油水分离装置和油水分离方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油水分离装置及油水分离方法，油水分离装置包括依次连接的旋流管组件、梯形管组件以及立式管组件；旋流管组件包括旋流管本体、与旋流管本体垂直相切连接的进液管、连接在旋流管本体顶部的第一出油管以及垂直相切连接在旋流管本体下端的第一出水管；立式管组件包括立式管本体、分别连接在立式管本体的顶部和底部的第二出油管和第二出水管，立式管本体的上下端分别设有第一进口和第二进口；梯形管组件包括相对平行的第一水平管和第二水平管、以及竖直管；第一水平管的第一端与第一出油管连接，第二端与第一进口连接；第二水平管的第一端与第一出水管连接，第二端与第二进口连接。本发明专利技术操作简单、分离高效。

【技术实现步骤摘要】
油水分离装置和油水分离方法
本专利技术涉及一种用于水包油乳状液的油水分离装置和方法，尤其涉及一种应用在陆上、海上采油平台和未来深水水下系统的油水分离装置和油水分离方法。
技术介绍
在石化、环保等领域，油水分离设备是重要的生产设备，分离技术对行业发展至关重要。随着油田开发进入中后期，含水率急剧升高，油田濒临经济开采极限，如何实现高效油水分离对于油田来说至关重要。此外，油田到了后期为了提高采收率，常采用注化学药剂开采，在此背景下，油水混合液来流通常呈水包油乳化状态，这给分离带来了很大的挑战。目前常用的将原油分离至含油率在1％以内的油水分离方法通常先采用在管道中开孔以便添加化学药剂破乳，然后通过热处理、重力沉降法、电脱法等结合起来分离油水，这种系统一般采用若干大罐，具有工艺长、能耗和成本高、分离效率低、沉降时间长等缺点。因此，开发低能耗、低成本同时又具有较高分离效率的乳化油油水分离方法对于油田开采来说具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种操作简单、分离高效的油水分离装置和油水分离方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种油水分离装置，包括依次连接的旋流管组件、梯形管组件以及立式管组件；所述旋流管组件包括旋流管本体、与所述旋流管本体垂直相切连接的供原油液和破乳剂混合后通过的进液管、连接在所述旋流管本体顶部的第一出油管以及垂直相切连接在所述旋流管本体下端的第一出水管；所述立式管组件包括立式管本体、分别连接在所述立式管本体的顶部和底部的第二出油管和第二出水管，所述立式管本体的上下端分别设有第一进口和第二进口；所述梯形管组件包括相对平行的第一水平管和第二水平管、以及至少一根垂直连接在所述第一水平管和第二水平管之间的竖直管；所述第一水平管的第一端与所述第一出油管的自由端连接，第二端与所述第一进口连接；所述第二水平管的第一端与所述第一出水管的自由端连接，第二端与所述第二进口连接。优选地，该油水分离装置还包括设置在所述进液管上的第一流量计、以及设置在所述第一水平管的第一端和/或所述第二水平管的第一端上的第二流量计；所述第一出油管的自由端与所述第一水平管的第一端之间设有第一阀门，所述第一出水管的自由端与所述第二水平管的第一端之间设有第二阀门。优选地，该油水分离装置还包括设置在所述第一水平管的第二端与所述第一进口之间、和/或所述第二水平管的第二端与所述第二进口之间的第三流量计；所述第一水平管的第二端与所述第一进口之间还设有第三阀门，所述第二水平管的第二端与所述第二进口之间还设有第四阀门；所述第三流量计位于所述第三阀门和/或第四阀门靠近所述立式管本体的一侧。优选地，所述立式管组件还包括连接在所述第一进口和所述第一水平管第二端之间的进油管、以及连接在所述第二进口和所述第二水平管第二端之间的进水管；所述第三阀门设置在所述进油管和所述第一水平管的第二端之间，所述第四阀门设置在所述进水管和所述第二水平管的第二端之间；所述第三流量计设置在所述进油管和/或所述进水管上。优选地，该油水分离装置还包括设置在所述第二出油管和/或所述第二出水管上的第四流量计；所述第二出油管上设有第五阀门，所述第二出水管上设有第六阀门；所述第四流量计位于所述第五阀门和/或所述第六阀门靠近所述立式管本体的一侧。优选地，该油水分离装置还包括设置在所述立式管本体顶部上、用于探测所述立式管本体内油水分界液面的液位探测仪，所述液位探测仪的探测管伸至所述立式管本体内并位于所述第二进口的下方。