CN101766921A - 多层翼形板斜式油水泥分离装置 - Google Patents

Abstract

多层翼形板斜式油水泥分离装置，它涉及一种油水泥分离装置，解决现有分离装置对含水率≥90%的油井采出液难以进一步大幅度提高油水分离处理效率、降低造价以及无法在线集中收集和排放污泥的问题。隔离构件将主体容器分隔成油处理室和水处理室；油水预分离容器的下侧壁通过进水管与水处理室连通，油水预分离容器的上侧壁通过进油管与油处理室连通，连通油管的一端与水处理室连通，另一端与油处理室连通；翼形板设置在水处理室内；每个翼形板由集泥槽、两个侧翼板和两个翼尾折板构成。本发明通过设置翼形板、集排泥机构，并采取了采出液预分离与油水分室处理机制和反混抑制措施实现了特高含水原油采出液的油水高效分离和泥沙在线收集、排放。

Description

多层翼形板斜式油水泥分离装置

技术领域

本发明涉及一种用于特高含水原油采出液的油水泥分离的翼形板、油水泥分离装置及原油采出液的油水泥分离方法，属于油田油水泥分离领域。

背景技术

对于含水率达到30%以上的油井采出液，由于电脱水设备进液含水率的限制，我国各油田普遍采用二段脱水工艺来生产净化原油。即，第一段为热化学沉降脱水或游离水脱除，将原油含水率降至≤30%；第二段为电脱水，将原油含水率由≤30%降至达到合格净化油指标（一般为含水≤0.5%）。

目前，我国东部老油田普遍进入高含水和特高含水开发期，如，大庆油田的油井采出原油综合含水率已经达到91%。采出液一段脱水设备主要采用卧式游离水脱除器，其内部常设聚结填料，依靠聚结效应和重力沉降进行油水分离。但是，就特高含水采出液的特性而言，常规游离水脱技术在分离机理、结构和功能等方面已经难以适应，主要存在以下三个方面的问题：（1）整体结构不合理当采出液的含水率达到特高含水时（≥90%），水相在采出液总量中占绝大部分。在采出液中占比例较小的油相，脱后含水率达到进入电脱水设备的指标相对比较容易，而现行的游离水脱除技术仍然沿用油中脱水的理念来确定其结构形式，把采出液脱后油中含水率达到进入电脱水指标要求作为主要功能，实行采出液同室同步油水分离，其整体结构不合理，对水相除油的处理能力较弱。

（2）处理效率低现行游离水脱除器以填料聚结和油水密度差重力分离相结合的机理为主，侧重于从采出液中脱水，不适合以从采出液中除油为主的特高含水原油采出液的处理。容器的分离空间大，油滴的浮升路程长，除去时间长；填料的大通道迷宫式结构，易产生窜流反混现象，使分离后的油水两相又重新混合，降低油水分离的效率。

（3）无集排泥功能现行游离水脱除器以其筒体轴线平行于水平面放置，筒体内采出液中的固体颗粒（污泥）自由沉降在下部筒壁上，沿筒体的长度方向均匀分布，无集中收集和在线排放污泥的功能。污泥长期在容器中和填料中淤积，使游离水脱除器有效处理空间变小，效果变差。采用周期性停产、人工清理淤泥的方式，既影响生产又带来安全环保问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层翼形板斜式油水泥分离装置，以解决现有分离装置对含水率≥90%的油井采出液难以进一步大幅度提高油水分离处理效率（现有分离装置油水分离的效率低）、降低造价以及无法在线集中收集和排放污泥的问题。油水泥分离是油田原油生产的主要工艺过程之一，本发明的油水泥分离设备用于对油井群采出的特高含水（含水率≥90%）原油采出液进行高效油水分离处理和泥沙在线收集、排放（主要用于采出液一段脱水的处理）。下文提到的“采出液”或“原油采出液”都是指“特高含水原油采出液”。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明所述的用于油田原油采出液油水泥分离的翼形板由平行设置的集泥槽、两个侧翼板和两个翼尾折板构成，两个侧翼板呈V字形对称分设在集泥槽的两侧，每个侧翼板的一侧壁与集泥槽的开口端侧壁连接，每个侧翼板的另一侧壁与一个翼尾折板连接，两个翼尾折板对称设置且每个翼尾折板位于对应的侧翼板的上方。

