[發(fā)明專利]管道式兩級(jí)導(dǎo)流片型油水分離器及其應(yīng)用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210191508.5
• 申請(qǐng)日: 2012-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN102743898B
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂鉆;吳應(yīng)湘;鄧曉輝;許晶禹;徐文江;鄒信波;劉敏;羅昌華;王勝;史仕螢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司;中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B01D17/038
• 分類號(hào): B01D17/038;E21B43/36;E21B43/38
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 王藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將油水兩相混合液進(jìn)行分離的裝置，特別是涉及一種應(yīng)用在井下及海底分離系統(tǒng)中的管道式兩級(jí)導(dǎo)流片型油水分離器。?

背景技術(shù)

在石油工業(yè)中，油水分離設(shè)備是重要生產(chǎn)設(shè)備。分離技術(shù)對(duì)行業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。?

當(dāng)前的旋流分離器按照功能分為油水預(yù)分和污水處理兩種類型，為了將油水混合物開采液處理后排放，通常需要多組旋流管組合而成，在工藝過程中一般要用分離器串聯(lián)或者并聯(lián)，這種配置占用空間大、結(jié)構(gòu)不緊湊、操作復(fù)雜。如美國(guó)專利4995989敘述了一種組合式液液分離設(shè)備，設(shè)備采用二級(jí)分離，前級(jí)采用一個(gè)旋流裝置，后級(jí)采用旋流分離器，用于強(qiáng)化對(duì)比重不同的兩相液體進(jìn)行分離；專利申請(qǐng)?zhí)枮?2109677.5的發(fā)明，描述了一種二級(jí)分離，包括一個(gè)大旋流分離器進(jìn)行預(yù)分，若干個(gè)小的旋流分離器進(jìn)一步分離，體積龐大。申請(qǐng)?zhí)枮?00610037772.8為一種三級(jí)分離系統(tǒng)，通過將三級(jí)旋流器集裝在一個(gè)罐內(nèi)進(jìn)行油水分離達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。上述分離器采用傳統(tǒng)的切向式入口起旋方式形成旋流場(chǎng)，切向式入口與油水出口流向垂直，因此在多級(jí)分離時(shí)必然對(duì)空間有一定的要求。由于在實(shí)際井下分離中，往往需要在狹窄的空間里對(duì)產(chǎn)液進(jìn)行快速分離以提高生產(chǎn)效率，上述旋流器雖然也能實(shí)現(xiàn)快速分離，但是在旋流器串聯(lián)時(shí)對(duì)徑向尺寸要求較高，因而限制了它們?cè)诰路蛛x中的應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上多級(jí)油水分離裝置現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種緊湊型二級(jí)分離器，實(shí)現(xiàn)油水分離在有限空間內(nèi)快速高效的分離。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種管道式兩級(jí)導(dǎo)流片型油水分離器，包括：依次連接的一級(jí)進(jìn)液管段、漸擴(kuò)管段、一級(jí)旋流生成管段、一級(jí)除水管段和二級(jí)旋流分離管段；其中，所述一級(jí)旋流生成管段和二級(jí)旋流分離管段均包含固定傾斜安裝在其上的2片以上的導(dǎo)流片；在所述一級(jí)除水管段和二級(jí)旋流分離管段上均開設(shè)有一組以上的除水孔；?

一級(jí)進(jìn)液管段上裝有第一流量計(jì)；在一級(jí)除水管段和二級(jí)旋流分離管段的除水孔之間的管段外設(shè)置有圓筒，所述圓筒用于容納從所述第一除水孔和第二除水孔排出的液體；所述圓筒連接有與之正交的出水管段，水通過出水管段排出，出水管段上裝有彎頭，使出水管段的出口與來流方向平行，出水管段上裝有第二流量計(jì)和球閥，通過調(diào)節(jié)球閥來控制從出水管段的出口分流掉的流量占一級(jí)進(jìn)液管段流量的百分比。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

安裝在所述一級(jí)旋流生成管段的導(dǎo)流片為一級(jí)導(dǎo)流片，所述一級(jí)導(dǎo)流片沿所述一級(jí)旋流生成管段的周向均布，并在所述一級(jí)旋流生成管段的軸向依次疊置；安裝在所述二級(jí)旋流分離管段的導(dǎo)流片為二級(jí)導(dǎo)流片，所述二級(jí)導(dǎo)流片沿所述二級(jí)旋流分離管段的周向均布，并在所述二級(jí)旋流分離管段的軸向依次疊置。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

所述第一導(dǎo)流片為半橢圓形，該第一導(dǎo)流片的長(zhǎng)軸與所述一級(jí)旋流生成管段的橫截面的夾角θ為：10°≤θ≤60°，所述第一導(dǎo)流片的短軸與所述一級(jí)旋流生成管道的橫截面的夾角α為：0°≤α≤45°。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

所述第一導(dǎo)流片為4片，所述第一導(dǎo)流片的長(zhǎng)軸與所述一級(jí)旋流生成管段的橫截面的夾角θ為45°，所述第一導(dǎo)流片的短軸與所述一級(jí)旋流生成管段的橫截面的夾角α為0°。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

所述第二導(dǎo)流片為半橢圓形，該第二導(dǎo)流片的長(zhǎng)軸與所述二級(jí)旋流分離管段的橫截面的夾角β為：10°≤β≤60°，所述第二導(dǎo)流片的短軸與所述?二級(jí)旋流分離管道的橫截面的夾角Ф為：0°≤Ф≤45°。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

所述第二導(dǎo)流片為3片，所述第二導(dǎo)流片的長(zhǎng)軸與所述二級(jí)旋流分離管段的橫截面的夾角β為50°，所述第二導(dǎo)流片的短軸與所述二級(jí)旋流分離管段的橫截面的夾角Ф為0°。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?

在所述一級(jí)除水管段上開設(shè)的除水孔為一級(jí)除水孔，所述一級(jí)除水孔的外圓周面與所述一級(jí)除水管段的內(nèi)壁相切，所述第一除水孔的孔徑d'為：d'≤bD-cαD，其中，所述b、c為常數(shù)，D為所述一級(jí)除水管段的輸出口處的直徑，α為所述管道式兩級(jí)導(dǎo)流片型油水分離器的入口含油率。?

優(yōu)選地，上述油水分離器還具有以下特點(diǎn)：?