明还提供另一种技术方案，一种电磁页岩油高效脱水一体化装置，包括罐体，罐体内包括油气水缓冲腔、电磁 脱水腔和净化油腔；所述油气水缓冲腔、电磁脱水腔和净化油腔之间通过溢流堰板间隔开，且油气水缓冲腔、电磁脱水腔和净化油腔顶部连通，使各腔体气相空间连通；所述油气水缓冲腔上方安装有旋流分离器，旋流分离器与进液管相连；所述油气水缓冲腔、电磁脱水腔之间的溢流堰板上设置布液管，布液管一端与油气水缓冲腔连通，另一端延伸至电磁脱水腔中；所述电磁脱水腔下部设置电磁电极，上部设置电极板，电磁脱水腔上方安装有气包。 [0010] 上述技术方案，在旋流分离器内进行初步气液分离，气相经油气水缓冲腔和电磁脱水腔，通过气包后外输。旋流分离器分离出的液相进入油气水缓冲腔经布液管布液至电磁脱水腔，在电磁脱水腔下部设置电磁电极，改善出水质量；在电磁脱水腔上部设置电极板，进行页岩油脱水。磁场与电场的配合使用，可实现页岩油短流程、全密闭、低能耗处理，降低页岩油单位处理成本，实现页岩油的高效处理。 [0011] 进一步的，所述进液管上设置加药口和静态混合器，保证自加药口加入的破乳剂在进液管内与来液充分混合。 [0012] 进一步的，所述电磁脱水腔底部与采出水输水管连接，输水管上设置有电动界位调节阀，所述罐体上设置与电动界位调节阀联锁的射频导纳仪。通过射频导纳仪联锁电动界位调节阀开度，以控制电磁脱水腔界位高度。 [0013] 进一步的，所述净化油腔底部设置净化油输油管，输油管上设置有电动液位调节阀，净化油腔内设置与电动液位调节阀联锁的液位计。通过液位计联锁电动液位调节阀开度，以控制净化油腔液位高度。 [0014] 进一步的，所述气包与伴生气输气管连接，输气管上设置有压力调节阀，所述罐体上设置有与压力调节阀连锁的压力表，根据压力表显示压力，调节压力调节阀开度，以控制罐体内伴生气压力。 [0015] 进一步的，所述电磁电极位于布液管下方，所述电极板位于布液管上方。 [0017] 图1为本发明电磁页岩油高效脱水一体化装置结构原理示意图。 [0018] 图中，1、油气水缓冲腔；2、电磁脱水腔；3、净化油腔；4、进液管；5、加药口；6、输气管；7、输油管；8、输水管；9、旋流分离器；10、布液管；11、电磁电极；12、电极板；13、气包；14、射频导纳仪；15、压力表；16、液位计；17、压力调节阀；18、电动液位调节阀；19、电动界位调节阀；20、静态混合器；21、溢流堰板。 具体实施方式[0020] 实施例1：本实施例涉及一种电磁页岩油高效脱水方法，包括以下步骤： 步骤1、将罐体内部通过两个溢流堰板21间隔开，依次划分为油气水缓冲腔1、电磁 脱水腔2和净化油腔3，且油气水缓冲腔1、电磁脱水腔2和净化油腔3顶部连通，使各腔体气相空间连通； 步骤2、进液管4的来液与加药口5加入的药剂（破乳剂）在静态混合器20中充分混 合； 步骤3、药剂与来液混合后，进入旋流分离器9内进行气液初分离，分离出的气相和 液相进入油气水缓冲腔1中，气相由油气水缓冲腔1通过上层的气相空间流向电磁脱水腔2，通过气包13后外输，液相（含水页岩油）经溢流堰板21上的布液管10流至电磁脱水腔2； 步骤4、由电磁脱水腔2内的电磁电极11降低页岩油粘度，增大其流动性，在电磁脱 水腔2内的电极板12的作用下，使密度较低的页岩油向上移动，密度较大的水向下移动，实现页岩油脱水处理； 步骤5、电磁脱水腔2脱出的水直接进入输水管8，排至下游装置，脱水后的合格页 岩油溢流至净化油腔3，由净化油腔3底部的输油管7排出，完成页岩油高效脱水作业。 [0021] 脱水作业过程中，通过射频导纳仪14联锁输水管8上的电动界位调节阀19开度控制电磁脱水腔2界位高度；通过液位计16联锁输油管7上的电动液位调节阀18开度控制净化油腔3液位高度。 [0022] 电极板12利用自适应调整的电压、频率，如电极板12通过可输出连续调节1kV～10kV升压变压器、400～20kHz的连续调节频率，建立高强度的场强，在电场的作用下，使水滴变形，削弱水滴界面膜的强度，水滴在电场中振动、相互碰撞、聚结，将单位处理能耗控制在0.05kW～0.2kW，使密度较低的页岩油向上移动，密度较大的水向下移动，满足页岩油脱水深度的要求。 [0023] 本发明综合磁场和电场对原油脱水的作用，可实现页岩油短流程、全密闭、低能耗处理，降低页岩油单位处理成本，实现页岩油高效处理。 [0024] 实施例2：如图1所示，本实施例涉及的一种电磁页岩油高效脱水一体化装置，用于实现实施 例1所述的方法。所述装置包括罐体，罐体内包括油气水缓冲腔1、电磁脱水腔2和净化油腔 3；所述油气水缓冲腔1、电磁脱水腔2和净化油腔3之间通过溢流堰板21间隔开，且油气水缓冲腔1、电磁脱水腔2和净化油腔3顶部连通，使各腔体气相空间连通。 [0025] 所述油气水缓冲腔1上方安装有旋流分离器9，旋流分离器9与进液管4相连；所述进液管4上设置加药口5和静态混合器20，保证自加药口5加入的破乳剂在进液管4内与来液充分混合。 [0026] 所述油气水缓冲腔1、电磁脱水腔2之间的溢流堰板21上设置布液管10，布液管10一端与油气水缓冲腔1连通，另一端延伸至电磁脱水腔2中。 [0027] 所述电磁脱水腔2的下部设置电磁电极11，上部设置电极板12，所述电极板12和所述电磁电极11分别位于布液管10上方和下方。 [0028] 所述电磁脱水腔2上方安装有气包13。所述气包13与伴生气输气管6连接，输气管6上设置有压力调节阀17，所述罐体上设置有与压力调节阀17连锁的压力表15，根据压力表15显示压力，调节压力调节阀17开度，以控制罐体内伴生气压力。 [0029] 所述电磁脱水腔2底部与采出水输水管8连接。所述输水管8上设置有电动界位调节阀19，所述罐体上设置与电动界位调节阀19联锁的射频导纳仪14，通过射频导纳仪14联锁电动界位调节阀19开度，以控制电磁脱水腔2界位高度。 [0030] 所述净化油腔3底部设置净化油输油管7，输油管7上设置有电动液位调节阀18，净化油腔3内设置与电动液位调节阀18联锁的液位计16。通过液位计16联锁电动液位调节阀18开度，以控制净化油腔3液位高度。 [0031] 在旋流分离器9内进行初步气液分离，气相经油气水缓冲腔1和电磁脱水腔2，通过气包13后外输。旋流分离器9分离出的液相进入油气水缓冲腔1经布液管10布液至电磁脱水腔2，在电磁脱水腔2下部设置电磁电极11，改善出水质量；在电磁脱水腔2上部设置电极板12，进行页岩油脱水。磁场与电场的配合使用，可实现页岩油短流程、全密闭、低能耗处理，降低页岩油单位处理成本，实现页岩油的高效处理。 |
||||||
