CN103328060B - 用于具有不同比密度的不可混合相的混合物的聚结分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的聚结分离的装置，其特征在于，包括：相对的端部封闭的管状体（2），考虑到装置的使用配置，一个端部比另一个端部高；限定在管状体（2）的侧表面上的待分离的混合物的至少一个进口嘴（5）、靠近较高高度的管状体的端部限定的从混合物分离出的具有较低比密度的流体相的至少一个出口嘴（6）、靠近较低高度的管状体的端部限定的从混合物分离出的具有较高比密度的流体相的至少一个出口嘴（7）、以及容纳在管状体（2）内的至少一组聚结板（8），其中聚结板（8）中的每一个具有混合物的流动板（9），流动板（9）相对于与管状体（2）的纵轴（A）正交的平面倾斜角度α，流动板（9）具有面向较低高度的管状体（2）的端部的下边缘（92）和面向较高高度的管状体（2）的端部的上边缘（93），下边缘（92）与待分离的混合物的分配通道（11）流体连通，分配通道（11）限定在管状体（2）内且与进口嘴（5）流体连通，上边缘（93）与具有较高比密度的流体相的流出通道（12）流体连通，流出通道（12）限定在管状体（2）内且与具有较高比密度的流体相的至少一个出口嘴（7）流体连通，以及其中聚结板（8）互相平行且一个在另一个之上间隔开限定的相对距离布置，互相相邻的聚结板（8）对形成混合物的各个流动和分离通道（10）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度或比重的两个流体相的混合物的聚结分离的装置。
特别地，本发明涉及一种用于包括至少一个水性液体相和有机液体相的混合物的聚结分离的装置，有机液体相包括油（烃类）或亲油化合物。
特别地但不唯一地，本发明可应用于用于既在地面上也在井底上分离生产流体的油井的完成，生产流体典型地由水和油的混合物组成。
本发明还可应用于来自工业或民用设备的废水处理设备，通常地，应用于包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度或比重的两个流体相的混合物的所有分离设备。
背景技术
在各种工业领域中，例如在化学工业中在陆上或海上设备中的油提取、处理和精炼，或来自工业或民用设备的废水处理，水和油或另一有机液体相的混合物（不论它们是否为适当分散体或乳液）的分离的领域中从环境和经济的观点来看一直是重要的问题。
关于废弃产物的杂质的日益严重的需求的实施已经导致对能够保证可以达到通过规则建立的限制的更有效的分离技术的研究和优化。
特别地参考石油工业，已知原油的生产经常伴有存在于地质地层中的水的地下生产。因此油井的生产流体包括水和油的混合物。由此需要有效地将生产流体分离成两个组分（油和水），以便分离出的油是基本不含水的，分离出的水是基本不含油的。
生产流体的分离可在地面或井底（井下水油分离）发生。
地面分离是指在生产流体上升到地面之后进行分离。
井下分离是指靠近生产地质地层的生产流体的分离以便获得富含油的有机液体相和富含水的水性液体相。一旦有机液体相上升到地面，有机液体相在从生产流体中去除之前可能受到在井头设想的进一步的分离处理。另一方面，水性液体相被重新注入到相同的地层中。但是，水性液体相重新注入到生产地层要求水性液体相的高纯度，以便不破坏地层。
存在多种在地面应用的分离技术，其中，特别地是基于使用聚结分离器的技术，聚结分离器促进分散在水（连续相）中的油滴（分散相）结合成被分离到漂浮在水性层上的层中的较大尺寸的滴。
聚结分离器典型地包括互相平行且一个在另一个之上间隔开限定的距离布置的一组聚结板，以便相邻的聚结板的对限定出待分离的混合物流过其中的分离空间。
典型的聚结分离器描述于GB2116060中，包括连续的重力分离区域、聚结分离区域和最终的过滤区域。
从WO88/06478、US4,722,800、US6,907,997、US6,605,244和US5,928,524还已知包括水平地或垂直地延伸的箱的类型的聚结分离器，在箱中容纳有一组或多组聚结板。
