CN217677036U - 一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及采出液分离技术领域，具体涉及一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置。所述装置包括分离装置、整流装置、旋流分离装置、液位传感器、流量计和过滤装置；所述分离装置包括第一分离装置和第二分离装置，第一分离装置、第二分离装置、整流装置、旋流分离装置依次连接，过滤装置、液位传感器和流量计分别与第一分离装置连接；第二分离装置和旋流分离装置分别连有流量计；所述分离装置由多个水平管和水平管之间的竖直管连通形成梯子形空间；水平管两两之间用至少两个竖直管进行联通。本实用新型所述装置不仅能够实现采出液的高效分离，而且具有结构紧凑、占地面积小、造价低等优点。

Description

一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置

技术领域

本实用新型涉及采出液分离技术领域，具体涉及一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置。

背景技术

注聚开采是油田常用的开采方式，但是注聚开采带来采出液难分离，利用传统的罐式分离器分离停留时间长，体积大，成本高，尤其是随着油田开采进入中后期，采出液含水率逐年升高，甚至高达95％以上，而国内油田目前的分离设备大部分还是几十年前生产的重力沉降分离罐，传统的油气水分水工艺已不能满足现阶段油田日益增长的分水需要。如，中国专利申请CN106995717A公开了一种集中处理站油田采出液分离装置，该装置包括罐前油水分离装置、加药装置、一级沉降罐、至少一台的二级沉降罐、罐前分离水罐、一次沉降水罐、二次沉降水罐。

中国发明专利CN106745897B公开了一种油水分离装置，该装置包括依次连接的气固相分离装置、周期分离装置、吸附脱附装置、液体区分装置和储存装置，气固相分离装置用于对采出液中的气体以及固相进行分离处理并流入所述周期分离装置中，周期分离装置设置有两个分流口，用于将处理后的采出液按周期性流入吸附脱附装置中，保持整个装置的持续运转，吸附脱附装置交替工作对采出液进行吸附和脱附处理后分别流入储存装置完成分离储存。

中国实用新型CN209836093U公开了一种油田采出液油水分离装置，罐体内部分为旋流气浮区、聚结区、电脱水区、溢油区和溢水区；旋流气浮区顶部设有排气口，底部设有排泥沙口，侧壁设置切向入口，旋流气浮区上部内壁设置导流叶片；旋流气浮区内部设置稳流筒，下部还设有起涡器；聚结区设置进水口，聚结区内一侧设置聚结板，一侧底部设置一级排水口；电脱水区设置进油口，进油口下端设置斜板，电脱水区内设置电极和液位控制计；溢油区设置排油口；溢水区设置有溢水口，所述溢水区设置有二级排水口。本实用新型具有结构紧凑、操作简单、运行成本低、分离效率高等特点，可用于油田采出液及联合站、石化厂等的含油污水的处理。

目前，仍需要一种既能实现采出液高效分离，同时结构紧凑、造价低的采出液分离装置。

发明内容

本实用新型主要目的在于提供一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置，本实用新型所述装置不仅能够实现采出液的高效分离，而且具有结构紧凑、占地面积小、造价低等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其包括分离装置、整流装置、旋流分离装置、液位传感器、流量计和过滤装置；所述分离装置包括第一分离装置和第二分离装置，第一分离装置、第二分离装置、整流装置和旋流分离装置依次连接，过滤装置、液位传感器和流量计分别与第一分离装置连接；第二分离装置和旋流分离装置分别连有流量计；所述分离装置由多个水平管和水平管之间的竖直管连通形成梯子形空间；水平管两两之间用至少两个竖直管进行联通。

进一步地，第一分离装置包括三个水平管和九根竖直管；三个水平管按上、中、下放置，上层水平管和中层水平管之间采用五个竖直管联通，中层水平管和下层水平管之间采用四个竖直管联通，架构形成梯子形空间。

更进一步地，上层水平管一端设置有安全阀口和出气管；下层水平管设有出液管；上层水平管和下层水平管分别与液位传感器连接；出气管通过管道与集气装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计，液位传感器与管道上的阀门连接；出液管通过管道与第二分离装置连接，其连接的管道上设有流量计和阀门。

第一分离装置主要进行气液分离；存在密度差异的气液两相在中间水平管中实现流动分离，然后分离后的气相在上部，在流经与中层水平管上部相连的竖直管时进入竖直管向上层水平管中运动；密度大的液相在中层水平管下部，在流经与中层水平管底部相连的竖直管时向下运动进入下层水平管。

进一步地，第二分离装置包括两个水平管和四个竖直管；两个水平管上下放置，之间由四个竖直管联通形成梯子形空间；上层水平管设有出油管，出油管通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计。

