KR101652375B1 - Separator for oil well fluid - Google Patents

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서종무
임효남
구근회
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삼성중공업 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention

Abstract

유정유체 분리장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유정유체가 유입되고, 상기 유정유체를 밀도 차에 의해 물 성분, 기름 성분 및 가스 성분으로 분리하여 배출하는 탱크부; 상기 탱크부로 유입되는 유정유체에 하향 선회류를 발생시킴으로써, 상기 유정유체에서 액체 성분을 분리하여 하단에 형성되는 제1 배출구를 통해 상기 탱크부의 하부로 공급하고, 상기 유정유체에서 가스 성분을 분리하여 상부에 형성되는 제2 배출구를 통해 상기 탱크부의 상부로 공급하는 사이클론부; 및 상기 제1 배출구에 상단부가 삽입되도록 상기 탱크부의 저면에서 상향 돌출되고, 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가함으로써 상기 제1 배출구로 배출되는 액체 성분의 와류 발생을 억제하는 디퓨저부를 포함하는 유정유체 분리장치가 제공된다.A well fluid separation device is disclosed. According to an embodiment of the present invention, there is provided a water treatment system comprising: a tank portion into which a well fluid flows, separating the oil fluid into a water component, an oil component, and a gas component by a density difference; A liquid component is separated from the oil solution by supplying a downward swirling flow to the oil component flowing into the tank portion and is supplied to a lower portion of the tank portion through a first outlet formed at the lower end of the oil component, A cyclone part for supplying the water to the upper part of the tank part through a second discharge port formed on the upper part; And a diffuser portion protruding upward from a bottom surface of the tank portion so that an upper end portion is inserted into the first outlet port and increasing a radius of a horizontal cross section from an upper end to a lower end to suppress vortex generation of a liquid component discharged to the first outlet port A well fluid separation device is provided.

Description

유정유체 분리장치{SEPARATOR FOR OIL WELL FLUID}[0001] SEPARATOR FOR OIL WELL FLUID [0002]

본 발명은 유정유체 분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a well fluid separation apparatus.

해저 유정(subsea oil well)에서 뽑아낸 유정유체에는 기름 및 가스 외에도 물이 포함되어 있다. 따라서, 원유 생산시설에는 유정유체를 물, 기름 및 가스로 분리하는 분리장치가 설치된다. 분리장치는 유정유체에서 물, 기름 및 가스를 분리하기 위하여 유정유체에 포함된 성분들의 밀도 차를 이용할 수 있다. 이때, 분리장치에서 효율적인 분리 작업이 이루어지기 위해서는, 분리 장치 내에서의 유동장이 일정하고 잔잔한 흐름을 유지하는 것이 필수적이다.Oil from the subsea oil well contains oil and gas as well as water. Thus, a crude oil production facility is equipped with a separation device that separates the oil fluid into water, oil and gas. The separating device may utilize the density difference of the components contained in the oil fluid to separate water, oil and gas from the oil fluid. At this time, in order for an efficient separation operation to be performed in the separation apparatus, it is essential that the flow field in the separation apparatus maintains a constant and calm flow.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0084141호(2012.07.27, 해저 유정유체 분리 및 저장장치)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0084141 (2012.07.27, Separation and storage device for seabed well fluid).

