内置静电聚结构件油水分离器液滴聚结特性。
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同 电 场 下 实 验 介 质 中水 滴 粒 径 与 油 水 分 离 效 率 不 同 ，通 过 液滴 粒径 变 化和 分离 器 出 口介 质 含水率 来
评价静 电聚结效果与装置整体油水分离效果 。具体
实验 流程 如 图 】 所示 。
（ １ ）
设绝 缘层厚度 为 ｄ ，绝 缘 层 介 电 常 数 为 ￡ ， 原 油 乳 状 液 流 道 宽 度 为 ，乳 状 流 介 电 常 数 为 ￡ ，电场 强度 为 Ｅ ，电极 板 之 间施加 的电压 为 Ｕ 。
结设备分 离效率有重要 影响 ，提 高电场强度 ，可以有效提 高液滴聚并速率 ；含水率对原 油乳状 液的黏度 、初始粒径 分布和介 电常数有重要影响 ；随着流量降低 ，分 离器中水滴沉降 时间延
长 ，油水 分 离效 率提 高 。
关 键 词 ：液 滴 ；电场 强度 ；粒 径 ；聚结 ；介 电常数
通过 粒径 的 变化 和分 离 器油 出 口含水 变 化来 评价 静 定 的油包 水型 乳状 液后 进入 分 离器 ，流 经 整流板 后 通 过 聚结 构件 。在 电极板 前后 安装 了取 样 装置 ，不 电 聚结效 果 。
１ 理论研 究
在油 水 分离 器 内安装 单 板绝 缘 电极 ，改 变 含水 率 、流量 和 电压 ，确 定 聚结板 的分离 特性 。 采用 平 板绝 缘 电极 时 ，油水 乳 状液 中的 电场强 度 为
降低 。
３ 实验结果及分 析
３ ． １ 电场 强度 影 响
２为采用 平 板 电极 时 液滴 平均 粒 径 随 电场 强
度 的变 化 曲线 ，实验 介 质 含 水 率 为 ２ ５ ％ ，流 量 为
１ ２ Ｌ ／ ｍｉ ｎ 。从 图 ２ 可 以 看 ，随 电场 强 度 增 大 ，水
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ ］ ３ ． １ ． ０ ０ １
目前大部分油 田采 的原油含水量过高 ，聚合 而增 大 ；介 电常 数 比大 于 １ 时 ，油水 乳 状液 中电场 物驱的使用也造成原油乳化严重且很难分离 ，仅靠 强 度 随 绝 缘 层 厚 度 增 大 而 减 小 ；在 其 他 条 件 不 变 重力作用进行油水分离 的设备已经无法满足实际需 时 ，油水 乳状 液 中 电场强 度 随 电极 板 问 的电压增 大 求 ，必 须对 其 进 行 改 造… 。 国外研 究 表 明 ，一 定结 而增 大 。 构的复合电极和交流电场可以提高乳化液 中水滴的
． ２ 实验 内容 从式 （ １ ）可 以看 出 ，乳状 液 电 场强 度 随 绝 缘 ２
图 １ 实 验 流 程
材料相对介 电常数 ｓ 增大而增大 ，采用 的绝缘材
于１ 时 ，油 水乳 状 液 中电场 强 度 随绝 缘 层厚 度增 大
对单板绝缘 电极的分离性能进行研究 ，实验介 用６ 、ｌ ２ 和１ ８ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ，施 加频率 为 ５ ０ Ｈ ｚ 、电压 为
聚结 效 率 ，开 发 出的 四种不 同结构 的静 电聚结 器均
２ 室 内实验
． １ 实验 流程 取得 了较 好 试 验 效果 。国 内近年 在 静 电聚结 机 理 ２ 本实验将静电聚结构件放置于有机玻璃油水分 和影 响 因素 方 面开展 了一些试 验 研究 Ｔ作 。为 了
提高含聚结构件油水分离器分离效率 ，在前期研究 离器内部 ，研究不 同含水率 、流量和电压作用下静 基础 上 ，针 对 容 器 内置 式 静 电聚结 构 件 进 行 研 究 ， 电聚结 机 制 。原油 和 水经 过泵 和 阀 门的剪切 形成 稳
油气田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ｖ Ⅵ ＾ Ⅳ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ 。 ｍ）