如例如在WO88/06478、US6,907,997、US4,722,800或US5,928,524中描述的，聚结板可以是平坦的或波状的；可选地，为了改进分离效率，聚结板可以具有平坦的上表面和波状的下表面以便同时导致相的分离以及帮助可能存在于待分离的混合物中的固体的向下流动。
已知的聚结分离器尽管已经尽可能地紧凑，但是仍然具有障碍使得它们仅仅能够安装在地面或地下。
因此已知类型的聚结分离器的使用限于具有充分可用空间的位置，例如缺少一些地面应用，例如海上石油平台。已知的聚结分离器甚至不能用于直接井下应用。
井下使用的分离技术事实上是基于重力分离器或可选的水力旋流分离器的使用。
重力分离器由分离腔体组成，生产流体在分离腔体中以足够低的速率移动以便允许通过重力分离两个相。但是重力分离所需的低速度限制可被处理的生产流体的数量。
具有互相串联或并联连接的一个或多个分离阻流板的水力旋流分离器典型地由适当形状的管状体组成，生产流体注入管状体中以便高速旋转。由于施加在生产流体上的旋转而产生的离心力，与管状体的几何形状一起导致水性液体相与有机液体相（油）分离，由于水性液体相较重，因此趋于流到水力旋流分离器的外部；由于有机液体相较轻，因此趋于在水力旋流分离器的内部收集。
在US5,730,871、US6,080,312、US6,138,578、US2006/0186038或WO01/65065中描述了在井下使用的水力旋流分离器的典型例子。
但是，由于发生在水力旋流分离器中的高压降，必须用泵进给待分离的混合物，这导致分散在水相中的非常小滴的油相的形成，使得它的分离甚至更困难。
因此认为需要利用允许将生产流体有效地分离成水性液体相和油性液体相且可容易地应用于地面应用（特别地，具有有限可用空间的所有地面应用，例如海上应用）和井下应用的分离装置。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提出一种具有有限的整体阻碍和简单灵活的结构、使其能够安装在地面设备（特别是具有有限可用空间的地面设备）和井下设备中的包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的聚结分离装置，克服上面描述的现有技术的缺点。
本发明的进一步目的是提供一种具有降低的生产、安装和管理成本且能够保证将混合物有效地分离成两个流体相的包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的聚结分离装置。
根据本发明的这些和其他目的通过提供一种如独立权利要求中详细说明的包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的聚结分离装置实现。
包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的聚结分离装置的进一步特征在从属权利要求中指出。
附图说明
参考所附的示意图，根据本发明的包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的聚结分离装置的特征和优点将从下面的说明性和非限制性的描述中变得更明显，其中：
图1为地面应用的配置中的根据本发明的聚结分离装置的示意性侧视图；
图2为图1的装置的示意性纵向剖视图；
图3为根据本发明的平坦类型的一组聚结板的可能实施例的示意图；
图4a-4c分别示意性地示出根据本发明的优选实施例的截锥类型的聚结板的轴测图以及从上方的俯视图和横截面视图；
图5为根据图2的平面V-V的示意性截面；
图6为图1的装置的部分的示意性轴测图和横截面视图；
图7为在可能的井下应用中的根据本发明的聚结分离装置的示意性纵向剖视图。
具体实施方式
参考附图，包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度或比重的两个流体相的混合物的聚结分离装置作为整体被标记为1。
