CN203287279U - 一种油水分离检测装置及其组成的油水分离检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油水分离检测装置及其组成的油水分离检测系统，包括：冷凝器（1）、油水分离装置（2）、浸提装置（3）和溶剂加热容器（4），浸提装置内设置样品容器（5），油水分离装置底部连接油/水收集装置（6），油/水收集装置与油水分离装置密封连接，油水分离装置中部设置油水循环回流管（7），浸提装置底部设置开口，开口直径小于样品容器最大外径，使得样品容器可以固定在浸提装置内，浸提装置顶部开口密封连接转接套管（9），冷凝器底部开口与油水分离装置的顶部开口密封连通，油水循环回流管底部的出口与转接套管顶部开口密封连通，并位于样品容器顶部开口的上方，浸提装置底部设置开口与溶剂加热容器顶部开口密封连通。

Description

一种油水分离检测装置及其组成的油水分离检测系统

技术领域

本实用新型是关于矿藏中油水含量的检测，具体的说，是关于一种油水分离检测装置及其组成的油水分离检测系统。

背景技术

页岩气、油砂是属于非常规油气资源，其含水量和含油量的多少是评价资源品位优劣的重要参数之一，还是计算其含水饱和度、含油饱和度和含气饱和度的关键数据。目前，页岩的含水量和含油量测测试装置和方法尚未建立，油砂的含水量和含油量测试装置和方法已经形成，主要分为两步实验步骤：第一步：利用索氏抽提器将样品中的水和油进行提取；第二步，将提取的油、水产物进行分离实验，并测量出水体积，并换算成水的重量，然后利用重量法计算出油的质量。国内有一种可用于精确提取固体中水分的索式抽提器（专利号：201120355389），该仪器可以提取固体中的水和油，但不能做到油和水的提取、分离和测量同时进行。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种油水分离检测装置，该装置不仅能够完成页岩、油砂的含水量和含油量测试工作，而且具有操作方便，步骤少等优点，可以大大提高实验的效率。

本实用新型的另一目的在于提供所述油水分离检测装置组成的油水分离检测系统。

为达上述目的，一方面，本实用新型提供了一种油水分离检测装置，所述油水分离检测装置包括如下部分：冷凝器1、油水分离装置2、浸提装置3和溶剂加热容器4，浸提装置内设置样品容器5，其中油水分离装置底部连接用于测量液体体积的油/水收集装置6，所述油/水收集装置与油水分离装置密封连接，油水分离装置在与油/水收集装置连接处设置油水循环回流管7，所述浸提装置底部设置开口，且开口直径小于样品容器最大直径，使得样品容器可以固定设置在浸提装置内，所述浸提装置顶部开口密封连接转接套管9，所述冷凝器底部开口与油水分离装置的顶部开口密封连通，油水循环回流管底部的出口与转接套管的顶部开口密封连通，并位于样品容器顶部开口的上方，浸提装置底部设置开口与溶剂加热容器顶部开口密封连通。

本实用新型所述的冷凝器可以为本领域所用的任何的冷凝器，本领域技术人员根据可以根据本实用新型装置的结构来确定更为适合的冷凝器，譬如可以为空气冷凝器，而本实用新型为了更好的冷凝效果，优选使用水冷凝器，更优选的为冷凝管。

本实用新型所述的油水分离装置顶部具有开口，以供插接冷凝器；

油水分离装置的底部为底端封闭的油/水收集装置，用来收集从冷凝器中回流下来的油水，并将比重大的部分沉积在油/水收集装置底部。

所述的油/水收集装置与油水分离装置密封连接，甚至可以为一体加工成型。

油水分离装置在与油/水收集装置连接处设置油水循环回流管，所述油水循环回流管底部设置开口，并与浸提装置顶部的开口密封连通，以使得从冷凝管中回流下来的油水混合溶液经过浸提装置流回溶剂加热容器。

为了便于油水更好的回流到浸提装置内，所述的油水循环回流管优选为从与油/水收集装置连接处伸出，并向下弯曲；

本实用新型的油水分离装置、油/水收集装置和油水循环回流管优选组成h形。根据本实用新型所述的油水分离检测装置，可以根据所述油/水收集装置来直接测量底部沉积的比重大的液体部分，譬如在油/水收集装置上设置透明刻度窗口，使得实验人员根据透明刻度窗口直接读出液体体积；

