[发明专利]一种油田采出液电磁分离装置的电磁分离通道

说明书

本发明公开的是一种油田采出液电磁分离装置的电磁分离通道，本发明包括电磁分离段，电磁分离段从油田采出液电磁分离装置的磁体中穿过，电磁分离段的出口端与提取回收段连接；电磁分离段中的管道基体内装有阳极和阴极，阳极和阴极分别通过连接在阳极接线柱和阴极接线柱中的电缆线与管道基体外面的外加直流电源电性连接；提取回收段设有排油管和排水管，电磁分离段的入口端与油田采出液来水管道连接，提取回收段中的排油管与输油管道连接，提取回收段中的排水管与回注水管道连接。本发明同时实现了油水分离、达标水质提取和油回收的目的，具有结构和处理流程简单、占地面积小、运行和维护成本低的特点，同时便于与油田现有水处理系统结合。

技术领域

本发明涉及一种油田采出液电磁处置的电磁分离通道。

背景技术

目前，已有大部分油田进入了高含水开发期，油田采出液综合含水率在80%、甚至达到90%以上。油田采出液的水相经处理后主要用作回注水回注到地下油层，以保持油层压力、提高原油采收率。

为使回注水水质达标，油田水处理系统一般采用多级沉降、多级加药，并配套气浮、过滤等工艺，处理流程长、处理环节多、占地面积大，运行和维护成本高。

电磁分离是利用电磁力实现非导磁的导电物质和非导电物质分离，已成功应用于金属净化、金属基复合材料制备以及海洋溢油和船舶油污水处理中。

现有海洋溢油和海洋油污水电磁分离系统中，电磁分离管道穿过磁场空间，其出口和油水分离箱连接，电磁分离管道在用于油相和水相的分离时，油水分离箱既作为油水二次分离装置，又具有达标水质外排和油回收作用。

因而，现有油污水电磁分离系统的电磁分离管道仅具有油水分层的功能，不能同时实现达标水质的提取和油回收。

油田采出液为油珠悬浮于水相的油水混合流，其中水相具有一定的导电性，而悬浮其中的油珠是不导电的。根据经典电动力学和磁流体动力学，在外加电流的电流密度J和磁场B的作用下，导电的水相及其中的油珠处于不同的力场和流体运动状态。如说明书附图图1中的油田采出液电磁分离装置的工作原理图所示，电磁分离管道4水平穿过磁体3的磁孔。油污水从电磁分离管道4中通过，油污水充满电磁分离管道4；而在电磁分离管道4的出口，上层为油且下层为达标水。

目前使用的油田采出液电磁分离装置，导电的水相受到向下的电磁力 F_e的作用，进而产生一个附加重力场g’：g’=BJ/ρ₁；上式中：ρ₁为水相密度，J为外加电流的电流密度。因此，油珠处于超重力环境，等效重力加速度g_s=g+g’、式中g为重力加速度；增大了油珠的上浮力F_f，F_f=ρ₁V₂g_s=JBV₂+ρ₁V₂g，式中：水相密度ρ₁、油珠体积V₂、等效重力加速度g_s、外加电流的电流密度J 、磁场B、重力加速度g，又加速了油珠上浮，实现了油水的高效分离。

此外，静电场作用下，导电的水相发生电解，电极表面产生微小气泡、形成气泡－油珠结合体，进一步增大了油珠的上浮速度、提高了油水分离效率。油田采出液电磁分离装置结合了超重力分离和气浮分离的优势，分离效率高；无须投入任何亲油的或磁性的其它物质，不产生危险废弃物。其主要运行参数为电流密度和磁感应强度，控制量为电磁信号，易于实现自动化控制和规模化生产，劳动强度低。

当前，如何与油田现有水处理系统结合，同时简化处理环节，减小占地面积和运行和维护成本，是油田采出液电磁分离装置要解决的技术问题。

发明内容