CN112899018B - 一种油气水分离器单层腔升液机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田设备技术领域，具体地涉及一种油气水分离器单层腔升液机构，设置在罐体内，包括半圆形挡板和溢流板；所述半圆形挡板竖直设置在罐体内，半圆形挡板一侧设有密封板，所述密封板靠近半圆形挡板的端部上表面设有溢流板,所述溢流板与半圆形挡板之间围成升液管道；井流物经初步分离后，在半圆形挡板和溢流板围成的升液管道中液位缓慢升高，上层的油通过溢流板溢流至溢流板的另一侧，达到油气分离的目的。所述升液管道专为乳油流动设置的通道，对游离水起到了很好的剖离；独立的乳化油上升通道，有利于容器气浮的破乳及溢流板的设置。

Description

一种油气水分离器单层腔升液机构

技术领域

本发明涉及油田设备技术领域，具体地涉及一种油气水分离器单层腔升液机构。

背景技术

油气水分离设备在油井产物进行气液分离的同时，还能将原油中的部分水分离出来。随着油田的开发，油井产出液的含水量逐渐增多，油气水分离设备的应用也逐渐增多。其液位控制原理为油气水分离设备内设有油池和挡水板。原油自挡油板溢流至油池，油池中油面由电动的出油阀控制。水经挡水板流入水室，水室的液面由水位调节器操纵的出水阀控制。

油气水分离设备的工作原理：油气水分离设备实现油气水分离主要是利用三者的密度差不同，在流动过程中，保证足够的停留时间，从而实现油气水的分层。但常规的油气水分离设备为保证足够的停留时间，一般要求有比较长的停留时间，因此流程长，油气水分离设备的罐体直径较大、长度较长，给制造成本、安装、运输等都带来一系列的问题。因此，有必要设计一种能够增加油气水沉降时间的油气水分离器单层腔升液机构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提出设计一种油气水分离器单层腔升液机构，能够大大增加油气水沉降时间。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种油气水分离器单层腔升液机构，设置在罐体内，包括半圆形挡板和溢流板；所述半圆形挡板竖直设置在罐体内，半圆形挡板一侧设有密封板，所述密封板靠近半圆形挡板的端部上表面设有溢流板,所述溢流板与半圆形挡板之间围成升液管道；井流物经初步分离后，在半圆形挡板和溢流板围成的升液管道中液位缓慢升高，上层的油通过溢流板溢流至溢流板的另一侧，达到油气分离的目的。所述升液管道专为乳油流动设置的通道，对游离水起到了很好的剖离；独立的乳化油上升通道，有利于容器气浮的破乳及溢流板的设置。

进一步的，所述半圆形挡板上下两端分别与罐体上下内壁连接；溢流板的顶部高度低于半圆形挡板的顶部高度，便于井流物经分离后自升液管道流出。

进一步的，所述密封板上表面与罐体内壁之间为乳油腔，下表面与罐体内壁之间为油气水分离腔；所述升液管道下端与油气水分离腔连通，上端与乳油腔连通；井流物流至油气水分离腔之后，油水进行初步分离，在升液管道中液位缓慢升高，上层的油通过溢流板溢流至乳油腔，实现油气分离。

进一步的，所述油气水分离腔内设有双折返折流机构，所述双折返折流机构包括两个竖直挡板、底板和导流板；所述两个竖直挡板分别与半圆形挡板的两个边沿密封连接；两个竖直挡板之间为中间通道，竖直挡板与罐体内壁之间为外侧通道；竖直挡板一侧竖直设置两个导流板，导流板和两个竖直挡板底部通过底板密封连接，底板端部与半圆形挡板内壁之间密封连接，两个竖直挡板顶部及导流板顶部与密封板之间密封；导流板内侧为导流通道，每个导流通道均与中间通道、外侧通道连通；井流物进入油气水分离腔后，从竖直挡板两侧的外侧通道向前进行油水分离式的流动，经导流板各向内经度转弯后合并成一股从中间通道往回流动分离，液位缓慢升高，自升液管道向上溢出，该结构设置增加了停留时间，大大延长了垂直分离的距离和时间。

