一种原油脱水用斜板电极组件及油水分离设备

本发明涉及原油脱水，尤其是涉及一种原油脱水用斜板电极组件及油水分离设备。

背景技术：

1、随着大部分油田进入开采中后期，原油含水率高达95％以上，同时，三次采油等强化采油(eor)技术的应用，使原油劣质化严重、成分更复杂、稳定性更高。导致仅依靠重力沉降的油水分离设备无法实现有效破乳分离。同时，高含水率的原油乳化液也会导致原油处理流程中的常规三相分离器和电脱水器无法正常运行。因此，有必要采用更高效的适用于处理高含水原油的油水分离设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种原油脱水用斜板电极组件及油水分离设备，以解决现有技术中存在的常规三相分离器和电脱水器无法有效对高含水率的原油乳化液进行破乳分离的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种原油脱水用斜板电极组件，包括管状绝缘电极、接地板状电极、金属电极支撑架和电缆组件，其中，所述金属电极支撑架的个数为两个或多个，所述管状绝缘电极和所述接地板状电极均放置在所述金属电极支撑架上且所述接地板状电极相对于所述金属电极支撑架倾斜设置，所述管状绝缘电极的一端与所述电缆组件电连接，所述电缆组件与交流电源的高压极电连接，所述接地板状电极与所述交流电源的接地极电连接。

4、可选地，所述管状绝缘电极包括外绝缘层、中间金属螺旋带、内绝缘层、接线柱、电极棒芯和绝缘密封帽，所述中间金属螺旋带位于所述内绝缘层和所述外绝缘层之间，所述内绝缘层和所述中间金属螺旋带之间以及所述外绝缘层和所述中间金属螺旋带之间通过热熔胶相连接，所述绝缘密封帽密封连接在所述外绝缘层、所述中间金属螺旋带和所述内绝缘层三者的端部，所述电极棒芯与所述中间金属螺旋带的另一端相连接，所述接线柱与所述外绝缘层的另一端相连接，所述接线柱套在所述电极棒芯上，所述接线柱和所述电极棒芯均与所述电缆组件相连接。

5、可选地，所述接地板状电极包括两块金属平板，所述接地板状电极为八字型结构，两块所述金属平板之间存在间隔；或者所述接地板状电极为角型结构，两块所述金属平板的端部固定连接；

6、所述金属平板相对于所述金属电极支撑架倾斜设置。

7、可选地，所述金属电极支撑架的上方设置有第一支撑部和卡接部，所述第一支撑部和所述卡接部的个数均为多个且所述第一支撑部和所述卡接部沿所述金属电极支撑架的长度方向间隔设置，所述管状绝缘电极放置在所述第一支撑部上，所述接地板状电极的端部卡在所述卡接部上，且所述管状绝缘电极位于所述接地板状电极内。

8、可选地，所述金属电极支撑架的上方设置有第二支撑部，所述第二支撑部连接在所述卡接部的上方，且所述第二支撑部的高度大于所述第一支撑部的高度，所述管状绝缘电极放置在所述第二支撑部上，多个所述管状绝缘电极交错分布。

9、可选地，所述金属电极支撑架的下方设置有凹陷槽。

10、可选地，所述电缆组件包括集线管和电缆，所述电缆位于所述集线管内，所述电缆的一端与所述管状绝缘电极电连接，所述电缆的另一端与所述交流电源的高压极电连接。

11、本发明提供的一种油水分离设备，包括罐体、交流电源、固定架和一种原油脱水用斜板电极组件，所述一种原油脱水用斜板电极组件通过所述固定架安装在所述罐体内，所述交流电源位于所述罐体外，所述一种原油脱水用斜板电极组件的管状绝缘电极和接地板状电极分别与所述交流电源的高压极和接地极电连接。

12、可选地，所述一种原油脱水用斜板电极组件的个数至少为两个，所述一种原油脱水用斜板电极组件的长度方向与所述罐体的轴向方向一致，多个所述一种原油脱水用斜板电极组件沿所述罐体的径向方向分布。

13、可选地，还包括挡板，所述挡板上设置有多个流通孔，所述挡板与最下层的所述一种原油脱水用斜板电极组件相连接。

14、本发明提供的一种原油脱水用斜板电极组件，安装在卧式罐体内部，管状绝缘电极和接地板状电极分别连接高频高压脉冲交流电源的高压极和接地极，使得管状绝缘电极与接地板状电极之间形成非均匀电场，在非均匀电场的作用下，使乳化液中的分散相小水滴变形、运动、相互聚结成大水滴，在重力作用下，下降至接地板状电极的上表面，由于接地板状电极倾斜放置，因此大水滴在接地板状电极上聚集形成液膜，从接地板状电极的表面脱离，从而实现油水两相分离，通过浅层沉降和电场破乳协同作用，提升了原油乳化液的破乳脱水效果，能够有效处理高含水强稳定性原油乳化液，解决了现有技术中存在的常规三相分离器和电脱水器无法有效对高含水率的原油乳化液进行破乳分离的技术问题。