本发明所述多层翼形板斜式油水泥分离装置包括主体容器、出油管和出水管，所述分离装置还包括油水预分离容器、进水管、进油管、连通油管、水转输泵、隔离构件、多层翼形板、多个截面为L形的引油板、两个圆弧形隔油件和集排泥机构，主体容器倾斜设置且主体容器的中轴线与水平面之间的夹角为6°～15°，所述油水预分离容器水平设置在主体容器的上方，油水预分离容器上设有原油采出液入口；设置在主体容器内的隔离构件将主体容器由高至低分隔成两个处理室：油处理室和水处理室；油水预分离容器的下侧壁通过进水管与水处理室连通，油水预分离容器的上侧壁通过进油管与油处理室连通，连通油管设置在主体容器的上方且与油处理室的位置相对应，连通油管的一端与水处理室连通，连通油管另一端与油处理室连通；多层翼形板设置在水处理室内，每个翼形板由集泥槽、两个侧翼板和两个翼尾折板构成，两个侧翼板呈V字形对称分设在集泥槽的两侧，每个侧翼板的一侧壁与集泥槽的开口端侧壁连接，每个侧翼板的另一侧壁与一个翼尾折板连接，两个翼尾折板对称设置且每个翼尾折板位于对应的侧翼板的上方；多个翼形板由上至下平行设置在主体容器内，每个翼形板的长度方向的中心线与主体容器的中轴线平行，多个翼尾折板由上至下交叠设置，每个侧翼板的下端面上沿其长度方向分散设置有截面为L形的引油板，L形的引油板的长度方向与翼形板的长度方向垂直，L形的引油板的开口端朝向侧翼板的出口端；两个圆弧形隔油件对称设置在多个翼形板的入口端处的两侧，两个圆弧形隔油件与主体容器内壁连接；水转输泵设置在主体容器的下方，水转输泵的出水口与油处理室连通，水转输泵的入水口与位于多层翼形板和隔离构件之间的水处理室连通，集排泥机构包括多个导泥管和集泥包，每个集泥槽的出口与对应的一个导泥管的一端连通，所述对应的一个导泥管的另一端与集泥包连通；出油管设置在主体容器的高端处且出油管与油处理室上的出油口连通，出水管与主体容器的低端处的下部出水口连通，所述低端处是指集水区。

一种利用上述多层翼形板斜式油水泥分离装置对特高含水原油采出液进行油水泥分离的方法，所述方法采用了采出液预分离与油水分室处理机制；通过翼形板的多层设置方式，实现了以浅池机理进行油水泥定向高效分离，所述方法按照如下步骤实现的：步骤一、先将原油采出液进行预分离，初分出的油相、水相分别进入两个独立的油处理室、水处理室；步骤二、从油处理室沉降下来的污水由水转输泵输至水处理室；进入水处理室内水相经由翼形板区进行油水泥定向分离；步骤三、将从水处理室浮升出的油相引入油处理室；步骤四、进行油、水、泥收集。

本发明的有益效果是：本发明通过设置翼形板（翼形板分离构件）、集排泥机构，并采取了采出液预分离与油水分室处理机制和反混抑制措施实现了特高含水原油采出液的油水高效分离和泥沙在线收集、排放，而且与此同时还较大幅度降低了设备造价。

本发明的有益效果的具体分析：1、翼形板（翼形板分离构件）：（1）、本发明设计了一种翼形板，所述翼形板的构造及布置方式是本发明最关键的技术要点。通过所述翼形板实现水处理室内的采出液的油、水、泥三相分离。当从进水管流入水处理室内的采出液流经翼形板时，从采出液中向上浮升出来的油滴会聚集在每个翼形板的下表面，由于翼形板的两个侧翼板与水平面呈仰角，聚集的油滴会在浮力的作用下沿侧翼板的仰角斜面滑脱到侧翼的尾端后，再滑脱到翼尾折板上，将油滴从采出液中分离出去；而在翼形板的上表面，由于油滴不断地从采出液中向上浮升，翼形板上的集泥槽中将积存浮走油滴后的低含油量水和从采出液沉降下来的泥沙。进而实现油、水、泥三相分离。

