CN116920474B - 制备实验用原油的过滤装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备实验用原油的过滤装置及其使用方法，属于油品制备技术领域，过滤装置包括多级夹持器及其内部的多级过滤器，多级夹持器两端分别设有注油通道和样品收集通道；沿着注油通道至样品收集通道的方向，多级过滤器的多个滤片目数越来越大、截面积越来越小。使用方法包括以下步骤：组装上述过滤装置；利用胶桶挤压夹紧圆台状滤片；将待过滤的原油注入多级夹持器内，经多级夹持器内的多个滤片可将原油中固体杂质颗粒由大至小逐级过滤，实现原油的高效制备。本发明具有结构简单、成本低、操作简单、耗能较少的优点，可根据实验要求选择需要的过滤片组合，将原油中的固体杂质进行分级过滤，提高过滤效率。

Description

制备实验用原油的过滤装置及其使用方法

技术领域

本发明属于油品制备技术领域，尤其涉及一种制备实验用原油的过滤装置及其使用方法。

背景技术

石油是当下广泛应用的资源之一，对经济的发展和人们的生活都有着重要的影响，提高石油生产水平能促进我国的经济发展，所以当下的石油行业都在积极探索如何提升油藏动用效率。目前在各类石油采收率的室内实验中，原油中的固体杂质对乳化实验及破乳实验结果有非常大的影响，并且实验的可重复性较低；并且会对实验设备产生较大的损害，例如乳化实验、驱油试验等。鉴于石油中的固体杂质对实验结果有非常大的影响，故在实验前进行油品过滤是非常有必要的。

当前过滤原油固体杂质的装置，若待过滤原油中固体杂质含量高、杂质粒径大极易堵塞过滤装置。故需研究一种能够进行分级过滤原油中携带的固体颗粒的实验装置，并可以根据实验要求选择过滤固体杂质颗粒的尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备实验用原油的过滤装置及其使用方法，旨在解决现有技术中原油固体杂质装置会因固体杂质含量高、杂质粒径大造成堵塞的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种制备实验用原油的过滤装置，包括多级夹持器，所述多级夹持器的腔体内部设有多级过滤器，所述多级夹持器的两端分别设有注油通道和样品收集通道，用于向腔体内注入原油和收集过滤后的原油；沿着注油通道至样品收集通道的方向，多级过滤器的多个滤片目数越来越大、截面积越来越小。

优选的，所述多级夹持器的腔体内设有圆锥台状弹性胶桶，所述多级夹持器的腔体内壁上对应设有与多级过滤器相匹配的挤压腔，所述多级夹持器的侧壁上设有与挤压腔对应的注水通道，所述注水通道与注水组件相连。

优选的，所述多级过滤器包括多个并列间隔设置的圆台状滤片，所述多级夹持器的腔体内壁上对应设有多个与滤片一一对应的圆环状挤压腔。

优选的，所述注油通道通过注油管与原油容器相连，所述注油管上设有抽油泵和第一控制总阀，用于将原油容器内的原油抽送至多级夹持器的腔体内。

优选的，所述样品收集通道的外侧设有样品收集容器，用于收集过滤后的原油。

优选的，所述注水组件包括注水总管、抽水泵、水箱和废水杯，所述水箱和废水杯分别设置于注水总管的两端，所述抽水泵与水箱之间的注水总管上设有第二控制总阀，紧邻废水杯的注水总管上、每个注水通道与注水总管之间的支管上均设有控制阀。

优选的，所述多级夹持器、原油容器及样品收集容器均设置于控温箱内，通过控温箱能够控制实验过程中原油的温度。

优选的，所述抽水泵和抽油泵均为离心泵，所述第一控制总阀、第二控制总阀及控制阀均为流量控制阀。

本发明还提供上述过滤装置的使用方法，包括以下步骤：

组装上述制备实验用原油的过滤装置；

将待过滤的原油装入原油容器；

启动抽水泵打开第二控制总阀，将水箱中的水抽入多级夹持器的注水通道；

打开与滤片对应的挤压腔相连的支管上的控制阀，将水注入至圆环状挤压腔，利用胶桶挤压夹紧圆台状滤片；关闭抽水泵；

启动抽油泵后，打开第一控制总阀，将原油抽入注油通道，依次经过多个滤片开始过滤；

过滤结束后，关闭第二控制总阀，关闭抽油泵，打开紧邻废水杯的注水总管上控制阀，将挤压腔中的水排出；

关闭所有控制阀，实验结束。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过 在多级夹持器的腔体内安装由多个目数越来越大、截面积越来越小的滤片组成多级过滤器，将原油中固体杂质颗粒由大至小逐级过滤；通过注油通道向多级夹持器内注入原油，原油经多个滤片过滤后从样品收集通道排出，实现原油的高效制备。本发明具有结构简单、成本低、操作简单、耗能较少的优点，可根据实验要求选择需要的过滤片组合，将原油中的固体杂质进行分级过滤，解决了杂质堆叠在滤片表面造成滤片堵塞，使原油过滤速率变慢的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种制备实验用原油的过滤装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中多级夹持器的剖视图；

