CN102242867A - 原油整形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是原油整形装置，属于将原油处理为胶凝颗粒状态的设备，这种原油整形装置由定子外壳和转子构成，转子是两端带有中心轴的空筒，筒壁周身布满孔，转子两端的中心轴与定子外壳通过滑动轴承转动连接，定子外壳上有进油管和出油管，定子外壳内壁设置一对偏心配压弧形槽，其中一个偏心配压弧形槽与进油管连接，另一个偏心配压弧形槽与出油管连接；两个偏心配压弧形槽之间夹着一对凸台，偏心配压弧形槽和凸台沿定子外壳轴向设置，其中任意一个偏心配压弧形槽和与其相邻的凸台构成定子外壳的一半，偏心配压弧形槽的宽度大于凸台的宽度。本发明把油井产出液当中处于凝固点以下的原油进行剪切，使其变成颗粒状，能实现原油低温输送。
Description
一、 技术领域：
本发明涉及的是对原油进行处理后成为胶凝颗粒状态的设备，具体涉及的是原油整形装置。
二、背景技术：
我国大部分原油具有高含蜡、高凝点和高粘度，即“三高”的特点。较之国外油田相比，油气集输过程能耗高、排放高、效率低，油气集输成本占油田生产总成本的30%以上。由于油气藏的特殊性和开发模式的自有特点，要求我们不能照搬国外先进工艺技术，如何开发新的油气集输工艺流程，是新油气田建设和老油气田二次开发的关键技术难题。为保持原油稳产高产，我国大部分油田迫切需要解决“地下”和“地上”两大问题：所谓“地下”问题是如何提高油藏进入开采中后期的油气采出率问题；“地上”问题是针对产出液含水大幅增加的情况，如何保持油气集输过程高效低耗问题。从目前来看，随着油田开采进入中后期，“地下”的油气通过二次和三次采油阶段（注水、注汽和聚合物驱等），致使“地上”采出液的含水率急剧增加，油井产出液综合含水率已超过85%，有些甚至达到了95%。随着油井产出液含水率的上升，油气集输过程的集油、脱水、稳定和储运处理工艺更加复杂，集输过程能耗也不断增加。研究探索适用高含水集油的新工艺新方法，对油田稳产高产和节能降耗具有重要意义。
为保证原油正常集输，早期油田“地上”普遍采用掺热水加热原油的集输工艺。油气集输规范规定最低集输温度要高于原油凝点3℃，但出于生产安全性考虑，各油田集输原油的温度通常高于60℃，部分油田可达到80℃，远远高于原油凝点（如大庆原油凝固点在30℃左右），造成油田集输能耗巨大。同时，随着油田开发的深入，我国大部分油田进入特高含水期，集输管道中油水两相的流动状态及水力、热力状况发生了很大变化，我们在大庆油田现场进行不加热集输试验时，发现在特高含水原油集输管道中，原油在低于凝固点的某些工况会出现胶凝颗粒状态，悬浮在水中流动，使得原油在凝点以下不加热也不加任何药剂就能进行集输。如果这种集输工艺能推广应用，将极大地简化工艺流程，降低原油生产成本，实现原油集输工艺的革命。胶凝原油颗粒水力悬浮输送技术优势明显，但如何将原油变成颗粒成为关键技术之一。
三、发明内容：
本发明的目的是提供原油整形装置，它用于解决目前原油集输能耗大的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种原油整形装置由定子外壳和转子构成，转子是两端带有中心轴的空筒，筒壁周身布满孔，转子两端的中心轴与定子外壳通过滑动轴承转动连接，定子外壳上有进油管和出油管，定子外壳内壁设置一对偏心配压弧形槽，其中一个偏心配压弧形槽与进油管连接，另一个偏心配压弧形槽与出油管连接；两个偏心配压弧形槽之间夹着一对凸台，偏心配压弧形槽和凸台沿定子外壳轴向设置，其中任意一个偏心配压弧形槽和与其相邻的凸台构成定子外壳的一半，偏心配压弧形槽的宽度大于凸台的宽度。
上述方案中凸台所对应的圆心角在25°-~45°之间。
上述方案中进油管连接到与其对应的偏心配压弧形槽的下端处，偏心配压弧形槽与转子形成沿转子筒壁向上的弧形空腔，出油管连接到与其对应的偏心配压弧形槽的上端处，偏心配压弧形槽与转子形成沿转子筒壁向下的弧形空腔。
有益效果：
1、本发明把油井产出液当中处于凝固点以下的原油进行剪切，使其变成颗粒状，能实现低温输送，以适应原油的不加热高含水率水力悬浮输送。
2、本发明利用运输管线中原油流动的动能，无需外加动力，即可推动偏心配压的转子旋转，对流束产生切割效果，自身阻力小，原油整形效果好。
