CN204767611U - 一种流体分离器及其界面控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流体分离器及其界面控制装置。分离罐体通过过流管道连接有截面控制装置，界面控制装置的导水罐体的罐壁上密封穿装有通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，以使分离罐体和溢流管通过过流管道而形成U形的连通器，这样根据连通器原理，在对溢流管的界面控制部出现升降时，分离罐体内与该界面控制部相平的液体界面也会相应升降，从而通过该溢流管的界面控制部的升降来实现对分离罐体内液体界面的控制，即从分离罐体外部实现了对分离罐体内液体界面高度控制的作用，保证了分离罐体内油水分离界面的高度，这样将使得分离罐体内的液体界面高度可通过界面控制装置的控制而达到较佳或最佳的高度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流体分离器及其界面控制装置。
背景技术
目前，油气水分离器是油田地面工程中广泛使用的一种油气水分离设备，尤其重力油气水分离作为一种传统的油气水分离方法，实际应用表明重力分离方法较为经济且油水分离效果较好，但随着油田采出液含水率的上升，原有的油气水分离装置面临着设备处理能力低、系统运行效率低，脱水流程工艺复杂，设备多，投资大和能耗高等问题，因而探索寻求新的高效油水分离设备，实现最少成本的油气水分离设备是未来油气水分离设备发展的需求。传统油气水分离器设备形式有立式和卧式，卧式分离器因兼具高效和便于制造的优点，因而得到了极为广泛的应用，但卧式油气水分离器具有油水界面与水出口距离短，分离时间不足的缺憾，且卧式分离器在实际使用过程中，内部的聚结填料容易产生堵塞，但将卧式分离器抬升一定的角度后，利用浅池原理可有效提高油水分离效率，这便是仰角式游离水分离器。如中国专利文献201210125973.9公开的一种仰角式高含水率油气水三相分离器，包括仰角式倾斜设置的罐体及其内从高到底依次设置的导油出口、油堰板、导气出口、混合物进口、水堰板、导水出口，当混合物从混合物进口进入罐体后，经混合物进口排出过程的再分配，混合物在油堰板和水堰板之间的沉降分离室中进行沉降，利用油水之间的密度差，游离水快速的向罐体的下部运移流动，经水堰板挡掉混合物上层的浮油而流入水堰板下侧的水缓冲室，再经导水出口将刮去浮油的水排出；含水量交底的油液向罐体的上部运移流动，经油堰板溢流而进入油堰板上侧的油缓冲室，再经导油出口排出；气体从沉降分离室上部的导气出口排出，但仰角式游离水分离器的油水界面控制，由于没用实用的检测仪表产品的原因，造成这种传统油水界面控制无法有效完成，也就无法保障脱水质量，极大地阻碍了仰角式游离水分离器的推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种方便控制油水分离界面的界面控制装置，同时还提供了一种使用该界面控制装置的流体分离器。
为了实现以上目的，本实用新型中界面控制装置的技术方案如下：
界面控制装置，包括导水罐体，导水罐体的罐壁上密封穿装有用于通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，溢流管的伸入导水罐体内的管段具有竖向设置的立管段，立管段的最高处为比溢流管的其余部分高的界面控制部，并在溢流管上连接有用于升降界面控制部的高度的升降机构。
溢流管沿上下方向导向移动穿装在导水罐体底部的罐壁上。
溢流管为L形管体，溢流管的弯折管段处于导水罐体的下方，其余管段穿装在导水罐体的底部。
升降机构为螺旋传动机构，螺旋传动机构中丝杠和丝母分别装配在溢流管和导水罐体上，且丝杠竖向设置。
导水罐体的底部设有供溢流管溢出的水流排出的出水口。
本实用新型中流体分离器的技术方案如下：
