原油電脫水高重復率高壓脈沖發(fā)生裝置的研制.pdf

1、隨著國內油田逐步進入油田開采中后期，各種強化采油技術先后被推廣應用，導致原油乳化嚴重、采出液的含水率大、油/水過渡層的結構復雜，并引起脫水電流大、脫水電場易倒塌、老化原油處理量加大，使得傳統(tǒng)電脫水器的處理能力明顯下降。針對上述問題，本文從提高原油破乳效果和原油電脫水效率的角度出發(fā)，研制了一種原油電脫水用高重復率高壓脈沖發(fā)生裝置，以提高原油電脫水器對高含水原油、老化原油和油/水過渡層等頑固原油的處理能力，并提高脫水電場的穩(wěn)定性，具體研究內

2、容包括:
　　(1)依據(jù)原油的實際介電參數(shù)，仿真分析了在不同極板間距和不同含水率下，平板和圓柱兩種典型電極結構的電流變化規(guī)律，為高重復率高壓脈沖發(fā)生裝置的設計提供參數(shù)依據(jù)。
　　(2)結合原油生產現(xiàn)場脫水的實際需求，給出了高重復率高壓脈沖發(fā)生裝置的基本參數(shù)，并對該裝置的主回路進行了設計，包括可控整流電路、高頻逆變電路以及高頻脈沖變壓器。仿真結果表明，所設計的主回路能滿足原油電脫水對高重復率高壓脈沖發(fā)生器的指標要求。
　

3、　(3)設計了基于CPLD和微處理器的高壓發(fā)生器控制系統(tǒng)，包括:調壓控制模塊、高頻逆變控制模塊、數(shù)據(jù)調理與采集模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊等。調試結果表明，所設計的控制系統(tǒng)可實現(xiàn)電壓幅值、脈沖重復率、脈沖寬度等輸出參數(shù)的控制，并可對脫水電壓和電流進行實時監(jiān)測。
　　(4)為驗證所設計的高重復率高壓脈沖發(fā)生裝置進行原油電脫水的有效性，在實驗室搭建了原油電脫水實驗平臺，并研究不同條件老化原油的電脫水特性。實驗結果表明，與高壓直流電場和高壓交流電