四、附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中定子外壳的结构示意图；
图3为本发明中转子的结构示意图。
1.定子外壳 2.转子 3.中心轴 4.进油管 5.出油管 6.偏心配压弧形槽 7.凸台 8.压盖 9.封盖 10.孔。
五、具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，这种原油整形装置由定子外壳1和转子2构成，定子外壳1是一个壳体，参阅图3，转子2是两端带有中心轴的空筒，筒壁周身布满孔10，转子两端的中心轴3与定子外壳1通过滑动轴承转动连接，转子2可在定子外壳1内自由旋转。
如图2所示，定子外壳1上有进油管4和出油管5，定子外壳1内壁设置一对偏心配压弧形槽6，其中一个偏心配压弧形槽6与进油管4连接，进油管4连接到偏心配压弧形槽6的下端处，偏心配压弧形槽6与转子2形成沿转子筒壁向上的弧形空腔，原油自进油管进入这种原油整形装置后，立即充满该向上的弧形空腔并对转子2产生推动力，推动转子2旋转；另一个偏心配压弧形槽6与出油管5连接，出油管5连接到偏心配压弧形槽6的上端处，偏心配压弧形槽6与转子2形成沿转子筒壁向下的弧形空腔；定子外壳1内壁由两个偏心配压弧形槽6之间夹着一对凸台7构成，偏心配压弧形槽6和凸台7沿定子外壳1轴向设置，其中任意一个偏心配压弧形槽6和与其相邻的凸台7构成定子外壳1的一半，偏心配压弧形槽6的宽度大于凸台7的宽度，凸台7所对应的圆心角在25°-~45°之间。
本实施方式中定子外壳1由一个圆形的筒体两端各固定安装一个压盖8构成，筒体与压盖8通过螺栓固定，二者连接的端面处安装密封垫，压盖8的中心有一个中心孔，用于与转子的中心轴3连接；压盖8外还安装有封盖9。
原油的整形过程是通过本发明的转子部分实现的，该结构可凭借整形装置两侧压差在管道内旋转来实现流束切割和反冲洗。
本发明转子的中心轴3与定子外壳1采用滑动轴承，滑动轴承设计简单，应用方便，采用允许液体浸泡的滑动轴承取代滚动轴承，极大的减小了转子转动的阻力，功率损耗小；本发明密封形式采用静密封。
当流体通过本发明时，根据流体动力学原理，可以产生2个作用效果，一是通过转子2上的孔洞流向出口端，形成原油流束；二是推动偏心配压的转子2旋转对流束产生切割效果。流体粘度越大，越易堵塞转子的孔洞，转子2进出口的压差越大，推动转子2转动的力矩也越大，而转子2旋转180°后，转子孔洞的进出口正好也旋转了180°，实现了即时的反冲洗，把堵塞孔洞的油粒冲走。
Claims (4)
1.一种原油整形装置，其特征在于：这种原油整形装置由定子外壳（1）和转子（2）构成，转子（2）是两端带有中心轴（3）的空筒，筒壁周身布满孔（10），转子（2）两端的中心轴（3）与定子外壳（1）通过滑动轴承转动连接，定子外壳（1）上有进油管（4）和出油管（5），定子外壳（1）内壁设置一对偏心配压弧形槽（6），其中一个偏心配压弧形槽（6）与进油管（4）连接，另一个偏心配压弧形槽（6）与出油管（5）连接；两个偏心配压弧形槽（6）之间夹着一对凸台（7），偏心配压弧形槽（6）和凸台（7）沿定子外壳（1）轴向设置，其中任意一个偏心配压弧形槽（6）和与其相邻的凸台（7）构成定子外壳（1）的一半，偏心配压弧形槽（6）的宽度大于凸台（7）的宽度。
2.根据权利要求1所述的原油整形装置，其特征在于：所述的凸台（7）所对应的圆心角在25°-~45°之间。
3.根据权利要求2所述的原油整形装置，其特征在于：所述的进油管（4）连接到与其对应的偏心配压弧形槽（6）的下端处，偏心配压弧形槽（6）与转子（2）形成沿转子筒壁向上的弧形空腔，出油管（5）连接到与其对应的偏心配压弧形槽（6）的上端处，偏心配压弧形槽（6）与转子（2）形成沿转子筒壁向下的弧形空腔。
4.根据权利要求3所述的原油整形装置，其特征在于：所述的定子外壳（1）由一个圆形的筒体两端各固定安装一个压盖（8）构成，筒体与压盖（8）通过螺栓固定，二者连接的端面处安装密封垫，压盖（8）的中心有一个中心孔，用于与转子的中心轴（3）连接；压盖（8）外还安装有封盖（9）。
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