一種油水分離器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種油水分離器，包括上外管和下外管，且上外管和下外管通過(guò)至少一根立管相連通；上外管頂端固接沿軸向延伸的浮油管，上外管頂端開(kāi)設(shè)有連通上外管與浮油管的出油口。本實(shí)用新型的有益效果為：即保證了油水分離器的小型化，又保證了脫水質(zhì)量的穩(wěn)定性，使重力沉降的效率大幅度提高，可大幅度降低目前分離設(shè)施的工程造價(jià)并減少運(yùn)行成本；根據(jù)“淺池理論”，將油水分離器做成管式流程，通過(guò)降低流體液面高度并通過(guò)隔板可以減少無(wú)效沉降時(shí)間；根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并且偏心設(shè)置，利用偏心環(huán)空“月牙型”流道的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流；實(shí)現(xiàn)了有效分離原油、水的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種油水分離器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田油水混合液處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種油水分離器。

【背景技術(shù)】
[0002]油田在生產(chǎn)原油的同時(shí)也產(chǎn)出大量的天然氣和水，需要對(duì)原油、氣、水三相流體進(jìn)行分離。原油脫水設(shè)備則是脫水技術(shù)的體現(xiàn)，它在原油脫水過(guò)程中占有重要地位。脫水技術(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理與否，直接關(guān)系到脫水的效果、效率和原油的質(zhì)量，以及生產(chǎn)運(yùn)行成本，進(jìn)而影響原油脫水生產(chǎn)的總經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]油水分離技術(shù)從原理上講主要有三種類(lèi)型:即聚集法、重力沉降法或離心力法，實(shí)踐中往往是利用二種以上的原理組成具體的分離工藝，但萬(wàn)變不離其宗，在任何方法中，均少不了重力沉降的作用，如果提高了重力沉降的效率，就能提高油田產(chǎn)出物的分離效率。
[0004]目前油田常規(guī)的脫水工藝是“熱化學(xué)沉降法”，即加溫、加藥后的來(lái)液再進(jìn)大罐或三相油、氣、水分離器進(jìn)行沉降脫氣、脫水。用此方式脫水時(shí)生產(chǎn)穩(wěn)定，方便管理。但為增加沉降時(shí)間，需要很大的罐容及占地面積。
[0005]離心法及梯型管分離法的脫水設(shè)備雖然具有體積小，分離效率高的優(yōu)勢(shì)，但受實(shí)際運(yùn)行中的“紊流或竄流”影響，致使分離質(zhì)量及穩(wěn)定性還不盡人意，因此，在油田脫水工藝中還未能得到大面積應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有較為完備的設(shè)備進(jìn)行油田油水混合液處理的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出一種油水分離器，實(shí)現(xiàn)了有效分離油田油水混合液中的原油、水的目的，提高了分離效率。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種油水分離器，包括上外管和下外管，且上外管和下外管通過(guò)至少一根立管相連通；上外管頂端固接有沿軸向延伸的浮油管，上外管頂端開(kāi)設(shè)有連通上外管與浮油管的出油口。該油水分離器根據(jù)重力沉降原理，有效實(shí)現(xiàn)了油田油水混合液中的原油、水的分離。
[0009]優(yōu)選的，出油口為出油孔/出油細(xì)縫。出油口用于導(dǎo)通上外管和浮油管，此處在上外管頂端割細(xì)縫或者在上外管的頂端沿著上外管的軸線方向打孔均可。因?yàn)楦罴?xì)縫或者打孔都可以防止竄流。
[0010]進(jìn)一步的，上外管內(nèi)套接有上內(nèi)管且上內(nèi)管的中軸線位于上外管的中軸線的垂直上方。上內(nèi)管的底端開(kāi)設(shè)有出水口。出水口為出水孔/出水細(xì)縫。用“管中套管”方式產(chǎn)生淺池效應(yīng)；用“偏心放置”(即上內(nèi)管的中軸線位于上外管的中軸線的垂直上方)方式導(dǎo)致雷諾數(shù)變化。因存在流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問(wèn)題，該分離裝置根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并將上內(nèi)管偏心放置，利用偏心環(huán)空“月牙型”流道的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流。
[0011]進(jìn)一步的，上內(nèi)管的內(nèi)壁上固接有隔板，且隔板上開(kāi)設(shè)有通孔。對(duì)因體積小造成沉降時(shí)間不足的問(wèn)題，根據(jù)“淺池理論”，將油水分離器做成管式流程，降低流體液面高度的同時(shí)通過(guò)隔板來(lái)減少無(wú)效沉降時(shí)間，隔板還可減少流態(tài)產(chǎn)生紊亂。
