【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種三相分離技術，尤其涉及一種多重電場與磁場協同強化的三相分離器。
技術介紹
1、目前，隨著經濟進入快速發展階段，對能源的需求不斷增大，油氣資源的可開采年限越來越低。尋找新的可替代能源迫在眉睫，油頁巖作為石油的可替代能源一經發現便成為了世界關注的焦點。
2、頁巖油是指蘊含在頁巖層系(以頁巖為主)中的石油資源，主要存在于巖石孔隙、裂縫以及巖石鄰層和夾層。頁巖油具有凝點高、含蠟量高、析蠟點高、乳狀液中液滴粒徑小、乳化程度高等特點，所以頁巖油采出液在處理過程中存在破乳、脫水困難等問題。為滿足頁巖油礦場產物計量、礦場加工、商品原油質量要求、原油儲存和管道(或其他輸送方式)輸送的需要，必須將氣液兩相分開，將液相中的原油和伴生水分開，三相分離處理也因此而成為礦場頁巖油加工的首要處理工序。
3、油、氣、水三相具有不同的物理和化學性質，如密度、粘度等，油氣水三相分離器正是以一定的方式(如重力沉降法、離心法、填料分離法等)，利用三相之間性質的不同，使油、氣、水達到一定程度的分離。但由于各油田采出液的性質不同，其要求油、氣、水三相達到的分離程度也不盡相同，因此國內外學者以及工程技術人員根據生產以及開采環境的要求對油氣水三相分離器不斷進行研究、設計和改進，使其更加合理有效，更加經濟環保。
4、2017年以來，北京石油化工學院陳家慶教授課題組開始致力于第三代viec技術與產品的國產化應用。歷時兩年多時間，在充分消化和吸收國外第三代viec電場破乳技術的基礎上，自主研發了變壓器非內置式viec靜電聚結模塊
5、2020年，金標智能科技有限公司劉存信等人提出了一種新型高頻靜電聚結器，工作時高含水原油乳化液從氣液旋流分離器切向入口進入，經內部旋流離心后，氣體從上部的排氣管道排出，液體從裝置下部流入電場區域，通過一級高頻聚結裝置對原油乳化液進行電場破乳，使得高含水原油乳化液實現油水分離的目的：裝置內第二層聚結裝置可以有效對氣泡進行切割，提高氧的轉移速率和利用效率，從而使得水中的有機物得到有效的處理。同年，勝利油田龍璽石油工程服務有效責任公司孫龍龍等人針對高含水原油采出液乳化強、難處理等問題，設計了一種高頻聚結裝置。處理過程中，原油乳化液經入口進入，并通過油孔分布器均勻分散在罐內，流經電場區域，并在電極網電場作用下，使得油水兩相分離，油相通過出油口排出罐外。現場實驗結果顯示:含水率90％以上的原油乳化液經處理后，油中含水率可降至5％，電場破乳預分水的效果顯著。
6、綜上所述，在現有的原油三相分離工藝中，熱化學工藝成本高，處理流程長，難以密閉以至于油氣損耗大，環境問題突出，同時處理后外輸油水難以達到標準要求。客觀而言，相比于化學破乳、熱化學破乳等油水乳化液處理方法，電場破乳因處理效率高、無副作用而在近些年來受到國內外研究人員的高度關注。當前大部分在役三相分離器所采用的電場仍為工頻/高壓交流電場，且迄今大量的工程運行結果表明，工頻電脫水設備容易產生電擊穿現象，導致電場、電極被破壞，出現難以加電等問題，而目前常規高頻脈沖電場設備處理頁巖油，停留時間是常規原油處理的2倍以上，故目前迫切需要改善頁巖油電場分離器所用電場的有效性。
7、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供了一種多重電場與磁場協同強化的三相分離器，以解決現有技術中存在的上述技術問題。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、本專利技術的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，包括分離器罐體，所述分離器罐體一端連接有原油管線3、注水管線2和加藥管線1，另一端連接有出油管線15，上部連接有出氣管線14，下部連接有排水管線17，所述排水管線17側支管通過水泵與所述分離器罐體連接有泥砂沖洗水管線16；
4、所述分離器罐體內設有管式分配器7與所述原油管線3連接，自所述管式分配器7至出油管線15的區域為原油處理區域；
5、所述分離器罐體內設有中低壓裸電極電場破乳系統8，分離器罐體外設置有快變換電磁場破乳系統12和快變換螺線管破乳系統13；
6、所述分離器罐體外設有配套使用的供電電源裝置10和供電接線集線器11。
7、與現有技術相比，本專利技術所提供的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，簡化了現有原油的熱化學處理工藝，產生的多重電場和磁場可對罐內油包水型和水包油型原油乳化液進行有效電場破乳及靜電聚結脫水，且能夠強化處于電場中的化學破乳過程，縮短了原油常規高頻脈沖電場處理的停留時間，可實現原油密閉、高效、低成本處理。