应注意的是，为了本说明书的目的，“混合物”也表示分散体或不稳定的乳液，其中两个相中的一个以滴的形式分散在另一连续相中，“互相至少部分地不可混合的流体相”表示至少在特定比例彼此不产生溶液的两个流体相（特别地，液体）。
而且，为了本发明的目的，不应排除互相至少部分地不可混合的两个流体相中的每一个可以包括进一步的组分，例如固体颗粒。
为了简单起见，在本说明书中下面将参考水性液体相或水作为具有较高比密度的流体相，有机液体相或油作为具有较低比密度的流体相，应理解的是，本发明可应用于互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的任何两个流体相的分离。
装置1包括具有纵轴A的管状体2，在使用的情况下，管状体2垂直地定位（如附图所示），或者管状体2相对于垂直线倾斜（例如在装置1安装在井下的情况，其中井具有沿着相对于垂直线的倾斜方向延展的至少一个截面）。无论如何，在使用的情况下，管状体2的两个相对端部中的一个相对于另一个位于较高的高度。
管状体2的两个相对的端部都是封闭的；特别地，较高高度的端部被顶部3封闭，较低高度的端部被底部4封闭。
在附图示出的实施例中，管状体2为具有圆形横截面的圆柱体；但是不排除管状体2可以具有不同形状的横截面。
管状体2包括限定在它的侧表面上的待分离的混合物（油和水）的至少一个进口嘴5。特别地，沿着管状体2的圆拱设想和分布多个进口嘴5，每个进口嘴5由通孔组成。
靠近较高高度的管状体2的端部获得从混合物分离出的有机液体相的至少一个出口嘴6，而靠近较低高度的管状体2的端部限定从混合物分离出的水性液体相的至少一个出口嘴7。
在管状体2内部的体积中容纳至少一组聚结板8，至少一组聚结板8互相平行且一个在另一个之上布置，形成堆叠。应指出的是，在本领域的技术术语中是已知的词语“聚结板”，不应限制性地理解为指的是“板”状体。
每个聚结板8具有混合物的流动板9，流动板9相对于与纵轴A正交的平面倾斜角度α，角度α的幅值的范围为30°至60°，其中“板”意味着表示薄板，薄板的形状不应被理解为仅仅是平坦的和矩形的，还可根据旋转体的侧表面成形，这从下面的描述中将变得更明显。
板9具有面向顶部3的上侧面90和面向底部4的下侧面91。在聚结板8的下侧面90与其直接下方的聚结板8的上侧面90之间，限定出待分离的混合物的流动通道10，混合物沿着流动通道10流动，分离成一个在另一个之上分层的两个组分：由水性液体相组成的下层和由有机液体相组成的上层，有机液体相是滴的形式并通过聚结而结合形成越来越大的滴。
每个板9的末端是面向较低高度的管状体2的端部的下边缘92和面向较高高度的管状体2的端部的相对的上边缘93。
下边缘92与限定在管状体2内的待分离的混合物的分配通道11流体连通，分配通道11在基本与管状体2的纵轴A平行的方向延伸并与待分离的混合物的至少一个进口嘴5流体连通。
另一方面，上边缘93与限定在管状体2中的水性液体相的流出通道12流体连通，流出通道12在基本与管状体2的纵轴A平行的方向延伸并与水性液体相的出口嘴7流体连通。
根据本发明的特定特征，不论聚结板8的形状如何，将它们一个在另一个之上间隔开2mm至5mm的相对距离布置。两个相邻聚结板8之间的这种减小的间隔有助于减小根据本发明的装置1的整体阻碍，而不改变分离效率。
根据本发明的进一步特殊特征，每个聚结板8的上边缘93延伸入相对于板9倾斜的唇部94以便与其限定出具有面向较低高度的管状体2的端部的凹面的凹槽95。
所述凹槽95作为有机液体相的分离和朝向各个出口嘴6向上运动之前的积累区域。
特别地，凹槽95促进有机液体相的滴的积累（当有机液体相的滴穿过底层通道10时与水性液体相分离）以及有机液体相的滴到具有较大尺寸的滴的聚结，较大尺寸的滴在其中收集而不流向水性液体相的流出通道12。
以这种方式，防止分离出的有机液体相流进流出通道12，在流出通道12中有机液体相应逆流地流过分离出的水性液体相而向管状体2的顶部上升。
相同凹槽95连同各个唇部94一起还帮助水性液体相朝流出通道12流出。
特别地，唇部94和板9（更确切地说，板9的下侧面91）之间的对角β优选地等于90°。
