CN116808633A - 一种采出液脱水及防腐预处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及原油处理技术领域，具体涉及一种采出液脱水及防腐预处理装置，包括分离仓，分离仓一侧安装有预脱气器，预脱气器包括安装于底部的出液管与顶部的预脱气管，沉降室中设有浮动排油机构，包括径向管道以及多个旋流通道，旋流通道顶壁开设有移动槽，移动槽中适配安装有移动块，移动块连接有连接杆，连接杆连接有浮台，使移动块底面保持与油气液面齐平，所述径向管道内还套设有导出口，导出口连接有出油管道，沉降室底部还连接有出水管道，沉降室顶部连接有出气口。通过本发明，能够有效阻止气体进入旋流通道，降低原油含气率，方便后续工序的进行。

Description

一种采出液脱水及防腐预处理装置

技术领域

本发明涉及原油处理领域，尤其涉及一种采出液脱水及防腐预处理装置。

背景技术

油井采集时，将需要对采出液进行多重处理，在进行脱水与防腐处理之前，需要对采出液进行预处理，将油、水、气进行初步分离。

申请号为201410032515.X的中国发明专利提供了一种三相分离装置，通过将采出液导入预脱气器中进行预脱气，之后气体自顶部出口排出，油水混合物进入预处理装置的水洗室，在含有破乳剂的活性水层中洗涤破乳，再经过聚结整流后进入沉降室，利用油水密度差来进行分离，原油以及原油含水乳状液位于上层，水以及污泥位于下层，在沉降室设有浮动排油机构，包括连通式连接排油管的旋流罩、设置在旋流罩顶端并与之固定连接的浮盘，在旋流罩与浮盘之间形成用于液体进入的径向进入口，提升了接收上游来液冲击的能力。

但是，本申请人发现现有技术至少存在以下问题：

为了提升排油口排油的纯度，需要保持排油机构进入口靠近油气界面，而浮动排油机构本身依靠浮力维持自身高度，当沉降室内原油含水量发生变化时，浮动排油机构本身的吃水深度会发生变化，有导致分离出的气体混入径向进入口，导致原油含气量高的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种采出液脱水及防腐预处理装置，以解决原油的含气量不稳定的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种采出液脱水及防腐预处理装置，包括分离仓，分离仓一侧安装有预脱气器，预脱气器包括安装于底部的出液管与顶部的预脱气管，分离仓包括水洗室、聚结整流器以及沉降室，出液管伸入至水洗室中，聚结整流器整流后液体进入沉降室，其特征在于，沉降室中设有浮动排油机构，包括径向管道，径向管道周侧连接有浮筒，径向管道顶部连接有喇叭口，喇叭口顶部安装有顶板，喇叭口中设置有多组隔片，多组隔片将喇叭口与顶板之间的空腔分隔为多个旋流通道，旋流通道顶壁开设有移动槽，移动槽中适配安装有移动块，移动块连接有连接杆，连接杆连接有浮台，使移动块底面保持与油气液面齐平，所述径向管道内还套设有导出口，导出口连接有出油管道，沉降室底部还连接有出水管道，沉降室顶部连接有出气口。

可选的，所述浮筒内部安装有螺杆，螺杆上适配安装有螺纹滑块，螺纹滑块连接有伸缩筒，伸缩筒滑动安装于浮筒中，螺杆连接有调节电机，调节电机用于驱动伸缩筒在浮筒中移动，以改变浮动排油机构的排水体积，所述移动槽中安装有测距传感器，测距传感器用于检测与移动块之间的距离，测距传感器连接有控制模块，控制模块用于控制调节电机改变伸缩筒位置，使测距传感器检测到的与移动块之间的距离保持一定。

可选的，所述控制模块包括计算单元与信号传输单元以及比对单元，信号传输单元用于抓取在浮动排油机构回到原先高度时，调节电机驱动伸缩筒移动的距离，计算单元用于根据调节电机驱动伸缩筒移动的距离，计算浮动排油机构调节后的排水体积，并根据浮动排油机构调节后的排水体积、调节前的原油密度、浮动排油机构调节前的排水体积计算当前原油密度，比对单元中存储有密度值域，用于与当前原油密度进行比对，并判断当前原油密度是否属于密度值域，若是，则不动作，若否，则信号传输单元生成调节指令，减小分离仓中的液体流速。