其中优选所述油/水收集装置为透明玻璃材质。

甚至可以油水分离装置与油/水收集装置为透明玻璃整体加工成型。

根据本实用新型所述的油水分离检测装置，还可以在所述油/水收集装置底部设置具有阀门的开口，待实验结束后将底部沉积的液体放出来，进行体积或重量测量。

根据本实用新型所述的油水分离检测装置，所述冷凝器顶部开口设置干燥装置8，优选所述干燥装置为干燥管。根据本实用新型所述的油水分离检测装置，所述样品容器可以以任何方式固定放置于浸提装置中，譬如由于浸提装置底部开口直径小于样品容器最大外径，使得样品容器的外边缘可以卡在浸提装置底部开口处；或者在浸提装置底部开口形成凸缘，凸缘内径小于样品容器最大外径，使得样品容器可以坐在凸缘上。

所述的样品容器顶部敞口，且装置组装完毕后油水分离装置的油水循环回流管底部开口位于样品容器顶部敞口的正上方，使得回流下来的溶剂能够覆盖样品容器中的样品。

样品容器底部还设置开孔，使得回流到样品容器中的溶剂可以从底部开孔流出；开孔的大小为本领域技术人员根据样品碎片尺寸而确定，本领域技术人员可以合理控制开孔大小，以避免样品碎片从中洒落。

所述的溶剂加热容器优选为烧瓶。

本实用新型的油水分离检测装置可以应用于矿藏中油水含量的检测。

所述矿藏为页岩或油砂。

使用本实用新型所述油水分离检测装置检测矿藏中油水含量的方法可以包括如下步骤：将矿藏样品称重后置于样品容器5中，在溶剂加热容器4中加入有机溶剂，加热有机溶剂至沸腾，待从油水循环回流管7回流下来的有机溶剂将样品中的油水浸提完全后，测量油/水收集装置6中水的体积，再将样品容器中的样品取出烘干后称重，即可计算得到样品中油和水的分别百分比含量。

其中所述矿藏为页岩或油砂。

其中所述有机溶剂为甲苯。

本实用新型的方法可以更具体为：

将样品装入可漏水的样品容器中，然后将可漏水的样品容器放置浸提装置中，加热烧瓶中的甲苯，随着温度的升高，甲苯开始蒸发；由于冷凝管的冷凝作用，甲苯又回流至油/水收集装置中。当油/水收集装置盛满甲苯时，溢出的甲苯会淋滤至样品容器中，将样品中的水和油冲洗至烧瓶中。持续加热烧瓶，烧瓶中的甲苯和水会一起蒸发，经冷凝管冷凝后，两者同时回流至油/水收集装置内。由于水比甲苯重，水会自动沉至底部，溢出甲苯会经再次淋滤样品回流至烧瓶内。干燥管的干燥剂是为了防止空气中的水分通过冷凝管进入油/水收集装置，增加水的总含量，造成测量的误差。这样重复多次的蒸馏和淋滤，最终样品中的油被洗至烧瓶内，水分全部蒸馏至油/水收集装置内，通过油/水收集装置得到水分的体积，用重量法算的样品中的油的质量，换算成油和水的含量，具体计算公式如下：

W_O=W_S-W_d-V_w·ρ_w          （1）

$C_o=\frac{W_O}{W_S}\×100\%---\left(2\right)$

$C_w=\frac{V_w\·{\mathrm{\ρ}}_w}{W_S}\×100\%---\left(3\right)$

W_o——样品中油的质量，g

W_s——样品的质量，g

W_d——抽提并干燥后样品的质量，g

V_w——样品中水的体积，ml

ρ_w——水的密度，1.0g/ml

C_o——样品中油所得百分含量，%

C_w——样品中水所得百分含量，%

综上所述，本实用新型提供了一种油水分离检测装置、应用和检测矿藏中油水含量的方法。本实用新型的装置克服现有页岩、油砂的含水量和含油量测试的实验步骤多的缺点。该测试设备不仅能够完成页岩、油砂的含水量和含油量测试工作，而且具有操作方便，步骤少等优点，可以大大提高实验的效率。通过该实用新型装置测试，可以有效的解决页岩和油砂的水分和油含量的测试分析问题，为页岩和油砂中的含水、含油和含气饱和度的测定提供技术支持。

另一方面，本新型还提供了所述油水分离检测装置组成的油水分离检测系统，所述系统包括如下部分：至少一个所述油水分离检测装置14、加热装置15和循环水装置16，所述加热装置数量和油水分离检测装置相同，所述循环水装置与油水分离检测装置的冷凝器连接。