본 발명의 실시예들은 유정유체에서 액체 성분을 분리하여 탱크부로 공급하는 사이클론부의 제1 배출구에서 발생하는 와류 현상을 억제할 수 있는 유정유체 분리장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a well fluid separation device capable of suppressing a vortex phenomenon occurring at a first outlet of a cyclone part separating a liquid component from a well fluid and supplying it to a tank part.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유정유체가 유입되고, 상기 유정유체를 밀도 차에 의해 물 성분, 기름 성분 및 가스 성분으로 분리하여 배출하는 탱크부; 상기 탱크부로 유입되는 유정유체에 하향 선회류를 발생시킴으로써, 상기 유정유체에서 액체 성분을 분리하여 하단에 형성되는 제1 배출구를 통해 상기 탱크부의 하부로 공급하고, 상기 유정유체에서 가스 성분을 분리하여 상부에 형성되는 제2 배출구를 통해 상기 탱크부의 상부로 공급하는 사이클론부; 및 상기 제1 배출구에 상단부가 삽입되도록 상기 탱크부의 저면에서 상향 돌출되고, 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가함으로써 상기 제1 배출구로 배출되는 액체 성분의 와류 발생을 억제하는 디퓨저부를 포함하는 유정유체 분리장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water treatment system comprising: a tank portion into which a well fluid flows, separating the oil fluid into a water component, an oil component, and a gas component by a density difference; A liquid component is separated from the oil solution by supplying a downward swirling flow to the oil component flowing into the tank portion and is supplied to a lower portion of the tank portion through a first outlet formed at the lower end of the oil component, A cyclone part for supplying the water to the upper part of the tank part through a second discharge port formed on the upper part; And a diffuser portion protruding upward from a bottom surface of the tank portion so that an upper end portion is inserted into the first outlet port and increasing a radius of a horizontal cross section from an upper end to a lower end to suppress vortex generation of a liquid component discharged to the first outlet port A well fluid separation device is provided.

상기 디퓨저부는 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다.The diffuser portion may have a conical shape.

상기 디퓨저부는 모선이 오목하게 만곡되는 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다.The diffuser portion may have a conical shape in which a bus bar is curved concavely.

상기 사이클론부는, 상기 제1 배출구에서 하향 연장되고, 상기 디퓨저부에 상응하도록 상단에서 아래로 갈수록 내부 공간의 수평 단면의 반경이 증가하는 가이드 영역을 더 포함할 수 있다.The cyclone portion may further include a guide region extending downward from the first outlet and having a radius of a horizontal cross section of the inner space increasing from the top to the bottom corresponding to the diffuser portion.

상기 가이드 영역과 상기 디퓨저부 사이에서 방사상으로 형성되는 복수 개의 가이드 베인을 더 포함할 수 있다.And a plurality of guide vanes formed radially between the guide region and the diffuser portion.

상기 가이드 베인은 상기 유정유체의 회전 방향으로 만곡되는 형상을 가질 수 있다.The guide vane may have a shape curved in the rotational direction of the oil-rich fluid.

본 발명의 실시예들에 따르면, 사이클론부의 제1 배출구에 삽입되고 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가하는 디퓨저부를 구비함으로써, 사이클론부 내부의 층류 유동을 최대한 보존시키면서 사이클론부에서 배출되는 액체 성분의 모멘텀(momentum)을 감소시켜 와류 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 탱크부 내에서의 유동장이 일정하고 잔잔한 흐름을 유지하여, 효율적인 분리 작업이 가능해질 수 있다.According to the embodiments of the present invention, since the diffuser portion is inserted into the first outlet of the cyclone portion and the radius of the horizontal cross section increases from the upper end to the lower end, the liquid discharged from the cyclone portion The momentum of the component can be reduced to suppress vortex generation. As a result, the flow field in the tank section maintains a constant and calm flow, and an efficient separation operation can be made possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유정유체 분리장치를 도시한 도면.
도 2는 사이클론부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 Ⅰ - Ⅰ´에서 절단하여 도시한 도면.
도 4는 사이클론부의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 Ⅱ - Ⅱ´에서 절단하여 도시한 도면.
도 6은 디퓨저부의 다른 실시예를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a well fluid separation apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 shows an embodiment of a cyclone part; Fig.
3 is a sectional view taken along the line I-I 'in Fig.
4 shows another embodiment of the cyclone portion.
5 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.
6 shows another embodiment of a diffuser section;

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 유정유체 분리장치의 다양한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, various embodiments of the oil-field fluid separation device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout. A duplicate description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유정유체 분리장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a well fluid separation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유정유체 분리장치(10)는 탱크부(100), 사이클론부(200) 및 디퓨저부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a well fluid separation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a tank unit 100, a cyclone unit 200, and a diffuser unit 300.

탱크부(100)는 유정유체 투입구(110), 격벽(120), 가스 배출구(130), 물 배출구(140) 및 기름 배출구(150)를 포함할 수 있다.The tank portion 100 may include a well fluid inlet 110, a partition 120, a gas outlet 130, a water outlet 140, and an oil outlet 150.