图3是本发明实施例中多级夹持器内多级过滤器的布置示意图；

图4是图3中多级过滤器中的一个滤片的结构示意图；

图5是本发明实施例中多级夹持器的外形图；

图6是本发明实施例中胶桶的外形图；

图中：1-多级夹持器，2-注油通道，3-样品收集通道，4-胶桶，5-挤压腔，6-注水通道，7-滤片，8-注油管，9-原油容器，10-注油泵，11-第一控制总阀，12-样品收集容器，13-注水总管，14-抽水泵，15-水箱，16-废水杯，17-第二控制总阀，18-控制阀，19-控温箱。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种制备实验用原油的过滤装置包括多级夹持器1，所述多级夹持器1的腔体内部设有多级过滤器，所述多级夹持器1的两端分别设有注油通道2和样品收集通道3，用于向多级夹持器1的腔体内注入原油和收集过滤后的原油；沿着注油通道2至样品收集通道3的方向，多级过滤器的多个滤片7的目数越来越大、截面积越来越小。使用时，多级夹持器1水平放置或垂直放置，垂直放置时注油通道2的一侧朝向上方。采用多个滤片对原油逐级过滤，可将原油中的固体杂质进行分级过滤，解决了杂质堆叠在滤片表面造成滤片堵塞，使原油过滤速率变慢的问题。

在本发明的一个具体实施例中，如图1、2、5、6所示，所述多级夹持器1的腔体内设有圆锥台状弹性胶桶4，所述多级夹持器的1腔体内壁上对应设有与多级过滤器相匹配的挤压腔5，所述多级夹持器1的侧壁上设有与挤压腔5对应的注水通道6，所述注水通道6与注水组件相连。其中，多级夹持器1可采用分体式结构，分别装卸胶桶。安装时，胶桶置于多级夹持器内部，胶桶外壁与多级夹持器内部的腔体内壁相贴；将多级过滤器置于胶桶内，利用弹性胶桶对多级过滤器进行夹紧固定。具体应用过程如下：

圆环状轴向挤压腔与胶桶紧密结合，形成七个封闭环形腔；向置有圆台状滤片对应的圆环状轴向挤压腔注满水之后，将对应的胶桶向外挤压，抱紧圆台状滤片，以使胶桶夹紧圆台状滤片。

作为一种优选结构，如图3、4所示，所述多级过滤器包括多个并列间隔设置的圆台状滤片7，所述多级夹持器1的腔体内壁上对应设有多个与滤片7一一对应的圆环状挤压腔5。在该实施例中，滤片设计为七个，也可以根据实际需要设定滤片数量。多级过滤器中七个圆台状滤片之间相互独立，可根据原油性质以及实验所需原油品质挑选不同的圆台状滤片组合。具体安装时，圆台状滤片卡在对应尺寸的圆环状轴向挤压腔处、且撑在胶桶内壁上，采用多个滤片对原油进行多级过滤，对固体杂质颗粒由大到小进行过滤，防止堵塞滤片。

具体设计时，如图1所示，所述注油通道2通过注油管8与原油容器9相连，所述注油管8上设有抽油泵10和第一控制总阀11，用于将原油容器9内的原油抽送至多级夹持器1的腔体内。同时，所述样品收集通道3的外侧设有样品收集容器12，用于收集过滤后的原油。

在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述注水组件包括注水总管13、抽水泵14、水箱15和废水杯16，所述水箱15和废水杯16分别设置于注水总管13的两端，所述抽水泵14与水箱15之间的注水总管13上设有第二控制总阀17，紧邻废水杯16的注水总管13上、每个注水通道6与注水总管13之间的支管上均设有控制阀18。