（2）、多层翼形板的设置方式：将多个翼形板在容器中以一定间距多层设置，其长度的方向（垂直于横截面）与容器筒体的轴线方向平行，由这些翼形板将采出液处理容器内部分割成若干个油水分离空间，形成多浅池效应。在任意一个浅池中，油滴从采出液中浮升到该浅池上层翼形板的下表面后，聚结起来并沿着侧翼仰角方向自行运移至其外侧边缘，各个翼形板侧翼的翼尾折板采取相互交叠的设置方式，从各侧翼滑脱出来的油滴以贴近罐壁的圆弧形轨迹浮升到容器的顶部，并聚集在一起，使油滴从采出液中分离出去；在该浅池下层翼形板的上表面，分离出部分油滴后的水相和沉降下来的泥沙沿侧翼斜面向由中央凹槽区汇集，其中，泥沙滑入集泥槽，水相聚集在集泥槽上部。这种多层翼形板浅池结构形式，大大缩短了油、水、泥的分离路径，加快了其分离速度。

2、采出液预分离与油水分室处理机制：与采出液直接进入油水分离装置整体处理的常规技术不同，本发明使特高含水原油采出液先进入油水预分离管中，初步分离为油、水两相，水相进入装有多层翼形板的水处理室，油相进入具有沉降分离功能的油处理室。这一机制的核心是从增强占进液总量90%以上的水相的处理效果出发，大幅度地提高采出液的整体油水分离效率。

3、集排泥机构：在装置的水处理室中，从采出液中沉淀下来的污泥（固体颗粒）沿着翼形板两个侧翼的上表面滑脱到翼形板中央的凹槽处，并沿着纵向倾斜的凹槽滑脱到引泥管中，经引泥管排入容器的集泥包中。集泥包中的泥可自压泄放到排泥罐中，由排泥泵输至污泥池或装车外运。这一机构具有对容器中的泥沙进行连续收集与向外排放的功能。实现了污泥的在线收集和排泥。

4、容器斜式放置方式：将装有多层翼形板的油水分离容器以一定倾角斜式放置，容器内部与其轴线平行布置的翼形板即以与容器一样的倾角纵向设置。从各个翼形板下表面运移至罐壁处的油滴沿一定倾角向上浮升，聚集在容器顶部；在各个翼形板上表面聚集的水，由进液推动和重力作用，沿纵向倾斜的板面进入容器下游底部的集水区；聚集在各个翼形板上表面的泥沙，在重力作用下沿纵向倾斜的板面向下滑脱，经翼形板尾端的导泥管排入集泥包中。容器的斜式放置方式，巧妙地利用了浮力和重力的作用，实现了分后油、水、泥的定向聚集。

5、反混抑制措施：现行油水分离装置在进行油水分离的过程中普遍存在分离后的油、水、泥再次混合的现象，导致处理效率降低。本发明在所有发生油、水、泥反混的部位采取了抑制措施：（1）、在翼形板区入口处，设置两个圆弧形隔油件，在不影响分离后的油相在容器上部向油出口运移、水相在容器下部向水出口运移的同时，阻止进液与分后油相的反混。

（2）、在翼形板靠近罐壁的边缘区，将翼形板的侧翼尾板自下而上相互交叠设置，使从每层翼形板下表面滑脱出的分后油相沿贴近罐壁的弧形轨迹向容器顶部浮升，避免与进液再次混合。

（3）、在每层翼形板下表面，沿进液流动方向，从翼形板的首端到尾端（按水流方向）以一定间隔设置截面为L形的引油板（聚油导向挡板），将翼形板下表面聚集的油滴导向沿翼尾折板向上浮升进入油处理室，阻止其与进液再次混合和向前流出进入集水区。

综上，翼形板及其设置方式；采出液预分离与油、水分室处理机制；采出液处理装置在线集排泥机构；容器倾斜放置的内部构件布置方式；翼形板区入口弧形挡油板、翼形板下表面直槽形挡油板和多层翼形板翼尾折板交叠设置抑制油水反混技术，挡泥板的结构形式与设置方式；均为本发明的技术要点。 

