油田采出水高压脉冲电场杀菌装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及油田采出水杀菌处理装置技术领域，是一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其包括高压脉冲发生装置和杀菌处理器，高压脉冲发生装置的第一极输出端子和第二极输出端子分别通过电缆与杀菌处理器的阳极体和阴极体电连接在一起。本实用新型专利技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过高压脉冲发生装置输出脉冲电压作用在杀菌处理器的阳极体和阴极体上，产生高压脉冲电场作用于待处理水进行杀菌，能够有效的杀灭油田污水中的TGB、SRB、FB等各类细菌，使其达到油田注水标准，具有设备结构简单、方便管理操作、易于维护、处理成本低、不需药剂、杀菌效果好、适用范围广的特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

High voltage pulsed electric field sterilizing device for oilfield produced water

The utility model relates to the oil field water sterilization device technical field, is composed of high voltage pulsed electric field sterilization apparatus by a oil field, which comprises a high-voltage pulse generating device and sterilization processor, high voltage pulse generator first output terminal and the second output terminal respectively through the anode and cathode body body electric cable and sterilization unit connected together. The utility model has the advantages of compact structure, convenient use, high voltage pulse generating device through the output pulse voltage of anode and cathode in body body sterilization processor, produced by the sterilization in the water to be treated high voltage pulse electric field can effectively kill the oilfield wastewater in TGB, SRB, FB and other kinds of bacteria, so as to reach the oilfield water injection standard, has the characteristics of simple structure, convenient operation and equipment management, easy maintenance, low processing cost, without medicament, good sterilization effect, wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田采出水杀菌处理装置
，是一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置。
技术介绍
