РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДЕГИДРАТОРА ДЛЯ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

Abstract

Ссылка для цитирования: Разработка электромагнитного дегидратора для промысловой подготовки нефти / Д.В. Максудов, И.Ф. Янгиров, Р.Т. Хазиева, М.И. Хакимьянов  // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 6. – С.206-215. Актуальность. Добываемая нефть большинства месторождений нашей страны имеет значительную обводненность. Содержание воды в нефти достигает 98–99 %. Перекачка нефти с водой по промысловым трубопроводам очень неэкономична. Поэтому нефтяная промышленность испытывает потребность в установках для отделения воды (дегидраторах). Существует несколько способов дегидрации: химические, механические, термические и электрические методы. Все эти методы имеют свои достоинства и недостатки. В статье предлагается электромагнитный дегидратор, в котором используется совместное воздействие электрического и магнитного полей. Авторами предложена оригинальная конструкция магнитоэлектродегидратора, предназначенного для эксплуатации в нефтяной промышленности в целях обезвоживания и обессоливания нефти. В данном устройстве электрическое поле создается системой электродов, а пульсирующее магнитное поле – однофазной обмоткой. Под воздействием электрического поля заряженные частицы воды начинают двигаться к противоположно заряженному электроду, при этом разноименно заряженные капли двигаются навстречу друг другу. Обмотка создает пульсирующее магнитное поле, которое индуцирует в каплях воды вихревые токи и взаимодействует с магнитными полями, создаваемыми этими токами. Совместное воздействие электрического и магнитного полей увеличивает частоту столкновений капель, что приводит к их слиянию и увеличению размера. Вследствие этого капли быстрее осаждаются под действием силы тяжести, что позволяет увеличить производительность дегидратора. Цель: разработать конструкцию магнитоэлектродегидратора и провести исследование его характеристик; построить математическую модель процессов разделения воды и нефти и получить графики зависимостей; сформулировать требования к источникам питания для электромагнитных дегидраторов. Объекты: установки подготовки нефти, дегидраторы для разделения водонефтяных эмульсий, установки с электромагнитным воздействием. Методы: теория электрического поля, теория магнитного поля, математическое моделирование, программа для математических и инженерных вычислений Mathcad. Результаты. Предложена конструкция магнитоэлектродегидратора, математическая модель процессов разделения воды и нефти. Получены графики зависимостей магнитной индукции от частоты и производительности дегидратора. Построена зависимость времени между столкновениями капель от частоты магнитного поля. Сформулированы требования к источнику питания для электромагнитного дегидратора.