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A剖面图（翼尾尖折板叠错布设示意图），图3是装有翼形板的主体容器的结构示意图（主体容器水平放置，图中虚线箭头表示进液方向），图4是图3的C向视图，图5是图1中的翼形板的横断面结构示意图，图6是图5的左视图，图7是采用翼形板进行油水泥分离的原理示意图（图中实心箭头表示水的流动方向，从水中沉淀下来的污泥会流向集泥槽；空心箭头表示分离出的油的流动方向），图8是本发明的出水端部分的结构示意图（图中直角箭头表示污泥的流向），图9是图8的B-B剖面图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～9所示，本实施方式所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置包括主体容器19、出油管6和出水管17，所述分离装置还包括油水预分离容器2、进水管3、进油管4、连通油管5、水转输泵9、隔离构件8、多个翼形板21、多个截面为L形的引油板27、两个圆弧形隔油件28和集排泥机构22，主体容器19倾斜设置且主体容器19的中轴线与水平面之间的夹角α为6°～15°，所述油水预分离容器2水平设置在主体容器19的上方，油水预分离容器2上设有原油采出液入口1（采出液由原油采出液入口1进入本装置）；设置在主体容器19内的隔离构件8将主体容器19由高至低分隔成两个处理室：油处理室7和水处理室10；油水预分离容器2的下侧壁通过进水管3与水处理室10连通，油水预分离容器2的上侧壁通过进油管4与油处理室7连通，连通油管5设置在主体容器19的上方且与油处理室7的位置相对应，连通油管5的一端与水处理室10连通，连通油管5另一端与油处理室7连通；多个翼形板21设置在水处理室10内，每个翼形板21由集泥槽21-1、两个侧翼板21-2和两个翼尾折板21-3构成，两个侧翼板21-2呈V字形对称分设在集泥槽21-1的两侧，每个侧翼板21-2的一侧壁与集泥槽21-1的开口端侧壁连接，每个侧翼板21-2的另一侧壁与一个翼尾折板21-3连接，两个翼尾折板21-3对称设置且每个翼尾折板21-3位于对应的侧翼板21-2的上方；多个翼形板21由上至下平行设置在主体容器19内，每个翼形板21的长度方向的中心线与主体容器19的中轴线平行，多个翼尾折板21-3由上至下交叠（此处所述交叠是指下层的翼尾折板21-3的末端与相邻上层翼尾折板21-3的根部端相搭接且留有间隙）设置，每个侧翼板21-2的下端面上沿其长度方向分散设置有截面为L形的引油板27，L形的引油板27的长度方向与翼形板21的长度方向垂直，L形的引油板27的开口端朝向侧翼板21-2的出口端；两个圆弧形隔油件28对称设置在多个翼形板21的入口端处的两侧，两个圆弧形隔油件28与主体容器19内壁连接；水转输泵9设置在主体容器19的下方，水转输泵9的出水口与油处理室7连通，水转输泵9的入水口与位于多层翼形板21和隔离构件8之间的水处理室10连通，集排泥机构22包括多个导泥管12和集泥包13，每个集泥槽21-1的出口与对应的一个导泥管12的一端连通，所述对应的一个导泥管12的另一端与集泥包13连通；出油管6设置在主体容器19的高端处且出油管6与油处理室7上的出油口连通，出水管17与主体容器19的低端处的下部出水口连通（也即出水管17与水处理室10连通），所述低端处是指集水区16。

