一種偏心沉降預脫水器和油田油水混合液分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油田油水混合液預處理技術領域，具體涉及一種偏心沉降預脫水器和油田油水混合液分離方法。
【背景技術】
[0002]目前油田常規(guī)的脫水工藝是“熱化學沉降”，即加溫、加藥后的來液再進大罐或三相偏心沉降預脫水器進行沉降脫水，如果來液含水較高，則很大一部分熱能及加藥量消耗在給水做無用功上，會使脫水成本很高。為降低脫水成本，需要采取預脫水工藝，即在不加溫不加藥的情況下，先將產(chǎn)出液中在的大部分水分出，以利于低含水油的有效加溫。但是較為有效的預脫水設備需要很大的罐容及占地面積，而小型化的預脫水設備因分離效率還不盡人意，因此在油田預脫水工藝中還未能得到大面積應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術中有效的預脫水設備需要很大的罐容及占地面積，而小型化的預脫水設備分離效率低下的技術缺陷，本發(fā)明設計出一種偏心沉降預脫水器和油田油水混合液分離方法，實現(xiàn)了減小罐容及占地面積的目的，同時也避免了小型化的預脫水設備分離效率低下的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]一種偏心沉降預脫水器，包括外管和固接在外管內(nèi)壁的多層斜板，且多層斜板位于外管中部。多層斜板的上端材料具有憎水親油性，下端材料具有親水憎油性。采用密度法對進入到外管內(nèi)的油田油水混合液中的原油和水進行初步分離，初步分離過程中來液中的污水很容易地從多層斜板上部“漏”到下部；由于多層斜板上端鍍有憎水親油材料，而下端鍍有憎油親水材料，使多層斜板具有選擇性潤濕的功能，所以多層斜板上部的油滴不容易進到下部，而下部的油滴卻很容易浮到多層斜板上部。
[0006]進一步的，外管內(nèi)位于多層斜板上方位置安裝有上內(nèi)管，且上內(nèi)管上端開設有收油口。上內(nèi)管兩端的管口位置均安裝有盲板，且上內(nèi)管尾端開設有出油口。上內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直上方。外管內(nèi)位于多層斜板上部“偏心放置”有上內(nèi)管，(即上內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直上方)。收油口為收油孔/收油細縫，可使外管內(nèi)空間的油及時進入上內(nèi)管。因上內(nèi)管收油口偏心環(huán)空處具有“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，在窄小的縫隙處形成層流，更容易使油進入到上內(nèi)管。
[0007]進一步的，外管內(nèi)位于多層斜板下方位置安裝有下內(nèi)管，且下內(nèi)管底端開設有收水口。下內(nèi)管的前端管口位置安裝有盲板。下內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直下方。外管內(nèi)位于多層斜板下方位置“偏心放置”有下內(nèi)管，(即下內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直下方)。下內(nèi)管的底端開設有收水口。收水口為收水孔/收水細縫，可將外管內(nèi)空間的水及時排出。因下內(nèi)管收水孔偏心環(huán)空處具有“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，在窄小的縫隙處形成層流，更容易使水進入到下內(nèi)管。
[0008]一種油田油水混合液分離方法，包括以下步驟:
[0009](I)、采用“重力沉降法”對油田油水混合液中的原油和水進行初步分離；
[0010](2)、采用“選擇性潤濕法”對步驟(I)中沉降的污水和上浮的原油進行二次分離，二次分離過程中分別收集上浮的較為純凈的原油和沉降的較為純凈的水。
[0011]進一步的，步驟⑴和步驟⑵中的初步分離和二次分離過程同步進行，且統(tǒng)一收集初步分離和二次分離過程中上浮的原油和沉降的水。此處的二次分離過程實際上是一個持續(xù)的多次分離的過程，在流體沿管向前流動過程中，較重的水會沉降，而較輕的油會上浮。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:該偏心沉降預脫水器即保證了偏心沉降預脫水器的小型化，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。將偏心沉降預脫水器可廣泛地應用于油田產(chǎn)出物的油水分離、水砂分離及污水處理過程，可大幅度降低目前分離設施的工程造價并減少運行成本，且不需要很大的罐容和占地面積，經(jīng)濟實用。該油田油水混合液分離方法操作簡單，成本較低。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述偏心沉降預脫水器的結構示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明所述偏心沉降預脫水器的縱向剖視圖；
[0015]圖3為本發(fā)明所述偏心沉降預脫水器的橫向剖視圖。
[0016]圖中，
[0017]1、外管；2、多層斜板；3、上內(nèi)管；31、收油口 ；4、下內(nèi)管；41、收水口 ；5、固定桿；6、盲板；7、出油口。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明的結構進行詳細解釋說明。
[0019]如圖1所示，示出了本發(fā)明所述偏心沉降預脫水器的第一實施例，一種偏心沉降預脫水器，包括外管I和固接在外管內(nèi)壁的多層斜板2，且多層斜板位于外管中部。多層斜板材料的上端具有憎水親油性，下端具有親水憎油性。進入到外管內(nèi)的油田油水混合液中的原油和水因密度差進行初步分離，來液進入外管上部以后向前流動，流動過程中的密度較大的污水很容易地從多層斜板上部“漏”到多層斜板下部；由于多層斜板上端鍍有憎水親油材料，而下端鍍有憎油親水材料，使多層斜板具有選擇性潤濕的功能，所以多層斜板上部的油滴不容易進到下部，而下部的油滴卻很容易浮到多層斜板上部，進而在外管中完成了初步分尚過程。
