[發明專利]一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器

有效

• 申請號: 201310524816.X
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103551262A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張曉東;茍如意;孫雪瓊;張也;徐國何
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00;B04C5/04;B04C5/081;B04C11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及油氣開采處理技術領域，特別是一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器。

背景技術

油井產出液的分離是石油生產中的重要環節，現有的油氣水三相分離技術主要采用重力沉降法和離心分離法。重力沉降法采用重力三相分離器來完成，分離設備龐大、停留時間長、需要輔助設備或化學藥劑、操作復雜、維護不便。離心分離法采用旋流分離器來完成，目前旋流器只能滿足氣固旋風分離，液固分離、氣液分離、液液分離，無法實現油氣水三相同時分離，且分離效率低。

隨著油氣田的持續開發，油氣水分離設備和工藝直接影響著油氣的生產效率和經濟效益，尤其海上油田的油氣水處理系統，對設備重量、占地面積、處理時間與分離效率的要求更為苛刻。因此，油氣水分離設備應該具有體積小、分離效率高、結構簡單、操作和維護方便的特點。

發明內容

本發明的目的在于為了克服現有技術的不足，提供一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器，它的占地面積少、停留時間短、能同時分離油氣水三相，氣液分離效率大于90%，油水分離效率大于50%。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器，由儲液罐、整流器、旋流分離柱和雙錐旋流器組成，所述儲液罐、整流器、旋流分離柱與雙錐旋流器的軸線同心，儲液罐、旋流分離柱和雙錐旋流器均垂直于水平面安裝，所述整流器位于旋流分離柱的底部。

所述雙錐旋流器由旋流頭、大錐段、小錐段和尾管組成，旋流頭與儲液罐相連接，小錐段與整流器相連接，尾管與旋流分離柱相連接，形成水相出口在上、油相出口在下的倒置安裝方式，雙錐旋流器嵌入在儲液罐、整流器、旋流分離柱的中心。旋流頭入口截面形狀為雙阿基米德螺旋線，雙錐旋流器的大錐段錐角α取5～15°，小錐段的錐角β取1.5～5°。

所述旋流分離柱的油氣水進口與水平面的夾角δ角度為5～30°。

所述整流器為管式流體整流器，也可用格式流體整流器或濾網式通用流體整流器。

所述旋流分離柱的上部有捕霧器，捕霧器的上部有氣相出口，捕霧器為濾網式捕霧器。

本發明的有益效果和優點：能同時分離油氣水三相，具有體積小、占地面積少、處理時間短、分離效率高的優點，并且結構簡單、操作和維護方便，無需附屬設備和化學藥劑。

附圖說明

圖1是本發明一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器的結構示意圖；

圖2是圖1的雙錐旋流器的結構示意圖；

圖3是圖1的A-A剖面結構示意圖；

圖4是圖1的B-B剖面結構示意圖；

圖5是圖1的C-C剖面結構示意圖；

圖6是圖1的D-D剖面結構示意圖。

圖中：1.儲液罐2.整流器，3.旋流分離柱，4.油氣水進口，5.水相出口6.捕霧器，7.氣相出口，8.尾管，9.小錐段，10.大錐段，11.旋流頭，12.油相出口，13.雙錐旋流器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作具體說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種嵌入式倒置雙錐油氣水三相旋流分離器，由儲液罐1、整流器2、旋流分離柱3和雙錐旋流器13組成，所述儲液罐1、整流器2、旋流分離柱3與雙錐旋流器13的軸線同心，儲液罐1、旋流分離柱3和雙錐旋流器13均垂直于水平面安裝；所述整流器2位于旋流分離柱3的底部，其中整流器2采用格式通用流體整流器；旋流分離柱3的上部有捕霧器6，捕霧器6的上部有氣相出口7，捕霧器6為濾網式捕霧器。

所述雙錐旋流器13由旋流頭11、大錐段10、小錐段9和尾管8組成，旋流頭11與儲液罐1相連接，小錐段9與整流器2相連接，尾管8與旋流分離柱3相連接，形成水相出口5在上、油相出口12在下的倒置安裝方式，雙錐旋流器13嵌入在儲液罐1、整流器2、旋流分離柱3的中心。

旋流分離柱3的油氣水進口4中心線與水平面的夾角δ角度為5～30°，一般取δ角度為25°。雙錐旋流器13的大錐段10錐角α的角度取5～15°，一般取錐角α的角度為6°，小錐段9錐角β的角度取1.5～5°，一般取錐角β的角度為1.5°。

選取雙錐旋流器13的公稱直徑D為30mm，以雙錐旋流器13的公稱直徑D為依據確定油氣水三相旋流分離器的各種尺寸如下：

選取油相出口12的內徑與雙錐旋流器13的公稱直徑之比Do/D為0.2，則Do為6mm；

選取水相出口5的內徑與雙錐旋流器13的公稱直徑之比Du/D為0.5，則Du為15mm；