流体分离器，包括呈仰角倾斜设置的分离罐体，分离罐体通过过流管道连接有截面控制装置，界面控制装置包括导水罐体，导水罐体的罐壁上密封穿装有通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，溢流管的伸入导水罐体内的管段具有竖向设置的立管段，立管段的最高处为比溢流管的其余部分高的界面控制部，并在溢流管上连接有用于升降界面控制部的高度的升降机构。
溢流管沿上下方向导向移动穿装在导水罐体底部的罐壁上。
溢流管为L形管体，溢流管的弯折管段处于导水罐体的下方，其余管段穿装在导水罐体的底部。
升降机构为螺旋传动机构，螺旋传动机构中丝杠和丝母分别装配在溢流管和导水罐体上，且丝杠竖向设置。
导水罐体的底部设有供溢流管溢出的水流排出的出水口。
本实用新型中分离罐体通过过流管道连接有截面控制装置，界面控制装置的导水罐体的罐壁上密封穿装有通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，以使分离罐体和溢流管通过过流管道而形成U形的连通器，这样根据连通器原理，在对溢流管的界面控制部出现升降时，分离罐体内与该界面控制部相平的液体界面也会相应升降，从而通过该溢流管的界面控制部的升降来实现对分离罐体内液体界面的控制，即从分离罐体外部实现了对分离罐体内液体界面高度控制的作用，保证了分离罐体内油水分离界面的高度，这样将使得分离罐体内的液体界面高度可通过界面控制装置的控制而达到较佳或最佳的高度，提高油水分离的质量。
附图说明
图1是本实用新型的流体分离器的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型中流体分离器的实施例：如图1所示，该流体分离器是一种油田地面工程中处理油井采出液中油、气体和水的油气水分离装置，主要由分离罐体16、过流管道和界面控制装置三部分构成，分离罐体16通过过流管道和界面控制装置连通而形成U形的连通器。界面控制装置由导水罐体17、溢流管8和升降机构18构成，导水罐体17是竖向设置的立式罐体，溢流管8为沿上下方向导向移动插装在导水罐体17底部的L形管体，溢流管8密封穿装在导水罐体17底部的罐壁上，且溢流管8分为处于导水罐体17下方的弯折管段和伸入导水罐体17内的竖直设置的立管段，立管段的外周面和导水罐体17的内壁面围成环形的溢流缓冲腔9，立管段顶端的管口处为比溢流管8的其余部位高的界面控制部，该界面控制部的溢流管8的管口为溢流管8口，溢流管8底端的管口为导水进口7；导水罐体17的底部开设有出水口10、顶部设置有导水气口15；升降机构18为连接在导水罐体17和溢流管8之间的螺旋传动机构，该螺旋传动机构中的丝杠连接在立管段的顶部、丝母连接在导水罐体17的顶部。分离罐体16内从高到低依次设有导油出口13（导气出口14）、油堰板11、混合流体进口1、水堰板4、导水出口6，其中导气出口14通过呼吸气管连接界面控制装置的导水罐体17上的导水气口15，并在呼吸气管上设有总出气口20；导油出口13处于导气出口14的正下方；油堰板11连接在分离罐体16的内壁面的朝上部分上，并与分离罐体16的内壁面的朝下部分之间形成供浮油溢流的溢油通道；水堰板4固定在分离罐体16的内壁面的朝下部分上、并与分离罐体16的内壁面的朝上部分围成供游离水流过的分水通道；分离罐体16的内腔被分割为处于油堰板11之上的油缓冲室12、处于油堰板11和水堰板4之间的沉降分离室3及处于水堰板4之下的水缓冲室5；混合流体进口1连接有L形的分配管2，该分配管2穿入分离罐以内的部分向高处弯折。
本实施例中界面控制装置在分离罐体16外形成了立式的体外导水器，而分离罐体16及其内部堰板形成仰角分离器，该仰角分离器最佳仰角取值范围：12°~15°，仰角分离器直径为D，体外导水器的高度与仰角分离器相配合。分配管2的弯折管段尽可能的靠近油堰板11，而分配管2的竖直管段在分离罐体16内的长度为0.5D~0.6D，分配管2的内管径为1.5cm~2.5cm。堰板高度0.5D~0.6D，水堰板4距分离罐体16低端封闭部分的距离为2.0D~3.0D。油堰板11高度0.7D~0.9D，油堰板11距离分离罐体16高端封闭部分的距离为0.5D~1.0D。溢流管8内水流的流速为0.2~0.4m/s。溢流缓冲腔9内的水缓冲时间为3~5分钟。