而且，根据本发明的进一步特征，靠近每个聚结板8的上边缘93，更确切地说，在唇部94和板9之间的过渡区域，限定出有机液体相的至少一个贯通脱离孔96，有机液体相在相应的凹槽95积累并穿过孔96向上层通道10流动直至到达管状体2的顶部，有机液体相在管状体2的顶部积累以随后流向外面。
特别地，靠近每个聚结板8的上边缘93，更确切地说，对应于唇部94和各个板9之间的过渡区域，获得沿着基本与上边缘93的轮廓平行的方向成行分布的多个孔96；在平坦类型的聚结板（图3）的情况下，多个孔96沿着线分布，或者在截锥类型的聚结板（图4a-4c）的情况下，多个孔96沿着环形拱分布。
应注意的是，通过这种配置，有机液体相在每个聚结板8的凹槽95中积累并收集，然后穿过孔96从凹槽95脱离直至穿过上层通道10上升至管状体2的顶部，有机液体相在流出管状体2的顶部之前在管状体2的顶部积累。另一方面，水性液体相向流出通道12流动，流出通道12伴有朝各个出口嘴7下倾的唇部94。
聚结板8可以是如图3中所示的平坦类型的。
在管状体2内可以定位互相叠加成单一的堆叠的一组或多组平坦类型的聚结板8。
在这种情况下，在与聚结板8的下边缘92对向的管状体2的侧表面的部分和相同的下边缘92之间限定出分配通道11。另一方面，在与聚结板8的上边缘93对向的管状体2的侧表面的部分、相同的上边缘93和处于较低高度的较低高度的底部4之间限定出流出通道12。
可选地，两组或两个堆叠的平坦类型的聚结板8可以彼此相邻定位，其中上边缘93面向管状体2的中心，下边缘92与管状体2的内侧表面间隔开一距离。
在这种情况下，存在两个分配通道11，每个分配通道11由管状体2的内侧表面和两组聚结板中的每一组的聚结板8的下边缘92界定的空间限定。另一方面，在管状体2的中心限定出流出通道12，并由互相面对的两组聚结板8的上边缘93及在其间延伸的管状体2的内侧表面的部分界定流出通道12。
根据本发明的进一步特殊特征，每个聚结板8具有截锥形的形状。
特别地，如图4a-4c所示，每个聚结板8具有内部中空和在较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状，由此板9由截锥的侧表面限定。
聚结板8互相平行地布置，形成堆叠。
一组聚结板8容纳与它同轴的管状体2中，聚结板8的较大基底和较小基底分别面向较低高度的管状体2的端部和较高高度的管状体2的端部。
因此每个聚结板8的下边缘92和上边缘93由截锥的较大基底和较小基底分别限定，并且上边缘92和下边缘93具有圆形的轮廓。
上边缘93延伸入朝截锥的内部倾斜的唇部94以便在板9和唇部94之间限定出凹槽95。
沿着板9和各自的唇部94之间的过渡区域，存在由平坦的环形表面组成的通孔96的拱。
至少一个脊97从截锥类型的每个聚结板8的下表面91突出，至少一个脊97被预定为搁置在直接下方的聚结板8的上表面90上，由此用作间隔件。
在示出的实施例中，脊97具有沿着圆锥体的母线延伸的肋条形状。
如图1、2和6所示，在管状体2中容纳一组或多组截锥形的聚结板8以便在聚结板8自身的下边缘92和管状体2的内侧表面之间限定出形成分配通道11的环形间隙。
另一方面，在聚结板8的中心限定出流出通道12，并由截锥形聚结板8的上边缘93（较小基底）和相对于管状体2同轴地定位的流出管24界定流出通道12，流出通道12在相对的端部24a和24b敞开，流出通道12的一个端部24a面向较高高度的管状体2的端部，流出通道12的另一个端部24b面向较低高度的管状体2的端部。
面向较高高度的管状体12的端部的流出管24的端部24a从限定出口嘴6的管状体2的顶部3突出。
面向较低高度的管状体12的端部的流出管24的端部24b从限定出口嘴7的管状体2的底部4突出。
在聚结板组的顶部的截锥形的聚结板8的唇部94’靠近上方的流出通道12并与管状体2的顶部3协作界定分离出的有机液体相的积累室23。