유정유체 투입구(110)는 탱크부(100)의 상부에 형성된다.An oil well fluid inlet 110 is formed in the upper part of the tank part 100.

유정유체 투입구(110)를 통해 유정유체(F)가 탱크부(100)로 유입된다.And the oil fluid (F) flows into the tank section (100) through the oil fluid inlet (110).

유정유체 투입구(110)에는 탱크부(100) 내부로 사이클론부(200)가 설치된다. 유정유체 투입구(110)로 유입된 유정유체(F)는 사이클론부(200)에서 액체 성분(L)과 가스 성분(G)으로 분리되어 탱크부(100)의 내부 공간으로 공급된다. 사이클론부(200)의 구체적인 구성에 대해서는 후술하기로 한다.The cyclone unit 200 is installed in the tank unit 100 at the oil fluid inlet 110. The oil fluid F flowing into the oil fluid inlet 110 is separated into the liquid component L and the gas component G in the cyclone portion 200 and is supplied to the inner space of the tank portion 100. The specific configuration of the cyclone unit 200 will be described later.

격벽(120)은 탱크부(100)의 하부 공간을 제1 탱크(101)와 제2 탱크(103)로 분리할 수 있도록 탱크부(100)의 저면에서 상향 돌출된다.The partition wall 120 protrudes upward from the bottom surface of the tank unit 100 so that the lower space of the tank unit 100 can be separated into the first tank 101 and the second tank 103.

격벽(120)에 의해 형성되는 제1 탱크(101)에는 사이클론부(200)에서 공급되는 액체 성분(L)이 수용된다. 제1 탱크(101)에 수용된 액체 성분(L)이 제1 탱크(101)의 용량을 초과하게 되면, 제1 탱크(101)에 수용된 액체 성분(L) 중에서 밀도가 낮은 기름 성분(O)이 격벽(120)을 넘어 제2 탱크(103)로 배출된다.The first tank 101 formed by the partition 120 receives the liquid component L supplied from the cyclone unit 200. When the liquid component L contained in the first tank 101 exceeds the capacity of the first tank 101, the oil component O having a low density among the liquid components L accommodated in the first tank 101 Is discharged to the second tank (103) beyond the partition (120).

가스 배출구(130)는 탱크부(100)의 상부에 형성된다.The gas outlet 130 is formed in the upper part of the tank part 100.

가스 배출구(130)를 통해 탱크부(100)의 상부 공간에 수용된 가스 성분(G)이 탱크부(100)의 외부로 분리 배출된다.The gas component G contained in the upper space of the tank unit 100 is separated and discharged to the outside of the tank unit 100 through the gas outlet 130. [

물 배출구(140)는 제1 탱크(101)의 하부에 형성된다.The water outlet 140 is formed in the lower part of the first tank 101.

물 배출구(140)를 통해 제1 탱크(101)에 수용된 액체 성분(L) 중에서 밀도가 높은 물 성분(W)이 탱크부(100)의 외부로 분리 배출된다.The water component W having a high density among the liquid components L accommodated in the first tank 101 is separated and discharged to the outside of the tank unit 100 through the water outlet 140.

기름 배출구(150)는 제2 탱크(103)의 하부에 형성된다.The oil outlet 150 is formed in the lower portion of the second tank 103.

기름 배출구(150)를 통해 제2 탱크(103)에 수용된 기름 성분(O)이 탱크부(100)의 외부로 분리 배출된다.The oil component O contained in the second tank 103 is separated and discharged to the outside of the tank unit 100 through the oil outlet 150.

기름 배출구(150)와 물 배출구(140)를 통해 각각 배출되는 기름 성분(O)과 물 성분(W)의 순도는 제1 탱크(101) 내에서의 유동장이 일정하고 잔잔한 흐름을 유지하여야 높게 형성될 수 있다. 만약, 제1 탱크(101) 내에서의 유동장에 와류가 발생하게 되면, 기름 성분(O)과 물 성분(W)이 상호간에 혼합된 상태로 기름 배출구(150) 및 물 배출구(140)로 배출될 수 있다. 따라서, 탱크부(100)로 공급되는 유정유체의 모멘텀을 감소시키고 와류 발생을 억제하는 노력이 필요하다.The purity of the oil component O and the water component W discharged through the oil discharge port 150 and the water discharge port 140 is higher than the purity of the oil component O and the water component W discharged through the oil discharge port 150 and the water discharge port 140, . If a vortex is generated in the flow field in the first tank 101, the oil component O and the water component W are discharged to the oil outlet 150 and the water outlet 140 in a mixed state with each other . Therefore, efforts are needed to reduce the momentum of the oil flow supplied to the tank portion 100 and suppress the generation of vortex.