可选的，所述出液管上安装有调节阀门，调节阀门用于接收调节指令，控制液体导入速度。

可选的，所述导出口顶端连接有旋流管嘴，旋流管嘴自上而下口径由大变小再变大。

可选的，所述浮筒连接有连杆，连杆连接有导向套，导向套中套设有导向柱。

可选的，所述沉降室内安装有用于检测油水界面的油水液面液位计，以及用于检测油气界面的油气液面液位计，所述出水管道上安装有出水阀门，所述出油管道上安装有出油阀门。

可选的，所述预脱气器包括脱气室，脱气室顶部连接有进液通道与出气通道，进液通道连接有用于导入采出液的导入管，底部连接有出液通道，脱气室中安装有转轴，转轴上安装有多组搅拌组件，搅拌组件包括安装于转轴上的上转盘与下转盘，上转盘上表面安装有上齿盘，上转盘底面阵列设置有多个上搅拌叶，下转盘下表面安装有下齿盘，下齿盘上面阵列设置有多个下搅拌叶，所述上齿盘与下齿盘分别啮合连接有锥齿轮，多个锥齿轮连接有驱动组件。

可选的，多个所述上搅拌叶与下搅拌叶交错设置。

可选的，所述脱气室侧面设有动力室，驱动组件安装于动力室中，包括多组传动轴，多组传动轴分别与锥齿轮固定连接，传动轴上还安装有链轮，多个链轮之间连接有传动链，多组传动轴之一连接有驱动电机。

本发明的有益效果：本发明提供一种采出液脱水及防腐预处理装置，在脱水及防腐之前，对采出液进行油水气分离，通过设置浮动排油机构漂浮于原油层，同时，分离出的原油从多个旋流通道进入至径向管道中，通过旋流通道进一步对原油中的游离水进行分离，当原油中的水分离不充分时，则此时由于浮动排油机构整体呈高度大，底面积小的状态，则会导致其吃水深度发生相对较大的变化，此时浮动排油机构吃水深度减小，则浮动排油机构上升，但是由于旋流通道中移动块的存在，移动块始终位于靠近与油气界面齐平的高度，能够有效阻止气体进入旋流通道，降低原油含气率，方便后续工序的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种采出液脱水及防腐预处理装置的整体示意图；

图2为本发明实施例一种采出液脱水及防腐预处理装置的内部结构示意图；

图3为本发明实施例一种采出液脱水及防腐预处理装置的预脱气器的内部结构示意图；

图4为本发明实施例一种采出液脱水及防腐预处理装置的浮动排油装置的内部结构示意图；

图5为图4中A部分的局部结构放大示意图；

图6为本发明实施例一种采出液脱水及防腐预处理装置的控制系统示意图。

图中标记为：

101、分离仓；102、水洗室；103、聚结整流器；104、出气口；105、油水液面液位计；106、出水管道；107、出水阀门；108、油气液面液位计；109、出油管道；110、出油阀门；201、预脱气器；202、脱气室；203、进液通道；204、导入管；205、出气通道；206、预脱气管；207、转轴；208、上转盘；209、上齿盘；210、上搅拌叶；211、下转盘；212、下齿盘；213、下搅拌叶；214、动力室；215、链轮；216、传动轴；217、锥齿轮；218、传动链；219、出液通道；220、调节阀门；221、出液管；222、驱动电机；301、浮动排油机构；302、顶板；303、径向管道；304、旋流通道；305、旋流管嘴；306、导出口；307、浮台；308、连接杆；309、移动块；310、移动槽；311、测距传感器；312、导向柱；313、导向套；314、连杆；315、浮筒；316、伸缩筒；317、调节电机；318、螺杆；319、螺纹滑块；040、控制模块；041、计算单元；042、信号传输单元；043、比对单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图5所示，本发明具体实施例提供一种采出液脱水及防腐预处理装置，包括分离仓101，分离仓101一侧安装有预脱气器201，预脱气器201包括安装于底部的出液管221与顶部的预脱气管206，分离仓101包括水洗室102、聚结整流器103以及沉降室，出液管221伸入至水洗室102中，聚结整流器103整流后液体进入沉降室，沉降室中设有浮动排油机构301，包括径向管道303，径向管道303周侧连接有浮筒315，径向管道303顶部连接有喇叭口，喇叭口顶部安装有顶板302，喇叭口中设置有多组隔片，多组隔片将喇叭口与顶板302之间的空腔分隔为多个旋流通道304，旋流通道304顶壁开设有移动槽310，移动槽310中适配安装有移动块309，移动块309连接有连接杆308，连接杆308连接有吃水深度受介质密度影响小的浮台307，使移动块309底面保持与油气液面齐平，具体的，可将浮台307设置为长方体，所述长方体吃水的底面积越大，则其吃水深度受介质影响则小，所述径向管道303内还套设有导出口306，导出口306连接有出油管道109，沉降室底部还连接有出水管道106，沉降室顶部连接有出气口104。