靠近面向较高高度的管状体2的端部的流出管24的端部24a，获得至少一个上孔25（特别地，上孔25的拱），通过上孔25，已经分离出并收集在积累室23中的有机液体相流进流出管24并随后流向出口嘴6。
类似地，靠近面向较低高度的管状体2的端部的流出管24的端部24b，获得至少一个下孔26（特别地，下孔26的拱），通过下孔26，分离出的水性液体相从流出通道12流进流出管24并从流出管24流向出口嘴7。
应注意的是，由于径向对称性，即使分离器处于相对于垂直线的倾斜位置，截锥形的聚结板8也保证分离器的良好运行，而不需要安装过程中的方向操作。
此外，通过熔合获得截锥形的聚结板8相对于相反地通过板材处理获得的平坦类型的聚结板在生产方面具有必然的优点。
尽管在附图中示出容纳在管状体2内的仅仅一组聚结板8，但是在根据本发明的装置1的所有可能实施例中，可以在相同的管状体2内容纳相对于彼此串联布置由此在液压下并联连接的两组或更多组聚结板8。以这种方式，装置1的结构是模块化的，使其容易地适应于各种应用需求。
如上所述，在基础配置中，根据本发明的装置1包括其中容纳有一组或多组聚结板8的管状体2。
这种基础配置还可应用于井下分离设备，如例如图7中所示。
另一方面，对于地面应用，通过一个或多个管状体2的容纳箱13完成装置1。
容纳箱13也具有管状形状，容纳箱13的横截面优选为圆形的，并且容纳箱13的相对的端部是封闭的，容纳箱13的一个端部相对于另一个端部位于较低的高度。
参考附图，其中以通常的垂直配置示出装置1，箱13的较低端部被底表面14封闭，较高端部被顶表面15封闭。
在箱13内限定出腔体，其中容纳至少一个管状体2，管状体2的底部4搁置在箱13的底表面14上，管状体2的顶部3与箱13的顶表面15间隔开一距离。
由此在箱13和管状体12之间限定出环形间隙16，在环形间隙16上方存在具有圆形横截面的室7，管状体2的出口嘴6流进室7。
而且，箱13装备有将在其中分离的混合物的至少一个进入开口17。
特别地，进入开口18位于相对于来自管状体2的有机液体相的出口嘴6的较低高度并将待分离的混合物引入环形间隙16。
另一方面，至少一个第一排出开口19位于箱13的底表面14，与来自管状体2的水性液体相的出口嘴7流体连通。特别地，第一排出开口19直接与管状体2的出口嘴7连接并可以由流出管24的端部24b的延伸部组成，流出管24的端部24b的延伸部这样插入以便穿过管状体2的底部4和箱13的底表面14，由此排出口嘴7与第一排出开口19重合（图2）。
最后，箱13装备有有机液体相的至少一个第二排出开口20，至少一个第二排出开口20与在进入开口18和界面I之上的箱13内部的腔体流体连通，界面I在引入环形间隙16中的混合物和由以下馏分组成的有机液体相的之间：该馏分从环形间隙16本身中存在的混合物以及管状体2内部分离出并从管状体2的出口嘴6排出的馏分中分离出。
在附图1和2示出的实施例中，在箱13内仅仅存在一个管状体2，但是可以在相同箱13内并排平行地布置两个或更多个管状体2。因此每个管状体2可以由一个或多个模块构成并可以单独地或与相同箱13内部的类似的模块相结合安装，使得根据本发明的装置1甚至更灵活和模块化。
已知类型和未示出（由于它们不形成本发明的部分）的泵送装置与排出开口19、20连接。
应注意的是，泵送装置布置在分离装置1的下游而不是相反地布置在分离装置1的上游，防止有机液体相在水性液体相中的进一步乳化，由此帮助分离。
参考示出用于地面应用的装置1的图1和图2，装置1的运行如下。
通过进入开口18将混合物或更具体地有机液体相（分散相）在水性液体相（连续相）中的分散体注入环形间隙16。
两个相的第一分离和分层已经在环形间隙16中发生，由于有机液体相具有最低的比密度，因此趋于朝混合物的表面上升，在其上方分层。
存在于环形间隙16中的仍然包括油的水性液体相穿过分布在管状体2的侧表面上的进口嘴5，进入存在于管状体自身2内部的分配通道11（箭头F）。
由此，混合物以层式运动的方式沿着限定在相邻聚结板8对之间的通道10流动，以便在通道10内部的剩余时间足以允许混合物的分离。