사이클론부(200)는 탱크부(100)로 유입되는 유정유체(F)를 1차적으로 액체 성분(L)과 가스 성분(G)으로 분리하고, 유정유체(F)의 모멘텀을 감소시킴으로써 제1 탱크(101)로 유입되는 액체 성분으로 인해 제1 탱크(101)의 유동장이 교란되는 것을 방지한다. 유정유체(F)에서 분리된 액체 성분(L)은 제1 배출구(201)를 통해 탱크부(100)의 하부로 공급되고, 유정유체(F)에서 분리된 가스 성분(G)은 제2 배출구(203)를 통해 탱크부(100)의 상부로 공급된다.The cyclone unit 200 separates the oil fluid F flowing into the tank unit 100 into the liquid component L and the gas component G and reduces the momentum of the oil fluid F The flow field of the first tank 101 is prevented from being disturbed by the liquid component flowing into the tank 101. [ The liquid component L separated from the oil fluid F is supplied to the lower portion of the tank portion 100 through the first outlet 201 and the gas component G separated from the oil fluid F is supplied to the second outlet And is supplied to the upper portion of the tank unit 100 through the pipe 203.

디퓨저부(300)는 탱크부(100)의 저면에서 상향 돌출된다.The diffuser portion 300 protrudes upward from the bottom surface of the tank portion 100.

디퓨저부(300)의 상단부는 제1 배출구(201)를 통해 사이클론부(200)의 내부로 삽입된다.The upper end of the diffuser portion 300 is inserted into the cyclone portion 200 through the first outlet 201.

디퓨저부(300)는 후술하는 것처럼 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가하기 때문에, 액체 성분(L)으로 이루어지는 하향 선회류, 즉 층류 유동이 제1 배출구(201)를 통해 배출된 이후에도 디퓨저부(300)의 측면을 타고 유지됨으로써, 제1 배출구(201)에서의 와류 발생을 최대한 억제시킬 수 있고, 액체 성분(L)의 모멘텀을 추가적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 탱크부(100) 내에서의 유동장이 일정하고 잔잔한 흐름을 유지하여, 효율적인 분리 작업이 가능해질 수 있다.Since the radius of the horizontal cross section increases as it goes down from the upper end of the diffuser portion 300 as described later, even when the downward swirling flow of the liquid component L, that is, the laminar flow is discharged through the first outlet 201, It is possible to suppress the occurrence of vortex at the first discharge port 201 as much as possible and to further reduce the momentum of the liquid component L. [ As a result, the flow field in the tank section 100 maintains a constant and calm flow, and an efficient separation operation can be performed.

도 2는 사이클론부의 일 실시예를 도시한 도면, 도 3은 도 2의 Ⅰ - Ⅰ´에서 절단하여 도시한 도면이다.Fig. 2 is a view showing an embodiment of the cyclone part, and Fig. 3 is a view cut along the line I-I 'in Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, 사이클론부(200)는 원통 영역(210) 및 원뿔대 영역(220)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the cyclone portion 200 may include a cylindrical region 210 and a truncated region 220.

원통 영역(210)은 사이클론부(200)에서 높이에 따라 내부 공간의 수평 단면적이 일정하게 유지되는 영역을 의미한다. 원통 영역(210)에서 내부 공간의 수평 단면은 원형으로 이루어질 수 있다.The cylindrical region 210 means a region where the horizontal cross-sectional area of the inner space is kept constant in the cyclone portion 200 according to the height. The horizontal section of the inner space in the cylindrical region 210 may be circular.