一 １一
｛ ２岱 １ １ ［ Ｊ Ｊ（ ２ （ ） ｌ ） １ ） 行业 论 坛
０ ～１ ０ ０ ０ ０ Ｖ的 交 流 电 。 实 验 主 要 研 究 电 场 强 度 、 流 量和介 质 含水 率对 内置 静 电聚结 构件 油水 分 离器 内液滴 聚结 的影 响规 律 。
料类型对静 电聚结效率有很大影响。介 电常数 比小 质的含水率配 比分别为 １ ５ ％、２ ５ ％和 ３ ３ ％，流量采
基金论文 ：国家自然科 学基金项 目（ ５ １ ０ ０ ６ １ ２ ４ ． ５ １ １ ０ ６ １ ８ ２ ） ：博士 点基 金 （ ２ ０ ０ ９ ０ １ ３ ３ １ ２ ０ ０ ０ ６ ）资助 。
摘 要 ： 为 了提 高含 聚 结 构 件 油水 分 离器 分 离效 率 ，针 对容 器 内置 式静 电聚 结 构 件 进 行研 究 ，通 过 粒 径 的 变化 和 分 离器油 出 口含 水 变化 来评 价 静 电聚 结效 果 。在 油水 分 离器 内安 装单 板 绝缘 电极 ，改 变含 水 率 、流量 和 电压 ，确 定 聚 结板 的分 离特 性 。评 价 结果表 明 ：电场 强度 对 聚
第３ ２ 卷第 １ 期 （ ２ ０ １ ３ ． Ｏ １ ）（ 行业论 坛 ）
内置静电聚结构件油水分离器液滴聚结特性
赵 雪峰 何利 民’ 吕宇玲 罗小 明 wenku.baidu.com王宪 中。 王亚林 。
１中国石油大学 （ 华东）储运与建筑Ｔ程学院；２大庆油 田设计 院 ３ 中国石 油吉 林油 田分公 司勘 察设 计 院
５ ０ ５ ０ １ ５ ０ ２ ５ ０ ３ ５ ０ ４ ５ ０ ５ ５ ０
滴粒径随 电 升高而逐渐增大 ，说明增 大电场强 度 ，能 够提 高 液 滴 聚 并 效 率 。从 网 ２ 还口 『 以看 ｍ ，
随 电场 强度 增 大 ，液 滴 的 ３ 种 粒径 均 随之 增 大 ，且 比表面 积平 均粒 径变 化速 率最 大 。这是 因为 电场 强
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同 电 场 下 实 验 介 质 中水 滴 粒 径 与 油 水 分 离 效 率 不 同 ，通 过 液滴 粒径 变 化和 分离 器 出 口介 质 含水率 来
评价静 电聚结效果与装置整体油水分离效果 。具体
实验 流程 如 图 】 所示 。
（ １ ）
设绝 缘层厚度 为 ｄ ，绝 缘 层 介 电 常 数 为 ￡ ， 原 油 乳 状 液 流 道 宽 度 为 ，乳 状 流 介 电 常 数 为 ￡ ，电场 强度 为 Ｅ ，电极 板 之 间施加 的电压 为 Ｕ 。
结设备分 离效率有重要 影响 ，提 高电场强度 ，可以有效提 高液滴聚并速率 ；含水率对原 油乳状 液的黏度 、初始粒径 分布和介 电常数有重要影响 ；随着流量降低 ，分 离器中水滴沉降 时间延
长 ，油水 分 离效 率提 高 。
关 键 词 ：液 滴 ；电场 强度 ；粒 径 ；聚结 ；介 电常数
通过 粒径 的 变化 和分 离 器油 出 口含水 变 化来 评价 静 定 的油包 水型 乳状 液后 进入 分 离器 ，流 经 整流板 后 通 过 聚结 构件 。在 电极板 前后 安装 了取 样 装置 ，不 电 聚结效 果 。
１ 理论研 究
在油 水 分离 器 内安装 单 板绝 缘 电极 ，改 变 含水 率 、流量 和 电压 ，确 定 聚结板 的分离 特性 。 采用 平 板绝 缘 电极 时 ，油水 乳 状液 中的 电场强 度 为
降低 。
３ 实验结果及分 析
３ ． １ 电场 强度 影 响
２为采用 平 板 电极 时 液滴 平均 粒 径 随 电场 强
度 的变 化 曲线 ，实验 介 质 含 水 率 为 ２ ５ ％ ，流 量 为
１ ２ Ｌ ／ ｍｉ ｎ 。从 图 ２ 可 以 看 ，随 电场 强 度 增 大 ，水