在油田注水系统中，硫酸盐还原菌(SRB)是腐蚀石油输送管线的主要微生物，同时铁细菌和腐生菌也占有相当的比例，它们在生长繁殖过程中，对原油的生产和加工带来很大困难，造成极大的经济损失。SRB成群悬浮在水体中或附着在管壁上，对金属表面的去极化作用使管道和设备的腐蚀速率增加15倍，腐蚀产物主要为硫化亚铁和氢氧化亚铁，菌体本身和腐蚀产物被油污包裹造成管线和地层堵塞。因此油田注水中的细菌抑制是油田开采过程中的一项重要措施。抑制油田回注水中细菌的方法主要还是化学药剂法，一类最常用的化学药剂为以1227(苯扎氯铵,BenzalkoniumChloride)为代表的季铵盐类化合物。该类杀菌剂为抗菌性的表面活性剂，不仅具有杀菌作用，而且还由于其表面活性，对黏泥也有很强的剥离作用，可以杀死生长在黏泥下面的硫酸盐还原菌。但长期使用会产生抗药性，杀菌的有效质量浓度逐步上升，大量药剂的投加需要储存、配置、输送等一套投加体系，使得注水建设投入昂贵，管理工作复杂，工人劳动强度大，给正常生产带来了极大地影响。目前较常见的季铵盐杀菌法，深受细菌抗药性的影响，处理效果逐步恶化，投加量逐年增加。同时季铵盐类杀菌剂是改变细胞膜透性，使细胞质外漏，妨碍呼吸或是蛋白质变性。特点是能杀死细菌繁殖体，但对芽孢、真菌、病毒、结核杆菌作用差，且受水体PH影响。氧化剂杀菌方法能够有效水体中的细菌，但是采出水中含有大量的还原性有机物使得氧化剂用量大，持续时间短，杀菌效果差。另一类较为新型的杀菌剂以强氧化杀菌为主，氧化性杀菌剂是具有强烈氧化性的杀菌剂，通常是一种强氧化剂，对水中的微生物的杀生作用强烈。这些化合物普遍具有杀菌速度快、杀生效果广谱性高、处理费用低、对环境污染相对影响较小、微生物不易产生抗药性的优点。但是受到水中的有机物和具有还原性物质的影响较大，药剂时间短，受水中的PH值影响也较大，同时分散渗透和剥离效果差等，处理效果在采出水行业使用受到极大限制。传统杀菌方法投加大量的杀菌剂，在药剂购买、储存、配置、输送、混合药剂上需要大量投入。以10000立方米采出水规模为例，需建设200平方米药库1座，配置搅拌、输送装置基建投入接近100万元，加上人员投入，能源消耗，直接成本在每立方米2元左右。
技术实现思路
本技术提供了一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有油田采出水药剂杀菌方式存在的处理成本高、药剂用量大、杀菌效果差效率低的问题。本技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，包括高压脉冲发生装置和杀菌处理器，高压脉冲发生装置的第一极输出端子和第二极输出端子分别通过电缆与杀菌处理器的阳极体和阴极体电连接在一起。下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述杀菌处理器可包括外壳、限位挡盖、绝缘套和内隔套；外壳呈杯状，外壳的外侧上部有螺纹并固定安装有限位挡盖，外壳的外侧下部固定有阴极接线柱，外壳的内部套装有绝缘套，阳极体和阴极体分别固定安装在绝缘套内部并通过内隔套隔开，阳极体的上端伸至限位挡盖上方，阴极体下端固定在外壳底部，阳极体的上端设置有阳极出液口，外壳底部设置有进液通孔，阳极体和阴极体之间有呈螺旋状的过液通道，进液通孔通过过液通道与阳极出液口相连通。上述限位挡盖的外侧上部可有螺纹并固定安装有上保护套，上保护套的上端中部有出水孔。上述外壳可包括外套体和阴极座体；限位挡盖固定安装在外套体的外侧上部，阴极接线柱固定在外套体的外侧下部，外套体的内腔下部固定有阴极座体，绝缘套下端压紧在阴极座体的上端面上，阴极座体的上端中部有阴极座沉孔，进液通孔位于阴极座沉孔的底面中部。上述阳极体可包括阳极上管、阳极管套、阳极卡套和呈螺旋弹簧状的阳极螺旋体；阳极管套的上端固定有阳极上管，阳极出液口位于阳极上管的上端，阳极出液口下端与阳极管套的内腔相连通，阳极管套的下端中部与阳极卡套的上端连为一体，对应阳极卡套外部位置的阳极管套下端面上设置有不少于一个的轴向出液孔，轴向出液孔的上端与阳极管套的内腔相连通，阳极卡套的外侧下部与阳极螺旋体的上端连为一体；阳极上管上端伸至限位挡盖上方，内隔套固定安装在阳极卡套的内腔内。上述阴极体可包括阴极芯体和阴极螺旋体；阴极芯体的上端有阴极上轴颈，阴极芯体的上部及中部外侧设置有呈螺纹状的阴极螺旋体，阴极芯体的下端面中部有沿轴向的阴极盲孔，对应阴极盲孔上部位置的阴极芯体外侧面上有径向进液孔，径向进液孔的内端与阴极盲孔内腔相连通；阴极上轴颈的上端固定安装在内隔套内，阴极螺旋体配合安装在阳极螺旋体内部，绝缘套的内腔侧壁上设置有能够与阴极螺旋体及阳极螺旋体相配合的双线螺纹，阴极螺旋体及阳极螺旋体通过双线螺纹固定安装在绝缘套内部，阴极芯体的下端压紧在阴极座沉孔的底面上，绝缘套内壁、阴极螺旋体外侧和阳极螺旋体外侧之间形成呈螺旋状的过液通道，过液通道的下部与径向进液孔相连通，过液通道的上部与轴向出液孔相连通。