第二分离装置主要用于油水分离。油水混合液通过底部水平管流入，油水两相因密度差异在竖直方向上发生分离，密度小的油相向上运动到达底部水平管的上部，最后从出油口流出；在流经竖直管时，油相从竖直管流过并运动到上部水平管中，密度大的水相在惯性作用下继续向前运动，最终从出水口流出。

进一步地，所述整流装置包括筒体和若干薄板，其中一部分薄板斜着固定在筒体内，一部分水平固定在筒体内；所述整流装置一侧底部设置进液口，另一侧上部设置出液口。

更进一步地，所述薄板为亲油材质。

进一步地，所述旋流分离装置包括依次连接的第一旋流分离装置和第二旋流分离装置；所述旋流分离装置包括管体和导流片组；导流片组设置在管体一端，管体另一端设有出油口和出水口；

第一旋流分离装置含有导流片组的一端与整流装置连接，出油口通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计；出水口与第二旋流分离装置含导流片组一端连接，之间设有阀门；第二旋流分离装置的出油口通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计；第二旋流分离装置的出水口通过管道与集水装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计。

更进一步地，所述导流片组固定在旋流分离装置内的中轴线上，导流片组的导流片为半椭圆片；每个半椭圆片与管体横截面呈相同的角度，半椭圆片彼此间沿着管体的轴线旋转相同的角度互相重合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述装置是利用离心、重力、聚结原理于一体的采出水复合式分离装置，采用空间梯形进行气液分离、油水分离，使得分离设备体积小、造价低、分离停留时间短，尤其适用于开采中后期采出水的分离需求，采用高速旋流处理复杂采出液能够提高油水分离效率。

相对于传统大罐而言，本实用新型所述装置具有简单高效、分离性能好的优点，既适合陆上油田的分水需求，也适合需要紧凑型装置的场合，具有很好的工业应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述第一分离装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1所述第二分离装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1所整流装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1所述旋流分离装置结构示意图。

其中，1.第一分离装置，2.第二分离装置，3.整流装置，4.第一旋流分离装置，5.第二旋流分离装置，6.过滤装置，7.液位传感器，8.第一阀门，9.第一流量计，10.第二流量计，11.第二阀门，12.第三阀门，13.第三流量计，14.第四阀门，15.第四流量计，16.第五阀门，17.第六阀门，18.第五流量计，19.第七阀门，20.第六流量计，21.第八阀门，101.上层水平管，102.中层水平管，103.下层水平管，104.竖直管，105.安全阀口，106.出气管，107.出液管，201.上水平管，202.下水平管，203.竖直管，204.出油管，301.斜板，302.水平板，303.出液口，304.进液口，401.管体，402导流片组，403.出油口，404.出水口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本实用新型的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

如图1-图5所示，所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置包括第一分离装置1、第二分离装置2、整流装置3、第一旋流分离装置4、第二旋流分离装置5、过滤装置6、液位传感器7和流量计；第一分离装置1、第二分离装置2、整流装置3、第一旋流分离装置4、第二旋流分离装置5依次连接，过滤装置6、液位传感器7分别与第一分离装置1连接。

第一分离装置1包括三个水平管和九根竖直管；三个水平管按上、中、下放置，上层水平管101和中层水平管102之间采用五个竖直管104联通，中层水平管102和下层水平管103之间采用四个竖直管104联通，架构形成梯子形空间。

上层水平管101一端设置有安全阀口105和出气管106；下层水平管103设有出液管107；上层水平管101和下层水平管103分别与液位传感器7连接；出气管106通过管道与集气装置连接，所述管道上依次设有第一阀门8和第一流量计9，液位传感器7与第一阀门8连接；出液管107通过管道与第二分离装置2连接，其连接的管道上设有第二流量计10和第二阀门11。

第二分离装置2包括两个水平管：上水平管201和下水平管202，以及四个竖直管203；上水平管201和下水平管202之间由四个竖直管203联通形成梯子形空间；上水平管201设有出油管204，出油管204通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有第三阀门12和第三流量计13。

整流装置3包括筒体和若干薄板，其中一部分薄板倾斜放置在筒体内，构成斜板301，一部分薄板水平固定在筒体内，构成水平板302；所述整流装置一侧底部设置进液口304，另一侧上部设置出液口303。所述薄板为亲油材质。

第一旋流分离装置4包括管体401和导流片组402，导流片组402固定在管体401一端，管体401另一端设有出油口403和出水口404，第二旋流分离装置5的结构与第一旋流分离装置4相同。第一旋流分离装置4含有导流片组的一端与整流装置3连接，出油口403通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有第四阀门14和第四流量计15；出水口404与第二旋流分离装置5含导流片组一端连接，之间设有第五阀门16；第二旋流分离装置5的出油口通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有第六阀门17和第五流量计18；第二旋流分离装置5的出水口通过管道与集水装置连接，所述管道上依次设有第七阀门19和第六流量计20。