在混合物沿着通道10从聚结板8的下边缘92向上边缘93流动的过程中，分离两个有机液体相和水性液体相：滴形式的有机液体相穿过混合物朝向界定上方的单一通道10的聚结板8的下侧面91上升，其中沿着它的轮廓，有机液体相通过聚结结合成具有越来越大的尺寸的滴，另一方面，水性液体相被分离成沿着界定下面的通道10的聚结板8的上侧面90流动的下层。
有机液体相对应于每个聚结板8的凹槽95积累，与从底层通道10穿过各个聚结板8的孔96上升的有机液体相聚集。
由此，有机液体相从存在于通道10中的流体中分离出，穿过孔96进入上层通道10。
从存在于通道10的流体中分离出并穿过界定上方通道10的聚结板8的孔96朝直接上方的通道10上升的有机液体相与已经从直接上方的通道10分离出的水性液体相相遇，但是由于降低的流动速率，不会夹带该水性液体相。
由此有机液体相上升穿过该组的所有聚结板8的孔96并在管状体2的顶部的积累室23积累。
在积累室23收集的有机液体相通过上孔25进入流出管24并朝由相同的流出管的端部24a限定的出口嘴6上升。
一旦有机液体相从出口嘴6排出，有机液体相在箱13的顶部积累，在引入箱13的混合物的上方（间隙I）分层。然后有机液体相通过第二排出开口20排出。
通过实线箭头指示有机液体相的流动。
已经到达唇部94的沿着通道10分离出的水性有机相伴有后者，流进它朝管状体2的底部4下倾的流出通道12。
分离出的朝流出通道12的底部收集的水性液体相穿过下孔26从流出通道12的底部进入流出管24，然后到达由相同的流出管的端部24b限定的出口嘴7（排出开口19）。
通过虚线箭头指示水性液体相的流动。
如已经描述的，在其基础配置中包括其中容纳有一组或多组聚结板8的管状体2的根据本发明的装置1可以特别地应用于井下分离设备。
在图7中示意性地示出这个设备100的可能实施例。
设备100包括封闭腔体101，封闭腔体101在位于第一较高高度的从混合物分离出的具有较低比密度的流体相（有机液体相）的上出口嘴102a和位于相对于第一较高高度的第二较低高度的从混合物分离出的具有较高比密度的流体相（水性液体相）的下出口嘴102b之间延展。
在两个上出口嘴102a和下出口嘴102b之间插入用于待分离的混合物（特别地由生产流体组成）的入口103。下出口嘴102b与回注区域108流体连通，适当地去油的生产水注入回注区域108中。
在上出口嘴102a和下出口嘴102b之间轴向连续地设置用于混合物的粗分离的第一上部装置104和用于在第一上部装置104中预处理的混合物的精细分离的至少一个第二下部装置105，其中用于粗分离的第一上部装置104包括重力分离腔体，至少一个第二下部精细分离装置105包括至少一个如在相同申请人的同时申请的专利申请中描述的根据本发明的装置1。
本发明的目的的仍然保持高分离效率的聚结分离装置以及聚结板组具有有限的阻碍的优点，由此使得它们能够容易地用于地面安装（尤其是具有减小的可用空间的地面安装，例如海上平台）和井下安装；在井下安装的情况下，不需要井眼的放大操作。
特别地，相邻的聚结板之间的减小的间隙以及它们之间限定的大量流动通道允许减小根据本发明的分离装置的整体阻碍，同时保持高分离效率。
具有折叠的唇部的单个聚结板的构造有助于改进分离效率和避免被分离的两个相的逆流流动，唇部限定出具有较低比密度的流体相的收集和积累槽且靠近唇部限定出聚结板的“脱离”孔。
由于聚结板的径向对称性，即使装置以相对于垂直线的倾斜轴线定位，截锥形的聚结板也能保证良好的分离效率度，而不需要特定的方向。此外，这个特定实施例允许更好地利用管状体的内部体积，由于管状体的几何形状，它适合于加压应用。
最后，这个特定实施例允许通过熔合的方式生产聚结板，具有在生产方面的必然优点，同时便于聚结板组的组装操作。
根据本发明的聚结分离装置可应用于直接在井下的油井中的生产流体的分离设备，使其紧凑并保证获得具有减小的剩余有机组分（油）的含量的水性液体相，以便可以将水性液体相回注到生产地层中而不破坏地层。
根据本发明的聚结分离装置的特别简单和模块化的结构还使其安装简单且灵活。