使用时，将采出液导入至预脱气器201中，预脱气器201对采出液进行预脱气后，将气体部分自预脱气管206排出，液体部分自出液管221排至水洗室102内，在水洗室102中洗涤破乳，再经过聚结整流器103整流后进入沉降室，油水混合液在沉降室分离，密度小的原油浮于上层，密度大的水沉在下层，气体自出气口104排出，浮动排油机构301漂浮于原油层，同时，分离出的原油从多个旋流通道304进入至径向管道303中，通过旋流通道304进一步对原油中的游离水进行分离，当原油中的水分离不充分时，则此时由于浮动排油机构301整体呈高度大，底面积小的状态，则会导致其吃水深度发生相对较大的变化，此时浮动排油机构301吃水深度减小，则浮动排油机构301上升，但是由于旋流通道304中移动块309的存在，移动块309始终位于靠近与油气界面齐平的高度，能够有效阻止气体进入旋流通道304，降低原油含气率。

在一些可选的具体实施例中，如图4至图6所示，所述浮筒315内部安装有螺杆318，螺杆318上适配安装有螺纹滑块319，螺纹滑块319连接有伸缩筒316，伸缩筒316滑动安装于浮筒315中，螺杆318连接有调节电机317，调节电机317用于驱动伸缩筒316在浮筒315中移动，以改变浮动排油机构301的排水体积，所述移动槽310中安装有测距传感器311，测距传感器311用于检测与移动块309之间的距离，测距传感器311连接有控制模块040，控制模块040用于控制调节电机317改变伸缩筒316位置，使测距传感器311检测到的与移动块309之间的距离保持一定。

使用中，当沉降室中原油含水量过高，此时，浮动排油机构301上升，由于浮台307受介质密度变化影响较小，移动块309高度基本不变，旋流通道304开口减小，单位时间进水量减小，测距传感器311检测到其与移动块309之间的距离增大，控制模块040用于控制调节电机317改变伸缩筒316位置，使测距传感器311检测到的与移动块309之间的距离恢复，保持旋流通道304的开口大小稳定，使旋流通道304对原油中游离水的分离效果得以保持，同时保证后方工序的稳定进行。

在一些可选的具体实施例中，如图6所示，所述控制模块040包括计算单元041与信号传输单元042以及比对单元043，信号传输单元042用于抓取在浮动排油机构301回到原先高度时，调节电机317驱动伸缩筒316移动的距离，计算单元041用于根据调节电机317驱动伸缩筒316移动的距离，计算浮动排油机构301调节后的排水体积，并根据浮动排油机构301调节后的排水体积、调节前的原油密度、浮动排油机构301调节前的排水体积计算当前原油密度，比对单元043中存储有密度值域，用于与当前原油密度进行比对，并判断当前原油密度是否属于密度值域，若是，则不动作，若否，则信号传输单元042生成调节指令，减小分离仓101中的液体流速。

在一些可选的具体实施例中，如图3所示，所述出液管221上安装有调节阀门220，调节阀门220用于接收调节指令，控制液体导入速度。

在一些可选的具体实施例中，所述计算单元041用于根据调节电机317驱动伸缩筒316移动的距离，计算浮动排油机构301调节后的排水体积，则有，其中，/>为浮动排油机构301调节后的排水体积，/>为浮动排油机构301调节前的排水体积，s为伸缩筒316的底面积，h为伸缩筒316移动的距离；