8、用以對原油進行破乳及脫水處理，使處理后的原油在礦場滿足外輸標準或在煉油車間滿足后續加工處理標準的相關要求。
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1.一種多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，包括分離器罐體，所述分離器罐體一端連接有原油管線(3)、注水管線(2)和加藥管線(1)，另一端連接有出油管線(15)，上部連接有出氣管線(14)，下部連接有排水管線(17)，所述排水管線(17)側支管通過水泵與所述分離器罐體連接有泥砂沖洗水管線(16)；
2.根據權利要求1所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述中低壓裸電極電場破乳系統(8)的裸電極采用矩形波供電方式，供電電壓在10V～2kV之間，脈沖頻率500Hz～250kHz之間，供電換向頻率在50Hz～5kHz。
3.根據權利要求1所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述的快變換電磁場原油破乳系統(12)包括數個環形鐵芯，環形鐵芯套于分離器罐體上，每個環形鐵芯上設置有快變換勵磁繞組；
4.根據權利要求3所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述的快變換勵磁繞組全部并聯由一個勵磁電源裝置供電；
5.根據權利要求4所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述的
6.根據權利要求1所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述快變換螺線管破乳系統(13)為普通高溫導線穿在防爆管里，然后環繞在分離器罐體上。
7.根據權利要求6所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述快變換螺線管破乳系統(13)的螺線管供電的電流變化速率≥10A/us；電壓在10V～2kV之間可調；
8.根據權利要求2至7任一項所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述中低壓裸電極電場破乳系統(8)、快變換電磁場破乳系統(12)和快變換螺線管破乳系統(13)分開供電；
9.根據權利要求8所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述三相分離器后部設置集油區和集水區，所述分離器罐體外設有升溫設備。
...【技術特征摘要】
1.一種多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，包括分離器罐體，所述分離器罐體一端連接有原油管線(3)、注水管線(2)和加藥管線(1)，另一端連接有出油管線(15)，上部連接有出氣管線(14)，下部連接有排水管線(17)，所述排水管線(17)側支管通過水泵與所述分離器罐體連接有泥砂沖洗水管線(16)；
2.根據權利要求1所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述中低壓裸電極電場破乳系統(8)的裸電極采用矩形波供電方式，供電電壓在10v～2kv之間，脈沖頻率500hz～250khz之間，供電換向頻率在50hz～5khz。
3.根據權利要求1所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述的快變換電磁場原油破乳系統(12)包括數個環形鐵芯，環形鐵芯套于分離器罐體上，每個環形鐵芯上設置有快變換勵磁繞組；
4.根據權利要求3所述的多重電場與磁場協同強化的三相分離器，其特征在于，所述的快變換勵磁繞組全部并聯由一個勵磁...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃松濤，張保帥，章耀楊，任承文，胡鑫，韓嚴和，李偉，陳家慶，張寶生，石熠，
申請(專利權)人：北京石油化工學院，
類型：發明
國別省市：
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