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ ］ ３ ． １ ． ０ ０ １
目前大部分油 田采 的原油含水量过高 ，聚合 而增 大 ；介 电常 数 比大 于 １ 时 ，油水 乳 状液 中电场 物驱的使用也造成原油乳化严重且很难分离 ，仅靠 强 度 随 绝 缘 层 厚 度 增 大 而 减 小 ；在 其 他 条 件 不 变 重力作用进行油水分离 的设备已经无法满足实际需 时 ，油水 乳状 液 中 电场强 度 随 电极 板 问 的电压增 大 求 ，必 须对 其 进 行 改 造… 。 国外研 究 表 明 ，一 定结 而增 大 。 构的复合电极和交流电场可以提高乳化液 中水滴的
． ２ 实验 内容 从式 （ １ ）可 以看 出 ，乳状 液 电 场强 度 随 绝 缘 ２
图 １ 实 验 流 程
材料相对介 电常数 ｓ 增大而增大 ，采用 的绝缘材
于１ 时 ，油 水乳 状 液 中电场 强 度 随绝 缘 层厚 度增 大
对单板绝缘 电极的分离性能进行研究 ，实验介 用６ 、ｌ ２ 和１ ８ Ｌ ／ ｍ ｉ ｎ ，施 加频率 为 ５ ０ Ｈ ｚ 、电压 为
聚结 效 率 ，开 发 出的 四种不 同结构 的静 电聚结 器均
２ 室 内实验
． １ 实验 流程 取得 了较 好 试 验 效果 。国 内近年 在 静 电聚结 机 理 ２ 本实验将静电聚结构件放置于有机玻璃油水分 和影 响 因素 方 面开展 了一些试 验 研究 Ｔ作 。为 了
提高含聚结构件油水分离器分离效率 ，在前期研究 离器内部 ，研究不 同含水率 、流量和电压作用下静 基础 上 ，针 对 容 器 内置 式 静 电聚结 构 件 进 行 研 究 ， 电聚结 机 制 。原油 和 水经 过泵 和 阀 门的剪切 形成 稳
油气田地面工程 （ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ｖ Ⅵ ＾ Ⅳ ． ｙ ｑ ｔ ｄ ｍｇ ｃ ． ｃ 。 ｍ）
一 １一
｛ ２岱 １ １ ［ Ｊ Ｊ（ ２ （ ） ｌ ） １ ） 行业 论 坛
０ ～１ ０ ０ ０ ０ Ｖ的 交 流 电 。 实 验 主 要 研 究 电 场 强 度 、 流 量和介 质 含水 率对 内置 静 电聚结 构件 油水 分 离器 内液滴 聚结 的影 响规 律 。
料类型对静 电聚结效率有很大影响。介 电常数 比小 质的含水率配 比分别为 １ ５ ％、２ ５ ％和 ３ ３ ％，流量采
基金论文 ：国家自然科 学基金项 目（ ５ １ ０ ０ ６ １ ２ ４ ． ５ １ １ ０ ６ １ ８ ２ ） ：博士 点基 金 （ ２ ０ ０ ９ ０ １ ３ ３ １ ２ ０ ０ ０ ６ ）资助 。
摘 要 ： 为 了提 高含 聚 结 构 件 油水 分 离器 分 离效 率 ，针 对容 器 内置 式静 电聚 结 构 件 进 行研 究 ，通 过 粒 径 的 变化 和 分 离器油 出 口含 水 变化 来评 价 静 电聚 结效 果 。在 油水 分 离器 内安 装单 板 绝缘 电极 ，改 变含 水 率 、流量 和 电压 ，确 定 聚 结板 的分 离特 性 。评 价 结果表 明 ：电场 强度 对 聚
第３ ２ 卷第 １ 期 （ ２ ０ １ ３ ． Ｏ １ ）（ 行业论 坛 ）
内置静电聚结构件油水分离器液滴聚结特性
赵 雪峰 何利 民’ 吕宇玲 罗小 明 wenku.baidu.com王宪 中。 王亚林 。
１中国石油大学 （ 华东）储运与建筑Ｔ程学院；２大庆油 田设计 院 ３ 中国石 油吉 林油 田分公 司勘 察设 计 院
５ ０ ５ ０ １ ５ ０ ２ ５ ０ ３ ５ ０ ４ ５ ０ ５ ５ ０
滴粒径随 电 升高而逐渐增大 ，说明增 大电场强 度 ，能 够提 高 液 滴 聚 并 效 率 。从 网 ２ 还口 『 以看 ｍ ，
随 电场 强度 增 大 ，液 滴 的 ３ 种 粒径 均 随之 增 大 ，且 比表面 积平 均粒 径变 化速 率最 大 。这是 因为 电场 强