并根据浮动排油机构301调节后的排水体积、调节前的原油密度、浮动排油机构301调节前的排水体积计算当前原油密度包括：由，则有/>，其中，/>为原油密度，/>为当前原油密度。

在一些可选的具体实施例中，如图4所示，所述导出口306顶端连接有旋流管嘴305，旋流管嘴305自上而下口径由大变小再变大。使得旋流管嘴305处产生旋流。

在一些可选的具体实施例中，如图4所示，所述浮筒315连接有连杆314，连杆314连接有导向套313，导向套313中套设有导向柱312。避免浮动排油机构301左右晃动。

在一些可选的具体实施例中，如图2所示，所述沉降室内安装有用于检测油水界面的油水液面液位计105，以及用于检测油气界面的油气液面液位计108，所述出水管道106上安装有出水阀门107，所述出油管道109上安装有出油阀门110。用于监测并调节沉降室内的油气界面以及油水界面。

在一些可选的具体实施例中，如图3所示，所述预脱气器201包括脱气室202，脱气室202顶部连接有进液通道203与出气通道205，进液通道203连接有用于导入采出液的导入管204，底部连接有出液通道219，脱气室202中安装有转轴207，转轴207上安装有多组搅拌组件，搅拌组件包括安装于转轴207上的上转盘208与下转盘211，上转盘208上表面安装有上齿盘209，上转盘208底面阵列设置有多个上搅拌叶210，下转盘211下表面安装有下齿盘212，下齿盘212上面阵列设置有多个下搅拌叶213，所述上齿盘209与下齿盘212分别啮合连接有锥齿轮217，多个锥齿轮217连接有驱动组件。

在一些可选的具体实施例中，如图3所示，多个所述上搅拌叶210与下搅拌叶213交错设置。

在一些可选的具体实施例中，如图3所述，所述脱气室202侧面设有动力室214，驱动组件安装于动力室214中，包括多组传动轴216，多组传动轴216分别与锥齿轮217固定连接，传动轴216上还安装有链轮215，多个链轮215之间连接有传动链218，多组传动轴216之一连接有驱动电机222。

本发明的工作原理：使用时，将采出液导入至预脱气器201中，预脱气器201对采出液进行预脱气后，将气体部分自预脱气管206排出，液体部分自出液管221排至水洗室102内，在水洗室102中洗涤破乳，再经过聚结整流器103整流后进入沉降室，油水混合液在沉降室分离，密度小的原油浮于上层，密度大的水沉在下层，气体自出气口104排出，浮动排油机构301漂浮于原油层，同时，分离出的原油从多个旋流通道304进入至径向管道303中，通过旋流通道304进一步对原油中的游离水进行分离，当原油中的水分离不充分时，则此时由于浮动排油机构301整体呈高度大，底面积小的状态，则会导致其吃水深度发生相对较大的变化，此时浮动排油机构301吃水深度减小，则浮动排油机构301上升，但是由于旋流通道304中移动块309的存在，移动块309始终位于靠近与油气界面齐平的高度，能够有效阻止气体进入旋流通道304，降低原油含气率。

其次，计算单元041根据调节电机317驱动伸缩筒316移动的距离，计算浮动排油机构301调节后的排水体积，并根据浮动排油机构301调节后的排水体积、调节前的原油密度、浮动排油机构301调节前的排水体积计算当前原油密度，比对单元043中存储有密度值域，用于与当前原油密度进行比对，并判断当前原油密度是否属于密度值域，若是，则不动作，若否，则信号传输单元042生成调节指令，减小分离仓101中的液体流速，能够自动检测并调节原油密度，提升分离效果。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采出液脱水及防腐预处理装置，包括分离仓（101），分离仓（101）一侧安装有预脱气器（201），预脱气器（201）包括安装于底部的出液管（221）与顶部的预脱气管（206），分离仓（101）包括水洗室（102）、聚结整流器（103）以及沉降室，出液管（221）伸入至水洗室（102）中，聚结整流器（103）整流后液体进入沉降室，其特征在于，沉降室中设有浮动排油机构（301），包括径向管道（303），径向管道（303）周侧连接有浮筒（315），径向管道（303）顶部连接有喇叭口，喇叭口顶部安装有顶板（302），喇叭口中设置有多组隔片，多组隔片将喇叭口与顶板（302）之间的空腔分隔为多个旋流通道（304），旋流通道（304）顶壁开设有移动槽（310），移动槽（310）中适配安装有移动块（309），移动块（309）连接有连接杆（308），连接杆（308）连接有浮台（307），使移动块（309）底面保持与油气液面齐平，所述径向管道（303）内还套设有导出口（306），导出口（306）连接有出油管道（109），沉降室底部还连接有出水管道（106），沉降室顶部连接有出气口（104）。