主体容器19内设置多层翼形板21的区域为翼形板区11，翼形板区11的上部为聚油区22；聚油区22内聚集翼形板区分离出来的油滴。

油水预分离容器2的作用是将原油采出液初步分离成油相和水相；进水管3的作用是将油水预分离容器2分出的水相导入水处理室10；进油管4的作用是将油水预分离容器2分出的油相导入油处理室7；连通油管5的作用是将水处理室10分离出的油导入油处理室7内；出油管6的作用是将处理后达到标准的油排出；油处理室7的作用是对来自预分离管和水处理室的油进行脱水处理；隔离构件8的作用是将油处理室7和水处理室10分隔开；水转输泵9的作用是将油处理室7沉降出来的水输至水处理室10内；水处理室10的作用是对来自油水预分离容器2（预分离管）和油处理室7内的含油含泥污水进行油、水、泥分离处理；翼形板区11的作用是加快水处理室中含油含泥污水的分离速度、提高处理效率；导泥管12的作用是将翼形板收集的泥沙导入集泥包13内；集泥包13的作用是积存来自翼形板和容器下部罐壁的泥沙；集水区16的作用是接收经翼形板区11处理后的水；出水管17的作用是将集水区16的水排出；主体容器19的作用是提供容纳采出液及其处理机构的空间；两个圆弧形隔油件28的作用是阻挡沿翼形板上浮的油滴与翼形板进液的混合，将油滴聚集在挡油板槽中，并引导其向罐壁方向运移，而后沿贴近罐壁的弧形轨迹向罐顶部浮升；翼形板21为本发明的独特的油水泥分离构件，具有提高油水分离效率和集排泥功能；翼尾折板21-3的作用是将翼形板侧翼下表面聚集的油滴引导到沿罐壁弧形轨迹向罐顶部浮升的区域，阻止分后油与翼形板间的采出液混合；侧翼板21-2的其下表面具有拦截和聚集从采出液中浮升出来的油滴并迫使其向罐壁区域运移的功能，促使油滴从采出液中移出；其上表面具有沿侧翼的斜面方向翼形板两侧翼之间的凹槽区汇集浮出部分油滴后的低含油量水的功能；集泥槽21-1用来收集沿翼形板两个侧翼斜面滑脱下来的泥沙。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式所述主体容器19的中轴线与水平面之间的夹角α为12°。经试验证明，当主体容器19的中轴线与水平面之间的夹角α为12°时，分离效果最佳。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图2所示，本实施方式每个翼形板21中的侧翼板21-2与水平面之间的夹角β为10°～15°。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图2所示，本实施方式中两个相邻翼形板21之间隔间距K为200mm～600mm。如此设置，油水泥分离效果较好。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图2所示，本实施方式每个翼尾折板21-3的最高轮廓直线到相邻翼尾折板21-3外端面的离距（垂直离距）T1为30mm～50mm，每个翼尾折板21-3的最高轮廓直线到主体容器19内壁的离距（垂直离距）T2为30mm～50mm。如此设置，油水泥分离效果较好。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图5图6所示，本实施方式相邻两个截面为L形的引油板27的间距H为800mm～1000mm。如此设置，油水泥分离效果较好。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：如图1所示，本实施方式所述隔离构件8由优弓形主隔板8-1、弧形板8-2和劣弓形隔板8-3构成，优弓形主隔板8-1竖直设置在主体容器19内腔中，弧形板8-2倾斜设置在主体容器19内腔内的上部，弧形板8-2沿长度方向的中心线与主体容器19的中轴线平行，弧形板8-2位于优弓形主隔板8-1的上方，优弓形主隔板8-1的上端面与弧形板8-2的外表面连接，劣弓形隔板8-3设置在弧形板8-2的高端位置处，劣弓形隔板8-3与主体容器19的内壁连接。如此设置，以抑制来自水处理室分离后聚集的油与水处理室进液混合，避免将油重新带入进液中，进而将收集的油相引入到油处理室7中。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四、五或六相同。

具体实施方式八：如图1所示，本实施方式所述分离装置还包括设置在水处理室10内的第一挡板24-1、第二挡板24-2和第三挡板24-3，第一挡板24-1和第三挡板24-3由上至下设置，所述第一挡板24-1、第二挡板24-2、第三挡板24-3和优弓形主隔板8-1中部围成进水缓冲腔24，第一挡板24-1的两端、第二挡板24-2的两端以及第三挡板24-3的两端均与相应位置的主体容器19的内壁连接；第一挡板24-1、第二挡板24-2之间的间隙为出水口。如此设置，为了扩大水相的流通面积，降低从进水管3进入水处理室10中的水相的流速，为多层翼形板区建立平稳的入流流场，有利于加快油水分离。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：如图1所示，本实施方式所述分离装置还包括油处理室挡板25，所述油处理室挡板25竖直设置在油处理室7内并靠近优弓形主隔板8-1，所述油处理室挡板25的下端与主体容器19的下端内壁连接，形成一个上部开口的槽，为出油口。如此设置，为了扩大油相的流通面积，降低从进油管4进入油处理室7中的油相的流速，为油处理室建立平稳的入流流场，防止进液扰动引起油水界面波动。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、四、五或六相同。

具体实施方式十：如图1、图8和图9所示，本实施方式所述分离装置还包括位于水处理室10内的半环形隔泥板18和半环形挡泥板20，所述半环形隔泥板18垂直设置在集水区16下部出水口的上游位置处，所述半环形隔泥板18与主体容器19下半部内壁连接；半环形挡泥板20设置在集泥包13入口的上方，半环形挡泥板20与主体容器19下半部分内壁留有间隙。半环形隔泥板18的作用是阻挡从容器下半周罐壁上滑脱下来的泥沙进入集水区，抑制从导泥管滑脱下来的泥沙进入集泥包时产生腾涌，与分后水混淆。其它组成及连接关系与具体实施方式八或九相同。在集泥包上部和集水区与集泥罐之间的容器下半周罐壁上，设置半环形隔泥板18，用来抑制来自各个翼形板的泥沙经导泥管滑入集泥包时产生的腾涌混淆，迫使容器中线以下罐壁聚集的泥沙在重力作用下斜向滑入集泥包中，阻止其进入集水区。在收泥包入口的上方以一定间隙与半环形隔泥板垂直设置半环形挡泥板20，用来阻止来自罐壁的污泥滑脱进入收泥包时产生的泥污雾进入净水区。