上述绝缘套的上端可有绝缘套轴颈，绝缘套轴颈及绝缘套上部内壁上有绝缘套内环台，阳极上管套装在绝缘套内环台的内腔内，阳极管套的上端面压紧在绝缘套内环台的下端面上。上述限位挡盖可包括挡盖圈和限位盖板，挡盖圈内壁上部与限位盖板外侧连为一体，限位盖板的中部有挡盖孔，绝缘套轴颈套装在挡盖孔内，限位盖板的下端面压紧在绝缘套的上端面上。上述高压脉冲发生装置可包括控制装置、可调直流高压模块、氢闸流管、充电电阻、蓄能电容器和脉冲变压器；控制装置包括单片机、键盘控制模块、PWM电路模块和驱动电路模块，单片机上设置有第一信号输入端口和第一信号输出端口，第一信号输入端口电连接有键盘控制模块，第一信号输出端口依次电连接有PWM电路模块与驱动电路模块；氢闸流管上设置有阳极、栅极和阴极，脉冲变压器包括初级线圈、铁心和次级线圈，初级线圈的第一端依次通过蓄能电容器、阳极及充电电阻与可调直流高压模块的输出端子电连接在一起，初级线圈的第二端与接地端电连接在一起，氢闸流管的栅极与驱动电路模块的输出端子电连接在一起，氢闸流管的阴极分别电连接有灯丝电源模块、接地端及储氢器电源，次级线圈的第一端与第一极输出端子电连接在一起，次级线圈的第二端分别与第二极输出端子及接地端电连接在一起。上述单片机上可设置有第二信号输入端口、第二信号输出端口、第三信号输出端口和信号交互端口，第二信号输入端口依次通过A/D转换模块、检测电路模块与初级线圈的第一端电连接在一起，第二信号输出端口和第三信号输出端口分别电连接有LCD显示模块和报警保护模块，信号交互端口上电连接有上位机。本技术结构合理而紧凑，使用方便，其通过高压脉冲发生装置输出脉冲电压作用在杀菌处理器的阳极体和阴极体上，产生高压脉冲电场作用于待处理水进行杀菌，能够有效的杀灭油田污水中的TGB、SRB、FB等各类细菌，使其达到油田注水标准，具有设备结构简单、方便管理操作、易于维护、处理成本低、不需药剂、杀菌效果好、适用范围广的特点。附图说明附图1为本技术最佳实施例的电路原理示意图。附图2为附图1中的杀菌处理器的主视剖视结构示意图。附图中的编码分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于包括高压脉冲发生装置和杀菌处理器，高压脉冲发生装置的第一极输出端子和第二极输出端子分别通过电缆与杀菌处理器的阳极体和阴极体电连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于包括高压脉冲发生装置和杀菌处理器，高压脉冲发生装置的第一极输出端子和第二极输出端子分别通过电缆与杀菌处理器的阳极体和阴极体电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于杀菌处理器包括外壳、限位挡盖、绝缘套和内隔套；外壳呈杯状，外壳的外侧上部有螺纹并固定安装有限位挡盖，外壳的外侧下部固定有阴极接线柱，外壳的内部套装有绝缘套，阳极体和阴极体分别固定安装在绝缘套内部并通过内隔套隔开，阳极体的上端伸至限位挡盖上方，阴极体下端固定在外壳底部，阳极体的上端设置有阳极出液口，外壳底部设置有进液通孔，阳极体和阴极体之间有呈螺旋状的过液通道，进液通孔通过过液通道与阳极出液口相连通。
3.根据权利要求2所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于限位挡盖的外侧上部有螺纹并固定安装有上保护套，上保护套的上端中部有出水孔。
4.根据权利要求2或3所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于外壳包括外套体和阴极座体；限位挡盖固定安装在外套体的外侧上部，阴极接线柱固定在外套体的外侧下部，外套体的内腔下部固定有阴极座体，绝缘套下端压紧在阴极座体的上端面上，阴极座体的上端中部有阴极座沉孔，进液通孔位于阴极座沉孔的底面中部。
5.根据权利要求4所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于阳极体包括阳极上管、阳极管套、阳极卡套和呈螺旋弹簧状的阳极螺旋体；阳极管套的上端固定有阳极上管，阳极出液口位于阳极上管的上端，阳极出液口下端与阳极管套的内腔相连通，阳极管套的下端中部与阳极卡套的上端连为一体，对应阳极卡套外部位置的阳极管套下端面上设置有不少于一个的轴向出液孔，轴向出液孔的上端与阳极管套的内腔相连通，阳极卡套的外侧下部与阳极螺旋体的上端连为一体；阳极上管上端伸至限位挡盖上方，内隔套固定安装在阳极卡套的内腔内。