事实上，一方面，关于分离需求，可以在相同的管状体中定位一组或多组（模块）的聚结板，各个聚结板一个在另一个之上形成堆叠。另一方面，关于分离需求，还可以在相同的箱内定位一个或多个管状体，在每个管状体的内部装备一组或多组聚结板。
这样构思的聚结分离装置可以进行各种修改和变化，所有修改和变化包括在本发明中；此外，通过技术等同的元件可以构成所有的细节。实际上，使用的材料可以根据技术需求变化。
Claims (14)
1.一种用于包括两个流体相的混合物的聚结分离的装置(1)，所述两个流体相互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度，其特征在于，所述装置(1)包括：
-管状体(2)，所述管状体(2)在相对的端部封闭，且考虑到所述装置的使用配置，所述管状体(2)的一个端部比另一个端部高，
-限定在所述管状体(2)的侧表面上的待分离的混合物的至少一个进口嘴(5)，靠近较高高度的所述管状体的端部限定的从所述混合物分离出的具有较低比密度的流体相的至少一个出口嘴(6)，靠近较低高度的所述管状体的端部限定的从所述混合物分离出的具有较高比密度的流体相的至少一个出口嘴(7)，以及
-容纳在所述管状体(2)内的至少一组聚结板(8)，
-其中所述聚结板(8)中的每一个具有所述混合物的流动板(9)，所述流动板(9)相对于与所述管状体(2)的纵轴(A)正交的平面倾斜角度α，所述流动板(9)具有面向较低高度的所述管状体(2)的所述端部的下边缘(92)和面向较高高度的所述管状体(2)的所述端部的上边缘(93)，所述下边缘(92)与所述待分离的混合物的分配通道(11)流体连通，所述分配通道(11)限定在所述管状体(2)内且与所述至少一个进口嘴(5)流体连通，所述上边缘(93)与具有较高比密度的所述流体相的流出通道(12)流体连通，所述流出通道(12)限定在所述管状体(2)内且与具有较高比密度的所述流体相的所述至少一个出口嘴(7)流体连通，
-在所述至少一组聚结板(8)上方限定有具有较低比密度的所述流体相的积累室(23)，所述积累室(23)与所述各个出口嘴(6)流体连通，以及
-其中所述聚结板(8)相互平行且一个在另一个之上，互相相邻的聚结板(8)对形成所述混合物的各个流动和分离通道(10)，
-所述聚结板(8)中的每一个的上边缘(93)延伸入相对于所述流动板(9)倾斜的唇部(94)，限定出具有面向较低高度的所述管状体(2)的所述端部的凹面的凹槽(95)，所述凹槽(95)用于具有较低密度的所述流体相的积累和用于具有较高密度的所述流体相的流出。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述唇部(94)和所述流动板(9)之间限定出90°的角度β。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，靠近所述聚结板(8)中的每一个的所述唇部(94)和所述流动板(9)之间的过渡区域限定出至少一个通孔(96)，所述至少一个通孔(96)用于具有较低比密度的所述流体相从在限定在所述聚结板(8)中的每一个与其直接下方的聚结板之间的流动通道(10)中流动的混合物的分离以及具有较低比密度的所述流体相在限定在所述聚结板(8)与其直接上方的聚结板之间的所述流动通道(10)内的穿过。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个包括沿着与所述各个上边缘(93)基本平行的方向分布的多个所述通孔(96)。
5.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个具有内部中空和对应于较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状。
6.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个具有内部中空和对应于较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状。