원뿔대 영역(220)은 사이클론부(200)에서 원통 영역(210)의 하단에 연통되고 아래로 갈수록 내부 공간의 수평 단면적이 감소하는 영역을 의미한다. 원뿔대 영역(220)의 내부 공간의 수평 단면은 원통 영역(210)과 마찬가지로 원형으로 이루어질 수 있다.The truncated cone region 220 refers to a region communicating with the lower end of the cylindrical region 210 in the cyclone portion 200 and having a reduced horizontal cross-sectional area of the internal space as it goes downward. The horizontal section of the inner space of the truncated cone region 220 may be circular as in the cylindrical region 210.

원통 영역(210)의 상부에는 접선 방향으로 탱크부(100)의 유정유체 투입구(110)가 연결됨으로써, 유정유체 투입구(110)로 유입된 유정유체(F)는 중력에 의해 원통 영역(210)의 내주면을 따라 하향 선회하게 된다. 하향 선회하는 유정유체(F)는 원통 영역(210)과 원뿔대 영역(220)을 거치면서 액체 성분(L)과 가스 성분(G)으로 분리되고, 유정유체(F), 특히 액체 성분(L)의 모멘텀이 감소된다. 액체 성분(L)은 사이클론부(200)의 내벽을 따라 형성되는 하향 선회류에 의해 원뿔대 영역(200)의 하단에 형성된 제1 배출구(201)를 통해 탱크부(100)의 하부로 공급되고, 가스 성분(G)은 사이클론부(200)의 중심을 따라 형성되는 상승 기류에 의해 원통 영역(210)의 중심에 삽입된 오버플로우 파인더(230)를 거쳐 제2 배출구(203)를 통해 탱크부(100)의 상부로 공급된다.The oil well fluid F entering the oil well fluid inlet 110 is connected to the cylindrical region 210 by gravity by connecting the oil well fluid inlet 110 of the tank portion 100 in the tangential direction to the upper portion of the cylindrical region 210, As shown in Fig. The downwardly turning oilfield fluid F is separated into the liquid component L and the gas component G through the cylindrical region 210 and the truncated cone region 220 and flows through the oil well fluid F, The momentum of the system is reduced. The liquid component L is supplied to the lower portion of the tank portion 100 through the first outlet 201 formed at the lower end of the truncated cone region 200 by the downward swirling flow formed along the inner wall of the cyclone portion 200, The gas component G flows through the overflow finder 230 inserted in the center of the cylindrical region 210 by the upward flow formed along the center of the cyclone portion 200 and through the second outlet 203 to the tank portion 100).

디퓨저부(300)는 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가한다. 예를 들어, 디퓨저부(300)는 원뿔 형상으로 이루어질 수 있다. 그 결과, 사이클론부(200)를 통과한 하향 선회류, 즉 층류 유동이 제1 배출구(201)를 통과한 이후에도 디퓨저부(300)의 측면을 타고 유지될 수 있다.The radius of the horizontal section increases from the top to the bottom of the diffuser section 300. For example, the diffuser portion 300 may be conical. As a result, the downward vortical flow passing through the cyclone portion 200, that is, the laminar flow can be maintained on the side surface of the diffuser portion 300 even after passing through the first outlet 201.

도 4는 사이클론부의 다른 실시예를 도시한 도면, 도 5는 도 4의 Ⅱ - Ⅱ´에서 절단하여 도시한 도면이다.Fig. 4 is a view showing another embodiment of the cyclone portion, and Fig. 5 is a view cut along II-II 'of Fig.

도 4 및 도 5를 참조하면, 사이클론부(200)는 가이드 영역(240)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the cyclone unit 200 may further include a guide region 240.

가이드 영역(240)은 사이클론부(200)에서 원뿔대 영역(220)의 하단에 연통되고, 디퓨저부(300)에 상응하도록 아래로 갈수록 내부 공간의 수평 단면적이 증가하는 영역을 의미한다. 즉, 가이드 영역(240)은 제1 배출구(201)에서 하향 연장되는 중공의 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 가이드 영역(230)의 내부 공간의 수평 단면은 원통 영역(210)과 마찬가지로 원형으로 이루어질 수 있다. 가이드 영역(240)은 제1 배출구(201)에서 배출된 하향 선회류가 디퓨저부(300)의 측면에서 벗어나지 않고 선회하도록 안내할 수 있다.The guide region 240 is communicated with the lower end of the truncated cone region 220 in the cyclone portion 200 and increases in the horizontal cross-sectional area of the inner space toward the lower portion corresponding to the diffuser portion 300. That is, the guide region 240 may have a hollow frusto-conical shape extending downward from the first outlet 201. The horizontal section of the inner space of the guide region 230 may be circular in the same manner as the cylindrical region 210. The guide area 240 can guide the downward swirling flow discharged from the first discharge port 201 to swing without departing from the side surface of the diffuser part 300.

