[發(fā)明專利]一種適用于油田原油集輸管道的液液旋流裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811518371.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109350997A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢海勝;贠智強(qiáng);趙森;張興;張慶雷;范軍領(lǐng);王海霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D17/038
• 分類號(hào): B01D17/038
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團(tuán)代

本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于油田原油集輸管道的液液旋流裝置，包括用于油水旋流分離的導(dǎo)流葉片，導(dǎo)流葉片中心與轉(zhuǎn)軸的一端連接，轉(zhuǎn)軸的另一端與軸承連接，其中軸承安裝于旋轉(zhuǎn)支座的中心，旋轉(zhuǎn)支座固定于管道上。管道內(nèi)油水混合液體在自身壓力作用下經(jīng)過(guò)本裝置使得導(dǎo)流葉片高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)油水的旋流分離，形成外圈水環(huán)包圍內(nèi)圈原油的特殊流動(dòng)狀態(tài)，大大減小了管道輸送的摩擦阻力。其中，導(dǎo)流葉片結(jié)構(gòu)1選用正交母線型葉片，葉片數(shù)為4，葉片內(nèi)外準(zhǔn)線的出口角度為15°，導(dǎo)流葉片中心與轉(zhuǎn)軸3的一端連接，轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)為多段結(jié)構(gòu)，材料選用45號(hào)鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，轉(zhuǎn)軸另一端與圓錐滾子軸承3連接，其中軸承安裝在旋轉(zhuǎn)支座4的中心。本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于拆裝，節(jié)能降耗，適用性廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流體輸送管道內(nèi)部的旋流裝置，尤其涉及一種適用于油田原油集輸管道的液液旋流裝置。

背景技術(shù)

石油資源是我國(guó)最重要能源之一，油氣集輸工藝與技術(shù)在石油資源利用過(guò)程中占據(jù)了重要地位。一方面，我國(guó)原油具有典型的高凝點(diǎn)、高黏度和高含蠟的“三高”特性，采出原油品質(zhì)相對(duì)較差，高黏易凝原油大大增加了管道輸送的難度，高黏易凝原油的安全經(jīng)濟(jì)管道輸送是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。另一方面，隨著中國(guó)油氣田開(kāi)采相繼進(jìn)入中后期，常采用注水驅(qū)油、注蒸汽驅(qū)油等方法來(lái)提高油氣藏采收率，這些方法又直接導(dǎo)致油氣田采出液的含水率逐漸增加；基于此，油田原油集輸管道采用液液旋流分離裝置，利用油水混合液出井口后富余壓力推動(dòng)旋流裝置導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)油水的旋流分離，在管道內(nèi)形成外圈水環(huán)包圍內(nèi)圈原油的特殊流動(dòng)狀態(tài)，大大減小了管道輸送的摩擦阻力，使其成為一種解決高黏易凝原油安全經(jīng)濟(jì)管輸?shù)目尚蟹桨福岣哂吞镌图敼艿赖妮斔托省６?dāng)前，國(guó)外基于旋流技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)了井下油水分離水力旋流器，實(shí)踐表明，這種井下油水分離水力旋流器具有較高的分流比和分離效率。旋流分離技術(shù)作為一項(xiàng)高效的多相分離技術(shù)，通過(guò)離心力的作用，利用兩相或多相介質(zhì)間的密度差來(lái)實(shí)現(xiàn)流體分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，適用性廣且節(jié)能高效的一種用于油田原油集輸管道的液液旋流裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種適用于油田原油集輸管道的液液旋流裝置，包括用于旋流分離油水的導(dǎo)流葉片，所述導(dǎo)流葉片中心與轉(zhuǎn)軸的一端連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與軸承連接，其中軸承安裝在旋轉(zhuǎn)支座的中心，所述旋轉(zhuǎn)支座固定于管道上。

其中，所述導(dǎo)流葉片選用正交母線型葉片，葉片數(shù)為4，葉片內(nèi)外準(zhǔn)線的出口角度為15°。

所述轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)為多段結(jié)構(gòu)，材料選用45號(hào)鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。

所述軸承為圓錐滾子軸承。所述旋轉(zhuǎn)支座固定于管道上，用于支撐軸承使導(dǎo)流葉片做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油水的旋流分離，形成管道內(nèi)外圈水環(huán)包圍內(nèi)圈原油的特殊流動(dòng)狀態(tài)，大大減小了管輸?shù)哪Σ磷枇Α?/p>

工作時(shí)，將本發(fā)明裝置安裝在油田原油集輸管道內(nèi)部，油水混合液出井口后靠自身富余壓力，推動(dòng)旋流裝置的導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)流葉片高速旋轉(zhuǎn)形成離心，在離心力的作用下，密度不同的液體會(huì)自行分離，密度大的液體會(huì)旋流在外圈，密度小的液體會(huì)在內(nèi)圈旋流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油水的旋流分離。因此在集輸管道內(nèi)部，水環(huán)繞管壁周圍向前流動(dòng)，原油在管道中心向前流動(dòng)，從而減小原油輸送時(shí)的摩擦阻力，提高輸送效率。

本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，易于拆裝，節(jié)能降耗，適用性廣；內(nèi)部采用正交母線型導(dǎo)流葉片通過(guò)轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)支座連接，依靠流體自身富余壓力驅(qū)動(dòng)，針對(duì)不同管徑的原油管道，當(dāng)管道內(nèi)原油壓力達(dá)到一定時(shí)，均可實(shí)現(xiàn)油水的旋流分離，在管道內(nèi)形成外圈水環(huán)包圍內(nèi)圈原油的特殊流動(dòng)狀態(tài)，大大減小了管道輸送的摩擦阻力，提高油田原油集輸管道輸送安全和效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、導(dǎo)流葉片；2、轉(zhuǎn)軸；3、軸承；4、旋轉(zhuǎn)支座。