所述导流片组固定在旋流分离装置管体内的中轴线上，导流片组的导流片为半椭圆片；每个半椭圆片与管体横截面呈相同的角度θ，半椭圆片彼此间沿着管体的轴线旋转相同的角度互相重合。

与过滤装置6连接的管道上设有第八阀门21。

所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置的工作原理：

(1)含水率高于90％的油田复杂采出液，以一定的流速经过滤装置6过滤后进入第一分离装置1，在重力作用下，气液两相得到分离，形成气液界面，液位传感器7探测到气液界面后，通过第一阀门8的开度调解，使得气液界面维持在中层水平管102的中间位置附近，分离后气体通过出气管106经过第一流量计9输送到集气装置，分离后的液体从出液管107流出，通过第二流量计10的计量经第二阀门11进入第二分离装置2。

(2)在第二分离装置2中，因油水密度的差异，油水两相在进入第二分离装置2下水平管202中，因油相密度较小会上浮到下水平管202的上部，在遇到竖直管203时下部水平管202上部的油相会流入并进入上水平管201，最后从出油管204流出，下水平管202中含油率低于1％的富水相会继续在惯性作用下向前运动进入整流装置3。

(3)在整流装置3中，水中剩下粒度较小的油滴，油滴在流经斜板301和水平板302时，因斜板301和水平板302均为亲油材料制造，故油滴会在上面聚结长大，经过油滴的聚并，富水相进入第一旋流分离装置4。

(4)在第一旋流分离装置4，经过导流片组402的作用产生高速旋流离心作用，油滴富集到管体401中心区域并从出油口403流出，剩下含油率低于5000ppm的富水相从出水口404流入第二旋流分离装置5。

(5)在第二旋流分离装置5中，接着在高速旋流离心作用下，水中的油滴被富集到中心区域从出油口流出，剩下含油率低于1000ppm的富水相从出水口流出进入后续流程。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，包括分离装置、整流装置、旋流分离装置、液位传感器、流量计和过滤装置；

所述分离装置包括第一分离装置和第二分离装置，第一分离装置、第二分离装置、整流装置、旋流分离装置依次连接，过滤装置、液位传感器和流量计分别与第一分离装置连接；第二分离装置和旋流分离装置分别连有流量计；

所述分离装置由多个水平管和水平管之间的竖直管连通形成梯子形空间；水平管两两之间用至少两个竖直管进行联通。

2.根据权利要求1所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，第一分离装置包括三个水平管和九根竖直管；三个水平管按上、中、下放置，上层水平管和中层水平管之间采用五个竖直管联通，中层水平管和下层水平管之间采用四个竖直管联通，架构形成梯子形空间。

3.根据权利要求2所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，上层水平管一端设置有安全阀口和出气管；下层水平管设有出液管；上层水平管和下层水平管分别与液位传感器连接；

出气管通过管道与集气装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计，液位传感器与管道上的阀门连接；

出液管通过管道与第二分离装置连接，其连接的管道上设有流量计和阀门。

4.根据权利要求1所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，第二分离装置包括两个水平管和四个竖直管；两个水平管上下放置，之间由四个竖直管联通形成梯子形空间；

上层水平管设有出油管，出油管通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计。

5.根据权利要求1所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，所述整流装置包括筒体和若干薄板，其中一部分薄板斜着固定在筒体内，一部分水平固定在筒体内；

所述整流装置一侧底部设置进液口，另一侧上部设置出液口。

6.根据权利要求5所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，所述薄板为亲油材质。

7.根据权利要求1所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，所述旋流分离装置包括依次连接的第一旋流分离装置和第二旋流分离装置；所述旋流分离装置包括管体和导流片组；导流片组设置在管体一端，管体另一端设有出油口和出水口；

第一旋流分离装置含有导流片组的一端与整流装置连接，出油口通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计；出水口与第二旋流分离装置含导流片组一端连接，之间设有阀门；第二旋流分离装置的出油口通过管道与集油装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计；第二旋流分离装置的出水口通过管道与集水装置连接，所述管道上依次设有阀门和流量计。

8.根据权利要求7所述用于复杂采出液分离的紧凑型装置，其特征在于，所述导流片组固定在旋流分离装置内的中轴线上，导流片组的导流片为半椭圆片；每个半椭圆片与管体横截面呈相同的角度，半椭圆片彼此间沿着管体的轴线旋转相同的角度互相重合。

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