6.根据权利要求5所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于阴极体包括阴极芯体和阴极螺旋体；阴极芯体的上端有阴极上轴颈，阴极芯体的上部及中部外侧设置有呈螺纹状的阴极螺旋体，阴极芯体的下端面中部有沿轴向的阴极盲孔，对应阴极盲孔上部位置的阴极芯体外侧面上有径向进液孔，径向进液孔的内端与阴极盲孔内腔相连通；阴极上轴颈的上端固定安装在内隔套内，阴极螺旋体配合安装在阳极螺旋体内部，绝缘套的内腔侧壁上设置有能够与阴极螺旋体及阳极螺旋体相配合的双线螺纹，阴极螺旋体及阳极螺旋体通过双线螺纹固定安装在绝缘套内部，阴极芯体的下端压紧在阴极座沉孔的底面上，绝缘套内壁、阴极螺旋体外侧和阳极螺旋体外侧之间形成呈螺旋状的过液通道，过液通道的下部与径向进液孔相连通，过液通道的上部与轴向出液孔相连通。
7.根据权利要求6所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于绝缘套的上端有绝缘套轴颈，绝缘套轴颈及绝缘套上部内壁上有绝缘套内环台，阳极上管套装在绝缘套内环台的内腔内，阳极管套的上端面压紧在绝缘套内环台的下端面上。
8.根据权利要求7所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于限位挡盖包括挡盖圈和限位盖板，挡盖圈内壁上部与限位盖板外侧连为一体，限位盖板的中部有挡盖孔，绝缘套轴颈套装在挡盖孔内，限位盖板的下端面压紧在绝缘套的上端面上。
9.根据权利要求1或2或3所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于高压脉冲发生装置包括控制装置、可调直流高压模块、氢闸流管、充电电阻、蓄能电容器和脉冲变压器；控制装置包括单片机、键盘控制模块、PWM电路模块和驱动电路模块，单片机上设置有第一信号输入端口和第一信号输出端口，第一信号输入端口电连接有键盘控制模块，第一信号输出端口依次电连接有PWM电路模块与驱动电路模块；氢闸流管上设置有阳极、栅极和阴极，脉冲变压器包括初级线圈、铁心和次级线圈，初级线圈的第一端依次通过蓄能电容器、阳极及充电电阻与可调直流高压模块的输出端子电连接在一起，初级线圈的第二端与接地端电连接在一起，氢闸流管的栅极与驱动电路模块的输出端子电连接在一起，氢闸流管的阴极分别电连接有灯丝电源模块、接地端及储氢器电源，次级线圈的第一端与第一极输出端子电连接在一起，次级线圈的第二端分别与第二极输出端子及接地端电连接在一起。
10.根据权利要求4所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于高压脉冲发生装置包括控制装置、可调直流高压模块、氢闸流管、充电电阻、蓄能电容器和脉冲变压器；控制装置包括单片机、键盘控制模块、PWM电路模块和驱动电路模块，单片机上设置有第一信号输入端口和第一信号输出端口，第一信号输入端口电连接有键盘控制模块，第一信号输出端口依次电连接有PWM电路模块与驱动电路模块；氢闸流管上设置有阳极、栅极和阴极，脉冲变压器包括初级线圈、铁心和次级线圈，初级线圈的第一端依次通过蓄能电容器、阳极及充电电阻与可调直流高压模块的输出端子电连接在一起，初级线圈的第二端与接地端电连接在一起，氢闸流管的栅极与驱动电路模块的输出端子电连接在一起，氢闸流管的阴极分别电连接有灯丝电源模块、接地端及储氢器电源，次级线圈的第一端与第一极输出端子电连接在一起，次级线圈的第二端分别与第二极输出端子及接地端电连接在一起。
11.根据权利要求5所述的油田采出水高压脉冲电场杀菌装置，其特征在于高压脉冲发生装置包括控制装置、可调直流高压模块、氢闸流管、充电电阻、蓄能电容器和脉冲变压器；控制装置包括单片机、键盘控制模块、PWM电路模块和驱动电路模块，单片机上设置有第一信号输入端口和第一信号输出端口，第一信号输入端口电连接有键盘控制模块，第一信号输出端口依次电连接有PWM电路模块与驱动电路模块；氢闸流管上设置有阳极、栅极和阴极，脉冲变压器包括初级线圈、铁心和次级线圈，初级线圈的第一端依...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强，曾玉彬，杨萍萍，程南，房东毅，郑帅，王乙福，梅俊，曹军，程远，郭斌，
申请(专利权)人：新疆石油勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65