具体实施方式十一：如图1所示，本实施方式所述的集排泥机构22还包括排泥泵15和排泥罐14，所述排泥罐14的一端通过管路与集泥包13连通，排泥泵15设置在排泥罐14的另一端上。排泥罐14的作用是接收来自集泥包的泥沙；排泥泵15的作用是将排泥罐中的泥沙增压外排；其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式十二：本实施方式所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置还包括污泥挡板，在每层翼形板的出口端（尾端）处设置挡板，其作用是迫使翼形板上表面层聚集的泥沙在重力作用下斜向滑入导泥管、排至积泥罐，阻止泥沙滑入集水区。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式十三：如图1～2，本实施方式所述的用于油田原油采出液油水泥分离的翼形板由平行设置的集泥槽21-1、两个侧翼板21-2和两个翼尾折板21-3构成，两个侧翼板21-2呈V字形对称分设在集泥槽21-1的两侧，每个侧翼板21-2的一侧壁与集泥槽21-1的开口端侧壁连接，每个侧翼板21-2的另一侧壁与一个翼尾折板21-3连接，两个翼尾折板21-3对称设置且每个翼尾折板21-3位于对应的侧翼板21-2的上方。

具体实施方式十四：本实施方式所述的油水泥分离方法按照如下步骤实现的：步骤一、先将原油采出液进行预分离，初分出的油相、水相分别进入两个独立的油处理室7、水处理室10；步骤二、从油处理室7沉降下来的污水由水转输泵9输至水处理室10；进入水处理室10内水相经由翼形板区11进行油水泥定向分离；步骤三、将从水处理室10浮升出的油相引入油处理室7；步骤四、进行油、水、泥收集。

实施例：按照本发明的技术方案，制造了一台规格为Ф2×20m的多层翼形板斜式油水泥分离装置，并在油田生产现场开展了工业应用试验。试验数据如下：本发明与常规油水分离设备的对比试验数据表           表1从表1可以看出，在进液含水率、温度、破乳剂加入量相同以及进液处理量和分离后的油、水指标相近的可比条件下，本发明的Ф2×20m多层翼形板斜式油水泥分离装置的处理液停留时间比Ф4×20m常规卧式游离水脱除器缩短34.4-22.2min，处理效率提高2.7-2.8倍，并具有在线集排泥功能，排泥罐的储排泥周期为5个月。经济比较结果表明，本发明的Ф2×20m多层翼形板斜式油水泥分离装置比Φ4×20m常规游离水脱除器的容积减少74%，耗钢量减少41.1％，造价降低43.7％，可以取代后者，获得大幅度降低工程投资的效果。

经过试验验证的本发明的效果如下：（1）采用本发明的采出液预分离与油水分室处理技术，使含水率为91.7-93.8%、温度为37.8-38.6℃、进液量为8993-10627m³/d的特高含水原油采出液，在预分离管中实现了油、水初步分离，分出的油相(含水原油)含水率为39.5-40.9%，分出的水相（含油污水）含油量为3375-3874mg/L。油相进入油处理室经过沉降脱水处理后，出油含水率≤21%，达到了≤30%的指标要求；水相进入水处理室经翼形板区除油处理后，出水含油量≤700mg/L，达到了≤1000mg/L的指标要求。

（2）采用发明的翼形板高效油水分离构件，使进水含油量为3852-20754mg/L、温度为37.8-38.6℃、进水量为6812-8710m³/d的含油污水，经翼形板区处理后，出水含油量降为303-2637mg/L，除油率达到87.3-92.1%。