가이드 영역(240)과 디퓨저부(300) 사이에는 복수 개의 가이드 베인(400)이 방사상으로 형성될 수 있다.A plurality of guide vanes 400 may be radially formed between the guide region 240 and the diffuser portion 300.

가이드 베인(400)은 디퓨저부(300)의 측면을 따라 선회하는 하향 선회류를 안내할 수 있다. 특히, 가이드 베인(400)은 유정유체(F) 또는 액체 성분(L)의 회전 방향(A)으로 만곡되는 형상을 가짐으로써, 액체 성분(L)이 디퓨저부(300)의 측면을 따라 선회하도록 안내하여 액체 성분(L)의 모멘텀을 최대한 감소시킬 수 있다. 그 결과, 그 결과, 액체 성분(L)이 탱크부(100)의 하부 공간의 유동장을 교란시키는 현상을 최소화할 수 있다.The guide vane 400 may guide the swirling downward swirling flow along the side surface of the diffuser portion 300. More specifically, the guide vane 400 has a shape that is curved in the rotational direction A of the oil liquid F or the liquid component L, so that the liquid component L pivots along the side surface of the diffuser portion 300 So that the momentum of the liquid component L can be reduced as much as possible. As a result, as a result, the phenomenon that the liquid component L disturbs the flow field of the lower space of the tank section 100 can be minimized.

도 6은 디퓨저부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.6 is a view showing another embodiment of the diffuser portion.

도 6을 참조하면, 디퓨저부(300)는 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경의 증가율이 증가한다. 즉, 디퓨저부(300)는 모선(310)이 오목하게 만곡되는 원뿔 형상으로 이루어짐으로써, 디퓨저부(300)의 측면과 탱크부(100)의 저면 사이에 모서리가 형성되지 않고, 디퓨저부(300)의 측면이 탱크부(100)의 저면에 수렴하게 된다. 그 결과, 디퓨저부(300)의 측면을 타고 하향 선회하는 액체 성분(L)이 디퓨저부(300)의 측면에서 탱크부(100)의 저면으로 이동하는 과정에서 표면 박리되지 않고 층류 유동을 유지할 수 있다.Referring to FIG. 6, the increasing rate of the radius of the horizontal section increases from the top to the bottom of the diffuser section 300. That is, the diffuser portion 300 is formed in a conical shape in which the bus bar 310 is concavely curved so that no edge is formed between the side surface of the diffuser portion 300 and the bottom surface of the tank portion 100, and the diffuser portion 300 ) Converge on the bottom surface of the tank part 100. [0052] As a result, it is possible to maintain the laminar flow without surface separation in the process of moving the downwardly pivoting liquid component L on the side surface of the diffuser portion 300 from the side surface of the diffuser portion 300 to the bottom surface of the tank portion 100 have.

디퓨저부(300)가 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경의 증가율이 증가하는 경우, 가이드 영역(240)도 디퓨저부(300)에 상응하도록 내부 공간의 수평 단면의 반경의 증가율이 증가하게 된다.The rate of increase of the radius of the horizontal section of the inner space is increased so that the guide area 240 also corresponds to the diffuser section 300 when the increasing rate of the radius of the horizontal section increases from the top to the bottom of the diffuser section 300.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