技术特征：

1.一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，包括管状绝缘电极(1)、接地板状电极(2)、金属电极支撑架(3)和电缆组件(4)，其中，

2.根据权利要求1所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述管状绝缘电极(1)包括外绝缘层(11)、中间金属螺旋带、内绝缘层、接线柱(12)、电极棒芯(13)和绝缘密封帽(14)，所述中间金属螺旋带位于所述内绝缘层和所述外绝缘层(11)之间，所述内绝缘层和所述中间金属螺旋带之间以及所述外绝缘层(11)和所述中间金属螺旋带之间通过热熔胶相连接，所述绝缘密封帽(14)密封连接在所述外绝缘层(11)、所述中间金属螺旋带和所述内绝缘层三者的端部，所述电极棒芯(13)与所述中间金属螺旋带的另一端相连接，所述接线柱(12)与所述外绝缘层(11)的另一端相连接，所述接线柱(12)套在所述电极棒芯(13)上，所述接线柱(12)和所述电极棒芯(13)均与所述电缆组件(4)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述接地板状电极(2)包括两块金属平板(21)，所述接地板状电极(2)为八字型结构，两块所述金属平板(21)之间存在间隔；或者所述接地板状电极(2)为角型结构，两块所述金属平板(21)的端部固定连接；

4.根据权利要求1所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述金属电极支撑架(3)的上方设置有第一支撑部(31)和卡接部(32)，所述第一支撑部(31)和所述卡接部(32)的个数均为多个且所述第一支撑部(31)和所述卡接部(32)沿所述金属电极支撑架(3)的长度方向间隔设置，所述管状绝缘电极(1)放置在所述第一支撑部(31)上，所述接地板状电极(2)的端部卡在所述卡接部(32)上，且所述管状绝缘电极(1)位于所述接地板状电极(2)内。

5.根据权利要求4所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述金属电极支撑架(3)的上方设置有第二支撑部(33)，所述第二支撑部(33)连接在所述卡接部(32)的上方，且所述第二支撑部(33)的高度大于所述第一支撑部(31)的高度，所述管状绝缘电极(1)放置在所述第二支撑部(33)上，多个所述管状绝缘电极(1)交错分布。

6.根据权利要求1所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述金属电极支撑架(3)的下方设置有凹陷槽(34)。

7.根据权利要求1所述的一种原油脱水用斜板电极组件，其特征在于，所述电缆组件(4)包括集线管(41)和电缆(42)，所述电缆(42)位于所述集线管(41)内，所述电缆(42)的一端与所述管状绝缘电极(1)电连接，所述电缆(42)的另一端与所述交流电源(5)的高压极电连接。

8.一种油水分离设备，其特征在于，包括罐体(6)、交流电源(5)、固定架(7)和权利要求1-7任一所述的一种原油脱水用斜板电极组件，所述一种原油脱水用斜板电极组件通过所述固定架(7)安装在所述罐体(6)内，所述交流电源(5)位于所述罐体(6)外，所述一种原油脱水用斜板电极组件的管状绝缘电极(1)和接地板状电极(2)分别与所述交流电源(5)的高压极和接地极电连接。

9.根据权利要求8所述的油水分离设备，其特征在于，所述一种原油脱水用斜板电极组件的个数至少为两个，所述一种原油脱水用斜板电极组件的长度方向与所述罐体(6)的轴向方向一致，多个所述一种原油脱水用斜板电极组件沿所述罐体(6)的径向方向分布。

10.根据权利要求8所述的油水分离设备，其特征在于，还包括挡板(8)，所述挡板(8)上设置有多个流通孔，所述挡板(8)与最下层的所述一种原油脱水用斜板电极组件相连接。

技术总结本发明提供了一种原油脱水用斜板电极组件及油水分离设备，涉及原油脱水技术领域，解决了现有技术中存在的常规三相分离器和电脱水器无法有效对高含水率的原油乳化液进行破乳分离的技术问题。该装置包括高压管状绝缘电极、接地板状电极、金属电极支撑架和电缆组件，其中，所述金属电极支撑架的个数为两个或多个，所述管状绝缘电极和所述接地板状电极均放置在所述金属电极支撑架上且所述接地板状电极相对于所述金属电极支撑架倾斜设置，所述管状绝缘电极的一端与所述电缆组件电连接，所述电缆组件与交流电源的高压极电连接，所述接地板状电极与交流电源的接地极电连接。技术研发人员：石熠,郑庆玮,陈家庆,张宝生,王秀军,沈帅帅,吴比,姬宜朋,王余豪受保护的技术使用者：北京石油化工学院技术研发日：技术公布日：2024/9/9