（3）采用本发明的集排泥机构，实现了在线自力式集排泥。具体效果见上述实施例。

（4）容器斜式放置方式、反混抑制措施两项发明内容的效果属于综合作用效果，见上述实施例。

本发明的工作原理（参见图1～9）特高含水原油采出液从装置的原油采出液入口1进入油水预分离容器2，经过整流和沉降分离，初分出的油相经过进油管4进入油处理室7，初分出的水相经进水管3进入水处理室10，油处理室和水处理室由隔板构件8分隔开，从油处理室7沉降下来的污水由水转输泵9输至水处理室10。两路来水进入水处理室10的翼形板区11进行油水泥分离，设在翼形板区11入口的圆弧形隔油件28和在单个翼形板21下表面以垂直于其长度方向等间距设置的截面为L形的引油板27，以及相互交叠布设的各层翼形板21的翼尾折板21-3，阻止进液与浮出油滴反混。在翼形板区11，由单个翼形板的侧翼板21-2下表面拦截和聚集的浮升油滴，沿侧翼板21-2的仰角斜面向主体容器19的相应位置的内壁处运移，以贴近主体容器19内壁的弧形轨迹浮升至容器19顶部聚油区22，并经油连通管5进入油处理室7；在单个翼形板的板21-2上表面聚集的浮升油滴后的低含油量水，沿侧翼板21-2斜面汇集到两侧翼中央的凹槽区，并在进液推动和重力作用下沿翼形板纵向（容器轴线）流入集水区16，经出水管17排出装置；从水处理室10液体中沉降下来的泥沙聚集在单个翼形板的板21-2上表面，并沿板21-2斜面滑脱到集泥槽21-1，经导泥管12进入集泥包13；在容器19下半周罐壁上聚集的泥沙也沿倾斜壁面滑入集泥包13，设在集泥包上部和其下游的容器19下半周罐壁处的半环形隔泥板18，阻止来自翼形板区11和容器19内壁的泥沙进入集水区16产生泥水混淆，集泥包13中的泥沙可自压排入排泥罐14中，由排泥泵15外输或装车外运。两路来油进入油处理室7进行沉降分离，分出的油经过出油管6排出装置。 

Claims (10)

1.一种用于油田原油采出液油水泥分离的翼形板，其特征在于：所述翼形板由平行设置的集泥槽（21-1）、两个侧翼板（21-2）和两个翼尾折板（21-3）构成，两个侧翼板（21-2）呈V字形对称分设在集泥槽（21-1）的两侧，每个侧翼板（21-2）的一侧壁与集泥槽（21-1）的开口端侧壁连接，每个侧翼板（21-2）的另一侧壁与一个翼尾折板（21-3）连接，两个翼尾折板（21-3）对称设置且每个翼尾折板（21-3）位于对应的侧翼板（21-2）的上方。

2.一种利用权利要求1所述翼形板的多层翼形板斜式油水泥分离装置，所述分离装置包括主体容器19、出油管（6）和出水管（17），其特征在于：所述分离装置还包括油水预分离容器（2）、进水管（3）、进油管（4）、连通油管（5）、水转输泵（9）、隔离构件（8）、多层翼形板（21）、多个截面为L形的引油板（27）、两个圆弧形隔油件（28）和集排泥机构（22），主体容器（19）倾斜设置且主体容器（19）的中轴线与水平面之间的夹角（α）为6°～15°，所述油水预分离容器（2）水平设置在主体容器（19）的上方，油水预分离容器（2）上设有原油采出液入口（1）；设置在主体容器（19）内的隔离构件（8）将主体容器（19）由高至低分隔成两个处理室：油处理室（7）和水处理室（10）；油水预分离容器（2）的下侧壁通过进水管（3）与水处理室（10）连通，油水预分离容器（2）的上侧壁通过进油管（4）与油处理室（7）连通，连通油管（5）设置在主体容器（19）的上方且与油处理室（7）的位置相对应，连通油管（5）的一端与水处理室（10）连通，连通油管（5）另一端与油处理室（7）连通；多层翼形板（21）设置在水处理室（10）内，每个翼形板（21）由集泥槽（21-1）、两个侧翼板（21-2）和两个翼尾折板（21-3）构成，两个侧翼板（21-2）呈V字形对称分设在集泥槽（21-1）的两侧，每个侧翼板（21-2）的一侧壁与集泥槽（21-1）的开口端侧壁连接，每个侧翼板（21-2）的另一侧壁与一个翼尾折板（21-3）连接，两个翼尾折板（21-3）对称设置且每个翼尾折板（21-3）位于对应的侧翼板（21-2）的上方；多个翼形板（21）由上至下平行设置在主体容器（19）内，每个翼形板（21）的长度方向的中心线与主体容器（19）的中轴线平行，多个翼尾折板（21-3）由上至下交叠设置，每个侧翼板（21-2）的下端面上沿其长度方向分散设置有截面为L形的引油板（27），L形的引油板（27）的长度方向与翼形板（21）的长度方向垂直，L形的引油板（27）的开口端朝向侧翼板（21-2）的出口端；两个圆弧形隔油件（28）对称设置在多个翼形板（21）的入口端处的两侧，两个圆弧形隔油件（28）与主体容器（19）内壁连接；水转输泵（9）设置在主体容器（19）的下方，水转输泵（9）的出水口与油处理室（7）连通，水转输泵（9）的入水口与位于多层翼形板（21）和隔离构件（8）之间的水处理室（10）连通，集排泥机构（22）包括多个导泥管（12）和集泥包（13），每个集泥槽（21-1）的出口与对应的一个导泥管（12）的一端连通，该导泥管（12）的另一端与集泥包（13）连通；出油管（6）设置在主体容器（19）的高端处且出油管（6）与油处理室（7）上的出油口连通，出水管（17）与主体容器（19）的低端处的下部出水口连通，所述低端处是指集水区（16）。