优选地，所述进液管和所述旋流管本体相切连接的位置与所述第一出水管和所述旋流管本体相切连接的位置在所述旋流管本体上位于同一侧；所述旋流管本体的顶部呈漏斗状；所述旋流管本体的底部呈倒锥形凸出，形成供固体颗粒沉积的沉积部；所述第一出水管与所述旋流管本体相切连接的位置位于所述沉积部上方。本专利技术还提供一种油水分离方法，包括以下步骤：S1、将原油液和破乳剂通过进液管以旋流方式输送进旋流管本体内，原油液和破乳剂在所述旋流管本体内混合并实现原油液中油水两相的初步分离，形成聚合在所述旋流管本体内中心区域的富油混合液和聚合在所述旋流管本体管壁内周的富水混合液；S2、富油混合液通过所述旋流管本体顶部依次进入第一出油管和第一水平管，富水混合液通过所述旋流管本体的下端依次进入第一出水管和第二水平管；S3、所述富油混合液经过所述第一水平管后通过所述第一进口进入立式管本体上端，所述富水混合液经过所述第二水平管后通过所述第二进口进入立式管本体下端，在重力和所述破乳剂的继续作用下，所述富油混合液中所含的水向下沉降，所述富水混合液中所含的油滴聚并上浮，实现油水两相的再次分离；S4、再次分离后获得的油相通过所述立式管本体顶部的第二出油管输出，再次分离后获得的水相通过所述立式管本体底部的第二出水管排出。优选地，在所述步骤S2中，在所述富油混合液进入所述第一水平管、所述富水混合液进入所述第二水平管后，读取所述第一水平管上的第二流量计检测出的流量数据，根据所述第二流量计的流量数据和所述进液管上第一流量计检测出的流量数据调节所述第一出油管与所述第一水平管之间的第一阀门以及所述第一出水管与所述第二水平管之间的第二阀门，控制所述第二流量计显示的流量数据与所述第一流量计显示的流量数据之比为所述原油液含油率的1.5-2倍；在所述步骤S3中，在所述富油混合液经过所述第一水平管、所述富水混合液经过所述第二水平管后，读取所述第二水平管与所述第二进口之间的第三流量计检测出的流量数据，根据所述第三流量计的流量数据和所述第一流量计的流量数据调节所述第一水平管与所述第一进口之间的第三阀门以及所述第二水平管与所述第二进口之间的第四阀门，控制所述第三流量计显示的流量数据与所述第一流量计显示的流量数据之比大致等于所述原油液的含油率。优选地，在所述步骤S2中，在所述第一水平管内，所述富油混合液内所含的所述破乳剂继续作用，使得所述富油混合液中的油滴聚并，所述富油混合液内的水相向下沉降至所述第一水平管的底部，所述富油混合液中的油相向上运动至所述水相的上方，所述第一水平管底部的所述水相通过所述第一水平管和第二水平管之间连接的竖直管下移至所述第二水平管中；在所述第二水平管内，所述富水混合液内所含的所述破乳剂继续作用，使得所述富水混合液中的油滴聚并，所述富水混合液中的油相向上运动至所述第二水平管的顶部，所述富水混合液内的水相沉降至所述油相的下方，所述第二水平管顶部的所述油相通过所述竖直管上移至所述第一水平管中。本专利技术的油水分离装置结构简单，操作简单，通过利用旋流、离心及重力分离等原理相结合，采用较短的工艺流程将来流呈乳化状的原油破乳分离，分离效率高，分离后的油相含油率高。本专利技术是油田改进分离技术、实现高效管式分离的有效途径，有很好的工业应用前景。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术一实施例的油水分离装置的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术一实施例的油水分离装置，可应用在陆上、海上采油平台和未来深水水下系统。该油水分离装置可包括依次连接的旋流管组件1、梯形管组件2以及立式管组件3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水分离装置，包括依次连接的旋流管组件（1）、梯形管组件（2）以及立式管组件（3）；其特征在于：所述旋流管组件（1）包括旋流管本体（10）、与所述旋流管本体（10）垂直相切连接的供原油液和破乳剂混合后通过的进液管（11）、连接在所述旋流管本体（10）顶部的第一出油管（12）以及垂直相切连接在所述旋流管本体（10）下端的第一出水管（13）；所述立式管组件（3）包括立式管本体（30）、分别连接在所述立式管本体（30）的顶部和底部的第二出油管（31）和第二出水管（32），所述立式管本体（30）的上下端分别设有第一进口和第二进口；所述梯形管组件（2）包括相对平行的第一水平管（21）和第二水平管（22）、以及至少一根垂直连接在所述第一水平管（21）和第二水平管（22）之间的竖直管（23）；所述第一水平管（21）的第一端与所述第一出油管（12）的自由端连接，第二端与所述第一进口连接；所述第二水平管（22）的第一端与所述第一出水管（13）的自由端连接，第二端与所述第二进口连接。