进一步的，所述油气水分离器单层腔升液机构设置于进料口的一侧，进料口设置于罐体一端；所述进料口与分配器连接，分配器位于进料口与半圆形挡板之间。

进一步的，所述导流板为中空半圆柱形；两个所述导流板之间密封连接，导流板两侧边沿与罐体内壁之间密封连接。

进一步的，所述中间通道和外侧通道内均设有聚结板。

进一步的，所述外侧通道靠近分配器的一端设有整流器。

进一步的，所述罐体为圆柱形卧式结构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本发明升液管道作为乳油流动的通道，对游离水起到了很好的剖离作用；

（2）本发明独立的乳化油上升通道，有利于容器气浮的破乳；

（3）本发明独立的乳化油上升通道，有利于溢流堰板的设置，为设备倾斜压制交直流电脱腔气相空间创造了条件；

（4）本发明独立的乳化油上升通道为倾斜设备的高点实现独立的气相空间创造条件；

（5）本发明独立的乳化油上升通道位于设备的最高端一侧，为后续流程的设置提供了必要空间；

（6）本发明双折返折流机构采用流道设计，科学合理，采用180°调头技术大大延长了垂直分离的距离和时间；180°转弯后，由于设备倾斜，乳化油向上流动非常有利于油水的分离；符合油往高处流，水往低处流的特点； 整流器的设置有效避免了油水油水混流。本发明的结构设计，解决了我国石油工业发展中一层不变的单通道筒体结构，大大提高了相同通径的处理效率。

附图说明

图1为本发明纵向剖视图（不含分配器）；

图2为本发明图1的A-A横向剖视图（含分配器）。

图中，罐体1、半圆形挡板2、溢流板3、密封板4、升液管道5、乳油腔6、油气水分离腔7、竖直挡板8、整流器9、底板10、中间通道11、外侧通道12、导流板13、导流通道14、进料口15、分配器16、聚结板17。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例涉及的一种油气水分离器单层腔升液机构，设置在圆柱形卧式结构的罐体1内，包括半圆形挡板2和溢流板3；所述半圆形挡板2竖直设置在罐体1内，半圆形挡板2一侧设有密封板4，所述密封板4靠近半圆形挡板2的端部上表面设有溢流板3,所述溢流板3与半圆形挡板2之间围成升液管道5；井流物经初步分离后，在半圆形挡板2和溢流板3围成的升液管道5中液位缓慢升高，上层的油通过溢流板3溢流至溢流板3的另一侧，达到油气分离的目的。所述升液管道5专为乳油流动设置的通道，对游离水起到了很好的剖离；独立的乳化油上升通道，有利于容器气浮的破乳及溢流板3的设置。

所述半圆形挡板2上下两端分别与罐体1上下内壁连接；溢流板3的顶部高度低于半圆形挡板2的顶部高度，便于井流物经分离后自升液管道5流出。

所述密封板4上表面与罐体1内壁之间为乳油腔6，下表面与罐体1内壁之间为油气水分离腔7；所述升液管道5下端与油气水分离腔7连通，上端与乳油腔6连通；井流物流至油气水分离腔7之后，油水进行初步分离，在升液管道5中液位缓慢升高，上层的油通过溢流板3溢流至乳油腔6，实现油气分离。

如图1和2所示，所述油气水分离腔7内设有双折返折流机构，包括两个竖直挡板8、底板10和导流板13；所述两个竖直挡板8分别与半圆形挡板2的两个边沿密封连接；两个竖直挡板8之间为中间通道11，竖直挡板8与罐体1内壁之间为外侧通道12；竖直挡板8一侧竖直设置两个导流板13，导流板13和两个竖直挡板8底部通过底板10密封连接，底板10端部与半圆形挡板2内壁之间密封连接，两个竖直挡板8顶部及导流板13顶部与密封板4之间密封；导流板13内侧为导流通道14，每个导流通道14均与中间通道11、外侧通道12连通；井流物进入油气水分离腔7后，从竖直挡板8两侧的外侧通道12向前进行油水分离式的流动，经导流板13各向内经180度转弯后合并成一股从中间通道11往回流动分离，液位缓慢升高，自升液管道5向上溢出，该结构设置增加了停留时间，大大延长了垂直分离的距离和时间。

