原油電脫水高重復(fù)率高壓脈沖發(fā)生裝置的研制.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)油田逐步進(jìn)入油田開(kāi)采中后期，各種強(qiáng)化采油技術(shù)先后被推廣應(yīng)用，導(dǎo)致原油乳化嚴(yán)重、采出液的含水率大、油/水過(guò)渡層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并引起脫水電流大、脫水電場(chǎng)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(duì)上述問(wèn)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(fù)率高壓脈沖發(fā)生裝置，以提高原油電脫水器對(duì)高含水原油、老化原油和油/水過(guò)渡層等頑固原油的處理能力，并提高脫水電場(chǎng)的穩(wěn)定性，具體研究?jī)?nèi)

2、容包括:
　　(1)依據(jù)原油的實(shí)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(jié)構(gòu)的電流變化規(guī)律，為高重復(fù)率高壓脈沖發(fā)生裝置的設(shè)計(jì)提供參數(shù)依據(jù)。
　　(2)結(jié)合原油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)脫水的實(shí)際需求，給出了高重復(fù)率高壓脈沖發(fā)生裝置的基本參數(shù)，并對(duì)該裝置的主回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，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(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的主回路能滿足原油電脫水對(duì)高重復(fù)率高壓脈沖發(fā)生器的指標(biāo)要求。
　

3、　(3)設(shè)計(jì)了基于CPLD和微處理器的高壓發(fā)生器控制系統(tǒng)，包括:調(diào)壓控制模塊、高頻逆變控制模塊、數(shù)據(jù)調(diào)理與采集模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊等。調(diào)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電壓幅值、脈沖重復(fù)率、脈沖寬度等輸出參數(shù)的控制，并可對(duì)脫水電壓和電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　(4)為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的高重復(fù)率高壓脈沖發(fā)生裝置進(jìn)行原油電脫水的有效性，在實(shí)驗(yàn)室搭建了原油電脫水實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并研究不同條件老化原油的電脫水特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與高壓直流電場(chǎng)和高壓交流電