具体设计时，所述抽水泵14和抽油泵10均为离心泵，所述第一控制总阀、第二控制总阀及控制阀均为流量控制阀。

进一步优化上述技术方案，如图1所示，所述多级夹持器1、原油容器9及样品收集容器12均设置于控温箱19内，通过控温箱19能够控制实验过程中原油的温度。采用该结构可以控制实验过程中原油的温度，升高原油温度，以降低原油粘度，保证原油流动性。

本发明还提供上述过滤装置的使用方法，包括以下步骤：

将待过滤的原油装入原油容器9；

组装上述过滤装置：将所需数量的圆台状滤片7组合安装在多级夹持器1内；

启动抽水泵14打开第二控制总阀17，将水箱15中的水抽入多级夹持器1的注水通道6；

打开与滤片7对应的挤压腔5相连的支管上的控制阀18，将水注入至圆环状挤压腔5，利用胶桶4挤压夹紧圆台状滤片7；关闭抽水泵14；

启动抽油泵10后，打开第一控制总阀11，将原油抽入注油通道2，依次经过多个滤片7开始过滤；

过滤结束后，关闭第二控制总阀17，关闭抽油泵10，打开紧邻废水杯16的注水总管13上控制阀18，将挤压腔5中的水排出至废水杯16；

关闭所有控制阀，实验结束。

实验结束后清洗滤片时，可向多级夹持器1中泵入水，将装置中残余的原油清洗干净，方便下次使用。

综上所述，本发明具有结构简单、成本低、操作简单、耗能较少的优点，利用多级滤片将原油中存在的固体杂质进行分级过滤，将固体杂质颗粒由大至小逐级过滤，避免杂质堆叠在滤片表面造成堵塞，使原油过滤速率变慢的问题；可根据实验要求选择需要的过滤片组合，可选择过滤掉固体杂质颗粒的尺寸，高效制备原油。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种制备实验用原油的过滤装置，其特征在于：包括多级夹持器，所述多级夹持器的腔体内部设有多级过滤器，所述多级夹持器的两端分别设有注油通道和样品收集通道，用于向腔体内注入原油和收集过滤后的原油；沿着注油通道至样品收集通道的方向，多级过滤器的多个滤片目数越来越大、截面积越来越小；所述多级夹持器的腔体内设有圆锥台状弹性胶桶，所述多级夹持器的腔体内壁上对应设有与多级过滤器相匹配的挤压腔，所述多级夹持器的侧壁上设有与挤压腔对应的注水通道，所述注水通道与注水组件相连；所述多级过滤器包括多个并列间隔设置的圆台状滤片，所述多级夹持器的腔体内壁上对应设有多个与滤片一一对应的圆环状挤压腔；具体应用过程如下：

圆环状轴向挤压腔与胶桶紧密贴合，形成七个封闭环形腔；向置有圆台状滤片对应的圆环状轴向挤压腔注满水之后，将对应的胶桶向外挤压，抱紧圆台状滤片，以使胶桶夹紧圆台状滤片；

所述注油通道通过注油管与原油容器相连，所述注油管上设有抽油泵和第一控制总阀，用于将原油容器内的原油抽送至多级夹持器的腔体内；所述样品收集通道的外侧设有样品收集容器，用于收集过滤后的原油；所述多级夹持器、原油容器及样品收集容器均设置于控温箱内，通过控温箱能够控制实验过程中原油的温度。

2.根据权利要求1所述的制备实验用原油的过滤装置，其特征在于：所述注水组件包括注水总管、抽水泵、水箱和废水杯，所述水箱和废水杯分别设置于注水总管的两端，所述抽水泵与水箱之间的注水总管上设有第二控制总阀，紧邻废水杯的注水总管上、每个注水通道与注水总管之间的支管上均设有控制阀。

3.根据权利要求2所述的制备实验用原油的过滤装置，其特征在于：所述抽水泵和抽油泵均为离心泵，所述第一控制总阀、第二控制总阀及控制阀均为流量控制阀。

4.一种制备实验用原油的过滤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

组装如权利要求2所述制备实验用原油的过滤装置；

将待过滤的原油装入原油容器；

启动抽水泵打开第二控制总阀，将水箱中的水抽入多级夹持器的注水通道；

打开与滤片对应的挤压腔相连的支管上的控制阀，将水注入至圆环状挤压腔，利用胶桶挤压夹紧圆台状滤片；关闭抽水泵；

启动抽油泵后，打开第一控制总阀，将原油抽入注油通道，依次经过多个滤片开始过滤；

过滤结束后，关闭第二控制总阀，关闭抽油泵，打开紧邻废水杯的注水总管上控制阀，将挤压腔中的水排出；实验结束。