在工作时，油气水混合流体经过混合流体进口1进入分配管2，经分配管2再分配和消能，避免产生冲击，再进入沉降分离室3，依靠油水密度差，游离水快速向仰角分离器下部运移流动，经水堰板4挡掉浮油进入水室5，再经导水出口6进入体外导水器的导水进口7，经溢流管8落入溢流缓冲室9，再由出水口10排出。低含水油向仰角分离器上部运移流动，经油堰板11溢流进入油缓冲室12，再经导油出口13排出。气体经仰角分离器的导气出口14排出，并与体外导水器的导水气口15连通后经总气出口20排出。通过升降机构18可溢流管8的高度，从而调整仰角分离器内的油水界面19的位置，最终达到调整出水质量的目的。
本实施例的油气水分离装置通过设置配套的体外导水器，将传统的油水界面控制转化为体外导水器内的液位控制，确保油水界面控制的可靠性，从而保证脱水质量稳定，较好地解决了生产实际的困难，提高了油气水分离装置的实用性。本实用新型结构紧凑，设备内部的功能分区明确，整体性能较高，具有较高的应用价值。
在上述实施例中，升降机构为螺旋传动机构，在其他实施例中，该升降机构也可以是溢流管和导水罐体之间的螺栓连接所形成的螺栓连接机构或工作缸升降机构或提拉升降机构等。
在上述实施例中，溢流管的大部分是竖直设置的立管，在其他实施例中，该溢流管也可以是竖向倾斜设置的竖向斜管或者仅部分为竖向管段，乃至于溢流管的溢流管口比最高处低。
本实用新型的界面控制装置的实施例：本实施例中界面控制装置的结构与上述实施例中界面控制装置的结构相同，因此不再赘述。
Claims (10)
1.界面控制装置，其特征在于，包括导水罐体，导水罐体的罐壁上密封穿装有用于通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，溢流管的伸入导水罐体内的管段具有竖向设置的立管段，立管段的最高处为比溢流管的其余部分高的界面控制部，并在溢流管上连接有用于升降界面控制部的高度的升降机构。
2.根据权利要求1所述的界面控制装置，其特征在于，溢流管沿上下方向导向移动穿装在导水罐体底部的罐壁上。
3.根据权利要求2所述的界面控制装置，其特征在于，溢流管为L形管体，溢流管的弯折管段处于导水罐体的下方，其余管段穿装在导水罐体的底部。
4.根据权利要求1或2或3所述的界面控制装置，其特征在于，升降机构为螺旋传动机构，螺旋传动机构中丝杠和丝母分别装配在溢流管和导水罐体上，且丝杠竖向设置。
5.根据权利要求1或2或3所述的界面控制装置，其特征在于，导水罐体的底部设有供溢流管溢出的水流排出的出水口。
6.流体分离器，包括呈仰角倾斜设置的分离罐体，其特征在于，分离罐体通过过流管道连接有截面控制装置，界面控制装置包括导水罐体，导水罐体的罐壁上密封穿装有通过过流管道连通分离罐体底部的导水出口的溢流管，溢流管的伸入导水罐体内的管段具有竖向设置的立管段，立管段的最高处为比溢流管的其余部分高的界面控制部，并在溢流管上连接有用于升降界面控制部的高度的升降机构。
7.根据权利要求6所述的流体分离器，其特征在于，溢流管沿上下方向导向移动穿装在导水罐体底部的罐壁上。
8.根据权利要求7所述的流体分离器，其特征在于，溢流管为L形管体，溢流管的弯折管段处于导水罐体的下方，其余管段穿装在导水罐体的底部。
9.根据权利要求6或7或8所述的流体分离器，其特征在于，升降机构为螺旋传动机构，螺旋传动机构中丝杠和丝母分别装配在溢流管和导水罐体上，且丝杠竖向设置。
10.根据权利要求6或7或8所述的流体分离器，其特征在于，导水罐体的底部设有供溢流管溢出的水流排出的出水口。
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