10: 유정유체 분리장치 100: 탱크부
101: 제1 탱크 103: 제2 탱크
110: 유정유체 투입구 120: 격벽
130: 가스 배출구 140: 물 배출구
150: 기름 배출구 200: 사이클론부
201: 제1 배출구 203: 제2 배출구
210: 원통 영역 220: 원뿔대 영역
230: 오버플로우 파인더 240: 가이드 영역
300: 디퓨저부 310: 모선
400: 가이드 베인10: Oil well fluid separation device 100:
101: first tank 103: second tank
110: Oil well fluid inlet port 120:
130: gas outlet 140: water outlet
150: Oil outlet 200: Cyclone part
201: first outlet 203: second outlet
210: cylindrical region 220: frustum region
230: overflow finder 240: guide area
300: diffuser part 310: mother ship
400: Guide vane

Claims (6)

유정유체가 유입되고, 상기 유정유체를 밀도 차에 의해 물 성분, 기름 성분 및 가스 성분으로 분리하여 배출하도록 상부에 가스 배출구가 형성되고 하부에 물 배출구 및 기름 배출구가 형성되며, 하부 공간은 저면에서 상향 돌출되는 격벽에 의해 상기 물 배출구에 연결되는 제1 탱크 및 상기 기름 배출구에 연결되는 제2 탱크로 구획되는 탱크부;
상기 탱크부로 유입되는 유정유체에 하향 선회류를 발생시킴으로써, 상기 유정유체에서 액체 성분을 분리하여 하단에 형성되는 제1 배출구를 통해 상기 제1 탱크로 공급하고, 상기 유정유체에서 가스 성분을 분리하여 상부에 형성되는 제2 배출구를 통해 상기 탱크부의 상부 공간으로 공급하는 사이클론부; 및
상기 제1 배출구에 상단부가 삽입되도록 상기 제1 탱크에 배치되어 상기 탱크부의 저면에서 상향 돌출되고, 상단에서 아래로 갈수록 수평 단면의 반경이 증가함으로써 상기 제1 배출구로 배출되는 액체 성분의 와류 발생을 억제하는 디퓨저부를 포함하고,
상기 사이클론부는,
상기 제1 배출구에서 하향 연장되고, 상기 디퓨저부에 상응하도록 상단에서 아래로 갈수록 내부 공간의 수평 단면의 반경이 증가하여 상기 제1 배출구에서 배출된 하향 선회류가 상기 디퓨저부의 측면을 따라 하향 선회하도록 안내하는 가이드 영역을 포함하는 유정유체 분리장치.A gas outlet is formed in the upper portion to separate the oil fluid into a water component, an oil component and a gas component by a density difference, and a water outlet and an oil outlet are formed in the lower portion, A tank portion partitioned by a first tank connected to the water outlet by the upwardly projecting partition and a second tank connected to the oil outlet;
A liquid component is separated from the oil fluid by supplying a downward swirling flow to the oil fluid flowing into the tank portion and is supplied to the first tank through a first outlet formed at the lower end, A cyclone part for supplying the water to the upper space of the tank part through a second discharge port formed on the upper part; And
The tank is disposed in the first tank so that the upper end thereof is inserted into the first outlet and protrudes upward from the bottom surface of the tank portion and the radius of the horizontal cross section increases as it goes down from the upper end, And a diffuser portion for suppressing the flow of the air,
Wherein the cyclone part comprises:
The radius of the horizontal cross section of the inner space increases from the top to the bottom so as to correspond to the diffuser portion so that the downward swirling flow discharged from the first outlet is turned downward along the side surface of the diffuser portion And a guiding guide area. 제1항에 있어서,
상기 디퓨저부는 원뿔 형상으로 이루어지는 유정유체 분리장치.The method according to claim 1,
Wherein the diffuser portion is conically shaped. 제1항에 있어서,
상기 디퓨저부는 모선이 오목하게 만곡되는 원뿔 형상으로 이루어지는 유정유체 분리장치.The method according to claim 1,
Wherein the diffuser portion has a conical shape in which a bus bar is curved concavely. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가이드 영역과 상기 디퓨저부 사이에서 방사상으로 형성되는 복수 개의 가이드 베인을 더 포함하는 유정유체 분리장치.The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of guide vanes formed radially between the guide region and the diffuser portion. 제5항에 있어서,
상기 가이드 베인은 상기 유정유체의 회전 방향으로 만곡되는 형상을 가지는 유정유체 분리장치.6. The method of claim 5,
Wherein the guide vane has a shape that is curved in a rotating direction of the oil fluid.
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