如图2所示，所述油气水分离器单层腔升液机构设置于进料口15的一侧，进料口15设置于罐体1一端；所述进料口15与分配器16连接，分配器16位于进料口15与半圆形挡板2之间；所述导流板13为中空半圆柱形；两个所述导流板13之间密封连接，导流板13两侧边沿与罐体1内壁之间密封连接；所述中间通道11和外侧通道12内均设有聚结板17；位于所述外侧通道12内的聚结板17为亲水聚结板填料；位于中间通道11内的聚结板17为亲油聚结板填料；所述外侧通道12靠近分配器16的一端设有整流器9；所述整流器9位于半圆形挡板2与竖直挡板8连接处。

工作原理：本发明在使用时，将罐体1自进料口15向下倾斜放置，如图1所示，井流物经分配器16和整流器9进入油气水分离腔7后，在半圆形挡板2的作用下，从两侧的外侧通道12向前进行油水分离式的流动，流动至聚结板17处；到聚结板17尽头后，经导流板13各向内经180度转弯后合并成一股，从中间通道11往回流动分离，增加了停留时间，大大延长了垂直分离的距离和时间。

流体经180度转弯后，由于设备倾斜，乳化油向上流动，半圆形挡板2的半圆形区域与溢流板3围成的升液管道5，液位在升液管道5中缓缓上升，乳油通过溢流板3溢流至乳油腔6，达到油气分离的目的。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种油气水分离器单层腔升液机构，设置在罐体（1）内，其特征在于：包括半圆形挡板（2）和溢流板（3）；所述半圆形挡板（2）竖直设置在罐体（1）内，半圆形挡板（2）一侧设有密封板（4），所述密封板（4）靠近半圆形挡板（2）的端部上表面设有溢流板（3）,所述溢流板（3）与半圆形挡板（2）之间围成升液管道（5）；所述半圆形挡板（2）上下两端分别与罐体（1）上下内壁连接；溢流板（3）的顶部高度低于半圆形挡板（2）的顶部高度；所述密封板（4）上表面与罐体（1）内壁之间为乳油腔（6），下表面与罐体（1）内壁之间为油气水分离腔（7）；所述升液管道（5）下端与油气水分离腔（7）连通，上端与乳油腔（6）连通；所述油气水分离腔（7）内设有双折返折流机构，所述双折返折流机构包括两个竖直挡板（8）、底板（10）和导流板（13）；所述两个竖直挡板（8）分别与半圆形挡板（2）的两个边沿密封连接；两个竖直挡板（8）之间为中间通道（11），竖直挡板（8）与罐体（1）内壁之间为外侧通道（12）；竖直挡板（8）一侧竖直设置两个导流板（13），导流板（13）和两个竖直挡板（8）底部通过底板（10）密封连接，底板（10）端部与半圆形挡板（2）内壁之间密封连接，两个竖直挡板（8）顶部及导流板（13）顶部与密封板（4）之间密封；导流板（13）内侧为导流通道（14），每个导流通道（14）均与中间通道（11）、外侧通道（12）连通；所述导流板（13）为中空半圆柱形；两个所述导流板（13）之间密封连接，导流板（13）两侧边沿与罐体（1）内壁之间密封连接；所述中间通道（11）和外侧通道（12）内均设有聚结板（17），位于所述外侧通道（12）内的聚结板（17）为亲水聚结板填料；位于中间通道（11）内的聚结板（17）为亲油聚结板填料。

2.根据权利要求1所述的油气水分离器单层腔升液机构，其特征在于：所述油气水分离器单层腔升液机构设置于进料口（15）的一侧，进料口（15）设置于罐体（1）一端。

3.根据权利要求2所述的油气水分离器单层腔升液机构，其特征在于：所述进料口（15）与分配器（16）连接，分配器（16）位于进料口（15）与半圆形挡板（2）之间。

4.根据权利要求3所述的油气水分离器单层腔升液机构，其特征在于：所述外侧通道（12）靠近分配器（16）的一端设有整流器（9）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的油气水分离器单层腔升液机构，其特征在于：所述罐体（1）为圆柱形卧式结构。

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