7.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个具有内部中空和对应于较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状。
8.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个定位在所述管状体(2)内，且所述较大基底面向较低高度的所述管状体的所述端部，所述较小基底面向较高高度的所述管状体的所述端部，所述流动板(9)由所述截锥的侧表面限定，所述上边缘(93)和所述下边缘(92)由所述较小基底的边缘和所述较大基底的边缘分别限定。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)相对于所述管状体(2)基本同轴地定位，所述下边缘(92)与所述管状体(2)的内侧表面间隔开一距离，由所述聚结板(8)的所述上边缘(93)界定的空间限定出所述流出通道(12)，由所述管状体(2)的所述内侧表面和所述聚结板(8)的所述下边缘(92)界定的环形空间限定出所述分配通道(11)。
10.根据权利要求8或9所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括相对于所述管状体(2)同轴地定位在所述流出通道(12)内的流出管(24)，所述流出管(24)的相对的端部敞开，所述流出管(24)的一个端部(24a)面向较高高度的所述管状体(2)的所述端部且与具有较低比密度的所述流体相的所述出口嘴(6)流体连通，所述流出管(24)的另一个端部(24b)面向较低高度的所述管状体(2)的所述端部且与具有较高比密度的所述流体相的所述出口嘴(7)流体连通，其中靠近面向较高高度的所述管状体(2)的所述端部的所述流出管(24)的所述端部(24a)限定出至少一个上孔(25)，所述至少一个上孔(25)使得所述积累室(23)与所述流出管(24)的内部流体连通，其中靠近面向较低高度的所述管状体(2)的所述端部的所述流出管(24)的所述端部(24b)限定出至少一个下孔(26)，所述至少一个下孔(26)使得所述流出通道(12)与所述流出管(24)的内部流体连通。
11.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述聚结板(8)中的每一个具有大体平坦的形状。
12.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述管状体(2)可设置在井下分离装置的井口内或者用于地面应用的容纳箱(13)的内部腔体内，其中所述管状体(2)的所述至少一个进口嘴(5)与所述腔体流体连通，其中所述箱(13)包括进入待分离的混合物的所述腔体的至少一个进入开口(18)、至少一个第一排出开口(19)和具有较低比密度的所述流体相的至少一个第二排出开口(20)，所述至少一个进入开口(18)在使用的情况下相对于具有较低比密度的所述流体相的所述管状体的出口嘴(6)定位在较低的高度，所述至少一个第一排出开口(19)与从所述混合物分离出的具有较高比密度的所述流体相的所述管状体的出口嘴(7)流体连通，所述至少一个第二排出开口(20)与所述腔体流体连通且相对于所述进入开口(18)定位在较高的高度，在所述腔体内形成具有较低比密度的所述流体相的所述管状体的所述出口嘴(6)。
13.根据权利要求12所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括平行地放置在所述箱(13)的所述腔体内的至少两个所述管状体(2)。
14.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，两相邻所述聚结板(8)之间的距离为2mm至5mm。
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