【技术特征摘要】
1.一种油水分离装置，包括依次连接的旋流管组件(1)、梯形管组件(2)以及立式管组件(3)；其特征在于：所述旋流管组件(1)包括旋流管本体(10)、与所述旋流管本体(10)垂直相切连接的供原油液和破乳剂混合后通过的进液管(11)、连接在所述旋流管本体(10)顶部的第一出油管(12)以及垂直相切连接在所述旋流管本体(10)下端的第一出水管(13)；所述旋流管本体(10)的顶部呈内径逐渐减小的漏斗状；所述立式管组件(3)包括立式管本体(30)、分别连接在所述立式管本体(30)的顶部和底部的第二出油管(31)和第二出水管(32)，所述立式管本体(30)的上下端分别设有第一进口和第二进口；所述梯形管组件(2)包括相对平行的第一水平管(21)和第二水平管(22)、以及至少一根垂直连接在所述第一水平管(21)和第二水平管(22)之间的竖直管(23)；所述第一水平管(21)的第一端与所述第一出油管(12)的自由端连接，第二端与所述第一进口连接；所述第二水平管(22)的第一端与所述第一出水管(13)的自由端连接，第二端与所述第二进口连接。2.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，该油水分离装置还包括设置在所述进液管(11)上的第一流量计(41)、以及设置在所述第一水平管(21)的第一端和/或所述第二水平管(22)的第一端上的第二流量计(42)；所述第一出油管(12)的自由端与所述第一水平管(21)的第一端之间设有第一阀门(51)，所述第一出水管(13)的自由端与所述第二水平管(22)的第一端之间设有第二阀门(52)。3.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，该油水分离装置还包括设置在所述第一水平管(21)的第二端与所述第一进口之间、和/或所述第二水平管(22)的第二端与所述第二进口之间的第三流量计(43)；所述第一水平管(21)的第二端与所述第一进口之间还设有第三阀门(53)，所述第二水平管(22)的第二端与所述第二进口之间还设有第四阀门(54)；所述第三流量计(43)位于所述第三阀门(53)和/或第四阀门(54)靠近所述立式管本体(30)的一侧。4.根据权利要求3所述的油水分离装置，其特征在于，所述立式管组件(3)还包括连接在所述第一进口和所述第一水平管(21)第二端之间的进油管(33)、以及连接在所述第二进口和所述第二水平管(22)第二端之间的进水管(34)；所述第三阀门(53)设置在所述进油管(33)和所述第一水平管(21)的第二端之间，所述第四阀门(54)设置在所述进水管(34)和所述第二水平管(22)的第二端之间；所述第三流量计(43)设置在所述进油管(33)和/或所述进水管(34)上。5.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，该油水分离装置还包括设置在所述第二出油管(31)和/或所述第二出水管(32)上的第四流量计(44)；所述第二出油管(31)上设有第五阀门(55)，所述第二出水管(32)上设有第六阀门(56)；所述第四流量计(44)位于所述第五阀门(55)和/或所述第六阀门(56)靠近所述立式管本体(30)的一侧。6.根据权利要求5所述的油水分离装置，其特征在于，该油水分离装置还包括设置在所述立式管本体(30)顶部上、用于探测所述立式管本体(30)内油水分界液面的液位探测仪(60)，所述液位探测仪(60)的探测管(61)伸至所述立式管本体(30)内并位于所述第二进口的下方。7.根据权利要求1-6任一项所述的油水分离装置，其特征在于，所述进液管(11)和所述旋流管本体(10)相切连接的位置与所述第一出水管(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丛达，许晶禹，吴奇霖，吴应湘，罗东红，史仕荧，许庆华，张健，李锋，高梦忱，陈颂阳，杨浩波，陆忠韩，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油中国有限公司深圳分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11