[0012]進(jìn)一步的，下外管內(nèi)套接有下內(nèi)管且下內(nèi)管的中軸線位于下外管的中軸線的垂直下方。下內(nèi)管底端開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口。進(jìn)水口為進(jìn)水孔/進(jìn)水細(xì)縫。用“管中套管”方式產(chǎn)生淺池效應(yīng)；用“偏心放置”方式出現(xiàn)雷諾數(shù)變化。因存在流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問(wèn)題，該分離裝置根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并將下內(nèi)管偏心放置，利用偏心環(huán)空“月牙型”流道的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:該油水分離器即保證了油水分離器的小型化，又保證了脫水質(zhì)量的穩(wěn)定性，使重力沉降的效率大幅度提高，將該油水分離器廣泛地應(yīng)用于油田產(chǎn)出物的油水分離、水砂分離及污水處理過(guò)程，可大幅度降低目前分離設(shè)施的工程造價(jià)并減少運(yùn)行成本；根據(jù)“淺池理論”，將油水分離器做成管式流程，通過(guò)降低流體液面高度并通過(guò)隔板可以減少無(wú)效沉降時(shí)間；根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并且偏心設(shè)置，利用偏心環(huán)空“月牙型”流道的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流；實(shí)現(xiàn)了有效分離油田油水中的原油、水的目的。根據(jù)“流阻理論”采取管中割縫方式減少分開(kāi)的油水因竄流而重新混合。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型所述油水分離器的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型所述油水分離器的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖2的側(cè)視圖。
[0017]圖中，
[0018]1、浮油管；2、上外管；21、出油口 ；3、上內(nèi)管；31、出水口 ；4、隔板；41、通孔；5、立管；6、下外管；7、下內(nèi)管；71、進(jìn)水口。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)解釋說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，示出了本實(shí)用新型所述油水分離器的第一實(shí)施例，包括上外管2和下外管6，且上外管和下外管通過(guò)至少一根立管5相連通；上外管頂端固接有沿軸向延伸的浮油管1，上外管頂端開(kāi)設(shè)有連通上外管與浮油管的出油口 21。該油水分離器根據(jù)重力沉降的原理，有效實(shí)現(xiàn)了油田油水中的原油、水的分離。
[0021]如圖2-3所示，示出了本實(shí)用新型所述油水分離器的第二實(shí)施例，包括上外管2和下外管6，且上外管和下外管通過(guò)至少一根立管5相連通；上外管頂端固接有沿軸向延伸的浮油管1，上外管頂端開(kāi)設(shè)有連通上外管與浮油管的出油口 21。該油水分離器根據(jù)重力沉降的原理，有效實(shí)現(xiàn)了油田油水中的原油、水的分離。出油口為出油孔/出油細(xì)縫。在上外管上割細(xì)縫或者打孔可以防止竄流。
[0022]本實(shí)用新型提供的一種油水分離器，上外管內(nèi)套接有上內(nèi)管3且上內(nèi)管的中軸線位于上外管的中軸線的垂直上方，使其內(nèi)外管間的環(huán)型空間成為尖點(diǎn)向上的“月牙型”流道。上內(nèi)管的底端開(kāi)設(shè)有出水口 31。出水口為出水孔/出水細(xì)縫。用“管中套管”方式產(chǎn)生淺池效應(yīng)；用“偏心放置”方式出現(xiàn)雷諾數(shù)變化。因存在流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問(wèn)題，該分離裝置根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并將上內(nèi)管偏心放置，利用偏心環(huán)空的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流。
[0023]本實(shí)用新型提供的一種油水分離器，上內(nèi)管的內(nèi)壁上固接有隔板4，且隔板上開(kāi)設(shè)有通孔41。對(duì)因體積小造成沉降時(shí)間不足問(wèn)題，根據(jù)“淺池理論”，將油水分離器做成管式流程，通過(guò)降低流體液面高度的同時(shí)通過(guò)隔板來(lái)減少無(wú)效沉降時(shí)間，隔板還可減少流態(tài)產(chǎn)生紊亂。
