場強值對高頻電磁場脫水效果的仿真研究

魏愛軍，蔣華義，何 鵬，張書勤

(1. 陜西省油氣田特種增產(chǎn)技術實驗室，陜西 西安 710065；2. 延長石油集團研究院，陜西 西安 710075)

當前我國大多數(shù)的油田一進入高含水期，含水率高達 90%以上。在原油的儲運過程中，增加了運行成本，降低了經(jīng)濟效率。同時，由于地層中的水有一定的礦化度，會在管道和設備的內壁結垢，堵塞管道，而高礦化度也增加了腐蝕，損壞設備穿孔與金屬管道；若輸送到煉廠的原油含水，會使塔內氣流線速度增加，甚至出現(xiàn)沖塔現(xiàn)象，影響一次加工產(chǎn)品質量等。以此，為了確保油田的開發(fā)和煉油廠安全正常運行，必須對原油進行脫水處理。目前，原油脫水傳統(tǒng)成熟方法主要包括：重力沉降脫水、旋流分離脫水、熱化學脫水、電脫水等[1-2]。國內外使用的脫水裝置主要包括：交直流電脫水[3-9]、脈沖電脫水技術[10]、高速電脫水、超聲波強化電脫水[11-14]。

就高頻電磁場(HPEMF)脫水而言，以往著重從輻射時間、功率、含水率等宏觀物理量研究其量變關系，而從微觀的角度研究其變化機理尚鮮見。電場強度應該是影響HPEMF脫水中起主要作用，應重點研究次物理參量。任何測量場強引入的探針都會引起場強的畸變，可以說場強是無法直接測量的。鑒于此，尋求通過數(shù)值計算和仿真研究電氣工程中電場的分布和數(shù)值預測受到研究者的關注[15-16]。本文擬通過用Comsol軟件仿真進行模擬，來探究場強與脫水率之間的關系，為HPEMF脫水得到一些的理論性引導，加速這一技術的實用化。

1 模型建立

平板電容器間的電場是理想均勻場，在忽略邊緣效應的情況下，可根據(jù)板間電壓、電容器幾何尺寸及填充介質計算出場強?！?br>