根据本新型所述的油水分离检测系统，所述油水分离检测装置数量为2～10个。

根据本新型所述的油水分离检测系统，所述加热装置为加热套15。

通过本实用新型装置，已经成功开展了页岩和油砂的水分和油含量的测试分析实验，测试结果与索氏抽提器抽提后，再进行油水分离的两步法测试含水和含油量的结果完全一致。表明该仪器装置能够顺利完成页岩/油砂中水分和油含量的测量工作，所提供的实验数据准确可信，是一种快捷方便方法，具有创造性的新设计。

附图说明

图1是本实用新型装置的示意图；

图中，1为冷凝器、2为油水分离装置、3为浸提装置、4为溶剂加热容器、5为样品容器、6为油/水收集装置、7为油水循环回流管、8为干燥管、9为转接套管、10为甲苯、11为样品、12为水分、13为干燥剂。

图2是本实用新型实施例1的系统组成图；

图中，14为油水分离检测装置、15为加热套、16为循环水系统；

图3为本实用新型的由6个测试系统并联组成的装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

如图1，首先将样品11称量后装入样品容器5中，再把装有样品11的样品容器5装入浸提装置3中，往溶剂加热容器4（烧瓶）中倒入约2/3烧瓶体积的甲苯10,往干燥管8中添加干燥剂13，然后将干燥管8、冷凝器1（冷凝管）、油水分离装置2、油/水收集装置6、转接套管9、烧瓶相连接，油水分离装置2通过油水循环回流管7与转接套管9密闭连接，形成一套完整的油水分离检测装置14。如图2，图3所示，将循环水系统16与油水分离检测装置14的冷凝管1与相连接，油水分离检测装置14与加热套15相连接，组成一套完整的油水分离检测系统。

当烧瓶中的甲苯10被加热至一定温度时开始蒸发，甲苯蒸汽挥发至冷凝管，经冷凝管冷凝后回流至油/水收集装置6中。当油/水收集装置6盛满甲苯10时，溢出的甲苯10会淋滤至样品容器中，将样品11中的水和油冲洗至烧瓶中，同时甲苯10蒸发的蒸汽对样品11有一定的加热和洗油作用，从而加速了样品11中的水和油的提取。持续加热烧瓶，烧瓶中的甲苯10和水11会一起蒸发，经冷凝管1冷凝后，两者同时回流至油/水收集装置6内。由于水11比甲苯10重，水11会自动沉至底部，甲苯10溢出后会再次淋滤样品11，并回流至烧瓶内。由于甲苯10的重复蒸发和淋滤，样品11中油和水会被全部洗至烧瓶中，水最终会全部被洗至油/水收集装置6，该水11即为样品中的水，完成水和油的分离和测定实验。

循环水系统、加热套，均可以采用现有市售商品，本新型对其结构不再详细叙述。

Claims (9)

1.一种油水分离检测装置，其特征在于，所述油水分离检测装置包括如下部分：冷凝器（1）、油水分离装置（2）、浸提装置（3）和溶剂加热容器（4），浸提装置内设置样品容器（5），其中油水分离装置底部连接用于测量液体体积的油/水收集装置（6），所述油/水收集装置与油水分离装置密封连接，油水分离装置在与油/水收集装置连接处设置油水循环回流管（7），所述浸提装置底部设置开口，且开口直径小于样品容器最大外径，使得样品容器可以固定设置在浸提装置内，所述浸提装置顶部开口密封连接转接套管（9），所述冷凝器底部开口与油水分离装置的顶部开口密封连通，油水循环回流管底部的出口与转接套管顶部开口密封连通，并位于样品容器顶部开口的上方，浸提装置底部设置开口与溶剂加热容器顶部开口密封连通。

2.根据权利要求1所述的油水分离检测装置，其特征在于，所述油/水收集装置设置透明刻度窗口。

3.根据权利要求2所述的油水分离检测装置，其特征在于，所述油/水收集装置为透明玻璃。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的油水分离检测装置，其特征在于，所述油/水收集装置底部设置具有阀门的开口。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的油水分离检测装置，其特征在于，所述冷凝器顶部开口设置干燥装置（8）。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的油水分离检测装置，其特征在于，所述样品容器底部设置开孔。

7.一种油水分离检测系统，其特征在于，所述系统包括如下部分：至少一个权利要求1～6任意一项所述油水分离检测装置（14）、加热装置（15）和循环水装置（16），所述加热装置数量和油水分离检测装置相同，所述循环水装置与油水分离检测装置的冷凝器连接。

8.根据权利要求7所述的油水分离检测系统，其特征在于，所述油水分离检测装置数量为2～10个。

9.根据权利要求7所述的油水分离检测系统，其特征在于，所述加热装置为加热套。

Images