[0024]本實(shí)用新型提供的一種油水分離器，下外管內(nèi)套接有下內(nèi)管7且下內(nèi)管的中軸線位于下外管的中軸線的垂直下方，使其內(nèi)外管間的環(huán)型空間成為尖點(diǎn)向下的“月牙型”流道。下內(nèi)管底端開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口 71。進(jìn)水口為進(jìn)水孔/進(jìn)水細(xì)縫。用“管中套管”方式產(chǎn)生淺池效應(yīng)；用“偏心放置”方式限制雷諾數(shù)變化。因存在流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問(wèn)題，該分離裝置根據(jù)“流態(tài)理論”，采取管中套管并將下內(nèi)管偏心放置，利用偏心環(huán)空的橫截面積逐漸變小，雷諾數(shù)也隨之變小的特點(diǎn)，在窄小的縫隙處形成層流。
[0025]具體安裝使用時(shí)，只要在原來(lái)液進(jìn)站管線上加一個(gè)直通閥門(mén)后，將該油水分離器流程與原管線并聯(lián)安裝，即可在對(duì)原有流程不動(dòng)的情況下，運(yùn)行新的脫水方式；單組油水分離器的處理能力由管徑、流速及液體性質(zhì)決定，處理量過(guò)大或質(zhì)量達(dá)不到要求時(shí)，可通過(guò)再并聯(lián)或串聯(lián)一組該油水分離器的方式解決。
[0026]本實(shí)用新型提供的一種油水分離器，工作原理如下:油田油水混合液從上內(nèi)管進(jìn)入并向前流動(dòng)，低密度原油在上外管頂端的浮油管、上內(nèi)管向前流出后進(jìn)入原油罐。高密度水過(guò)量排出后，經(jīng)上內(nèi)管的出水口一立管一下內(nèi)管的進(jìn)水口一進(jìn)入下內(nèi)管后向前流出后進(jìn)入水罐。此時(shí)因進(jìn)水口處的環(huán)空截面積較小，可防止進(jìn)入下內(nèi)管中的水帶原油。
[0027]從上內(nèi)管的出水口中因過(guò)量排水而帶出的部分原油在立管中形成油水過(guò)渡帶，過(guò)渡帶上部原油經(jīng)上外管的出油口一浮油管后進(jìn)入原油罐。此時(shí)因上外管的出油口處環(huán)空面積較小，可防止原油中進(jìn)水。
[0028]油田油水混合液從上內(nèi)管進(jìn)入并向前流動(dòng)，流動(dòng)過(guò)程中油田油水混合液經(jīng)隔板，大量含油污水從上內(nèi)管的出水口流入上外管，此時(shí)由于密度不同，較輕的原油經(jīng)上外管的出油口流入浮油管排出，在上內(nèi)管內(nèi)沿軸向向前流動(dòng)的含水原油，較重的水經(jīng)出水口進(jìn)入上外管，通過(guò)立管流入下外(內(nèi))管排出(在下外管內(nèi)沿軸向向前流動(dòng))。(由于密度、重力的作用，上內(nèi)管將以原油為主，下內(nèi)管將以水為主)(由于密度、重力的作用，在流動(dòng)過(guò)程中，上內(nèi)管原油中的水在流經(jīng)立管時(shí)，會(huì)自動(dòng)下沉至下外管內(nèi)；下外管水中的原油，在流經(jīng)立管時(shí)，會(huì)自動(dòng)上浮經(jīng)過(guò)上外管的出油口進(jìn)入浮油管)。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡(jiǎn)單改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油水分離器，其特征在于，包括上外管(2)和下外管(6)，且上外管和下外管通過(guò)至少一根立管(5)相連通；上外管頂端固接沿軸向延伸的浮油管(1)，上外管頂端開(kāi)設(shè)有連通上外管與浮油管的出油口(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離器，其特征在于，出油口為出油孔/出油細(xì)縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離器，其特征在于，上外管內(nèi)套接有上內(nèi)管(3)且上內(nèi)管的中軸線位于上外管的中軸線的垂直上方；上內(nèi)管的底端開(kāi)設(shè)有出水口(31)，出水口為出水孔/出水細(xì)縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種油水分離器，其特征在于，上內(nèi)管的內(nèi)壁上固接有隔板(4)，且隔板上開(kāi)設(shè)有通孔(41)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離器，其特征在于，下外管內(nèi)套接有下內(nèi)管(7)且下內(nèi)管的中軸線位于下外管的中軸線的垂直下方；下內(nèi)管底端開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口(71)，進(jìn)水口為進(jìn)水孔/進(jìn)水細(xì)縫。
【文檔編號(hào)】B01D17/032GK204159074SQ201420386466
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】李開(kāi)興, 崔斌, 吳應(yīng)湘, 李東輝 申請(qǐng)人:崔斌