2.根据权利要求1所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述浮筒（315）内部安装有螺杆（318），螺杆（318）上适配安装有螺纹滑块（319），螺纹滑块（319）连接有伸缩筒（316），伸缩筒（316）滑动安装于浮筒（315）中，螺杆（318）连接有调节电机（317），调节电机（317）用于驱动伸缩筒（316）在浮筒（315）中移动，以改变浮动排油机构（301）的排水体积，所述移动槽（310）中安装有测距传感器（311），测距传感器（311）用于检测与移动块（309）之间的距离，测距传感器（311）连接有控制模块（040），控制模块（040）用于控制调节电机（317）改变伸缩筒（316）位置，使测距传感器（311）检测到的与移动块（309）之间的距离保持一定。

3.根据权利要求2所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述控制模块（040）包括计算单元（041）与信号传输单元（042）以及比对单元（043），信号传输单元（042）用于抓取在浮动排油机构（301）回到原先高度时，调节电机（317）驱动伸缩筒（316）移动的距离，计算单元（041）用于根据调节电机（317）驱动伸缩筒（316）移动的距离，计算浮动排油机构（301）调节后的排水体积，并根据浮动排油机构（301）调节后的排水体积、调节前的原油密度、浮动排油机构（301）调节前的排水体积计算当前原油密度，比对单元（043）中存储有密度值域，用于与当前原油密度进行比对，并判断当前原油密度是否属于密度值域，若是，则不动作，若否，则信号传输单元（042）生成调节指令，减小分离仓（101）中的液体流速。

4.根据权利要求3所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述出液管（221）上安装有调节阀门（220），调节阀门（220）用于接收调节指令，控制液体导入速度。

5.根据权利要求1所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述导出口（306）顶端连接有旋流管嘴（305），旋流管嘴（305）自上而下口径由大变小再变大。

6.根据权利要求1所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述浮筒（315）连接有连杆（314），连杆（314）连接有导向套（313），导向套（313）中套设有导向柱（312）。

7.根据权利要求1所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述沉降室内安装有用于检测油水界面的油水液面液位计（105），以及用于检测油气界面的油气液面液位计（108），所述出水管道（106）上安装有出水阀门（107），所述出油管道（109）上安装有出油阀门（110）。

8.根据权利要求1所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述预脱气器（201）包括脱气室（202），脱气室（202）顶部连接有进液通道（203）与出气通道（205），进液通道（203）连接有用于导入采出液的导入管（204），底部连接有出液通道（219），脱气室（202）中安装有转轴（207），转轴（207）上安装有多组搅拌组件，搅拌组件包括安装于转轴（207）上的上转盘（208）与下转盘（211），上转盘（208）上表面安装有上齿盘（209），上转盘（208）底面阵列设置有多个上搅拌叶（210），下转盘（211）下表面安装有下齿盘（212），下齿盘（212）上面阵列设置有多个下搅拌叶（213），所述上齿盘（209）与下齿盘（212）分别啮合连接有锥齿轮（217），多个锥齿轮（217）连接有驱动组件。

9.根据权利要求8所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，多个所述上搅拌叶（210）与下搅拌叶（213）交错设置。

10.根据权利要求8所述的一种采出液脱水及防腐预处理装置，其特征在于，所述脱气室（202）侧面设有动力室（214），驱动组件安装于动力室（214）中，包括多组传动轴（216），多组传动轴（216）分别与锥齿轮（217）固定连接，传动轴（216）上还安装有链轮（215），多个链轮（215）之间连接有传动链（218），多组传动轴（216）之一连接有驱动电机（222）。