3.根据权利要求2所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：每个翼形板（21）的侧翼板（21-2）与水平面之间的夹角（β）为10°～15°。

4.根据权利要求3所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：两个相邻翼形板（21）之间隔间距K为200mm～600mm。

5.根据权利要求4所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：每个翼尾折板（21-3）的最高轮廓直线到相邻翼尾折板（21-3）外端面的离距（T1）为30mm～50mm，每个翼尾折板（21-3）的最高轮廓直线到主体容器（19）内壁的离距（T2）为30mm～50mm。

6.根据权利要求5所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：相邻两个截面为L形的引油板（27）的间距（H）为800mm～1000mm。

7.根据权利要求2、3、4、5或6所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：所述隔离构件（8）由优弓形主隔板（8-1）、弧形板（8-2）和劣弓形隔板（8-3）构成，优弓形主隔板（8-1）竖直设置在主体容器（19）内腔中，弧形板（8-2）倾斜设置在主体容器（19）内腔内的上部，弧形板（8-2）沿长度方向的中心线与主体容器（19）的中轴线平行，弧形板（8-2）位于优弓形主隔板（8-1）的上方，优弓形主隔板（8-1）的上端面与弧形板（8-2）的外表面连接，劣弓形隔板（8-3）设置在弧形板（8-2）的高端位置处，劣弓形隔板（8-3）与主体容器（19）的内壁连接。

8.根据权利要求7所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：所述分离装置还包括设置在水处理室（10）内的第一挡板（24-1）、第二挡板（24-2）和第三挡板（24-3），第一挡板（24-1）和第三挡板（24-3）由上至下设置，所述第一挡板（24-1）、第二挡板（24-2）、第三挡板（24-3）和优弓形主隔板（8-1）中部围成进水缓冲腔（24），第一挡板（24-1）的两端、第二挡板（24-2）的两端以及第三挡板（24-3）的两端均与相应位置的主体容器（19）的内壁连接；第一挡板（24-1）、第二挡板（24-2）之间的间隙为出水口。

9.根据权利要求8所述的多层翼形板斜式油水泥分离装置，其特征在于：所述分离装置还包括位于水处理室（10）内的半环形隔泥板（18）和半环形挡泥板（20），所述半环形隔泥板（18）垂直设置在集水区（16）下部出水口的上游位置处，所述半环形隔泥板（18）与主体容器（19）下半部内壁连接；半环形挡泥板（20）设置在集泥包（13）入口的上方，半环形挡泥板（20）与主体容器（19）下半部分内壁留有间隙。

10.一种利用权利要求2所述多层翼形板斜式油水泥分离装置对特高含水原油采出液进行油水泥分离的方法，其特征在于：所述方法采用了采出液预分离与油水分室处理机制；通过翼形板的多层设置方式，实现了以浅池机理进行油水泥定向高效分离，所述方法按照如下步骤实现的：步骤一、先将原油采出液进行预分离，初分出的油相、水相分别进入两个独立的油处理室（7）、水处理室（10）；步骤二、从油处理室（7）沉降下来的污水由水转输泵（9）输至水处理室（10）；进入水处理室（10）内水相经由翼形板区（11）进行油水泥定向分离；步骤三、将从水处理室（10）浮升出的油相引入油处理室（7）；步骤四、进行油、水、泥收集。

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