[0020]如圖2-3所示，示出了本發(fā)明所述偏心沉降預脫水器的第二實施例，一種偏心沉降預脫水器，包括外管I和固接在外管內(nèi)壁的多層斜板2，且多層斜板位于外管中部。外管內(nèi)位于多層斜板上方位置安裝有上內(nèi)管3，且上內(nèi)管上端開設有收油口 31。上內(nèi)管兩端的管口位置均安裝有盲板6，且上內(nèi)管尾端開設有出油口 7。上內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直上方。上內(nèi)管的頂端和底端分別通過兩個固定桿5與外管和多層斜板相連接。外管內(nèi)位于多層斜板下方位置安裝有下內(nèi)管4，且下內(nèi)管底端開設有收水口 41。下內(nèi)管的前端管口位置安裝有盲板。下內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直下方。下內(nèi)管的頂端和底端分別通過兩個固定桿與多層斜板和外管相連接。
[0021]本發(fā)明提供的一種偏心沉降預脫水器，外管內(nèi)安裝上內(nèi)管且上內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直上方，使其內(nèi)外管間的環(huán)型空間成為尖點向上的“月牙型”流道。上內(nèi)管的頂端開設有收油口。收油口為收油孔/收油細縫。用“偏心放置”方式出現(xiàn)雷諾數(shù)變化，以解決流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問題，該偏心沉降預脫水器根據(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，在窄小的縫隙處形成層流。
[0022]本發(fā)明提供的一種偏心沉降預脫水器，外管內(nèi)安裝下內(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，使其內(nèi)外管間的環(huán)型空間成為尖點向下的“月牙型”流道。下內(nèi)管底端開設有收水口，收水口為收水孔/收水細縫。用“偏心放置”方式限制雷諾數(shù)變化，以解決因流速快容易產(chǎn)生紊流，致使分離效率較低的問題。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，在窄小的縫隙處形成層流。
[0023]本發(fā)明提供的一種偏心沉降預脫水器工作原理如下:油田油水混合液從外管上部(即多層斜板上部位置)進入并向前流動，流動過程中低密度原油在外管頂端形成浮油，進入到上內(nèi)管向前流出后進入原油罐。高密度水經(jīng)過具有親水阻油作用的多層斜板進入外管下部，經(jīng)下內(nèi)管的收水口進入下內(nèi)管后向前流出后進入水罐。此時因收水口處的環(huán)空截面積較小，可防止進入下內(nèi)管中的水帶原油。
[0024]本發(fā)明提供的一種油田油水混合液分離方法，包括以下步驟:
[0025](I)、采用“重力沉降法”對油田油水混合液中的原油和水進行初步分離；
[0026](2)、采用“選擇性潤濕法”對步驟(I)中沉降的污水和上浮的原油進行二次分離，二次分離過程中分別收集上浮的較為純凈的原油和沉降的較為純凈的水。
[0027]本發(fā)明提供的一種油田油水混合液分離方法，步驟(I)和步驟⑵中的初步分離和二次分離過程同步進行，且統(tǒng)一收集初步分離和二次分離過程中上浮的原油和沉降的水。此處的二次分離過程實際上是一個持續(xù)的多次分離的過程，在流體沿管向前流動過程中，較重的水會沉降，而較輕的油會上浮。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種偏心沉降預脫水器，其特征在于，包括外管(I)和固接在外管內(nèi)壁的多層斜板(2)，多層斜板位于外管中部。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，外管內(nèi)位于多層斜板上方位置安裝有上內(nèi)管(3)，且上內(nèi)管上端開設有收油口(31)。
3.根據(jù)權利要求2所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，上內(nèi)管兩端的管口位置均安裝有盲板￠)，且上內(nèi)管尾端開設有出油口(7)。
4.根據(jù)權利要求3所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，上內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直上方。
5.根據(jù)權利要求1所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，外管內(nèi)位于多層斜板下方位置安裝有下內(nèi)管(4)，且下內(nèi)管底端開設有收水口(41)。
6.根據(jù)權利要求5所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，下內(nèi)管的前端管口位置安裝有盲板。
7.根據(jù)權利要求6所述的偏心沉降預脫水器，其特征在于，下內(nèi)管的中軸線位于外管的中軸線的垂直下方。
8.一種油田油水混合液分離方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、采用“重力沉降法”對油田油水混合液中的原油和水進行初步分離； (2)、采用“選擇性潤濕法”對步驟(I)中沉降的污水和上浮的原油進行二次分離，二次分離過程中分別收集上浮的較為純凈的原油和沉降的較為純凈的水。
9.根據(jù)權利要求8所述的油田油水混合液分離方法，其特征在于，步驟(I)和步驟(2)中的初步分離和二次分離過程同步進行，且統(tǒng)一收集初步分離和二次分離過程中上浮的原油和沉降的水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種偏心沉降預脫水器，包括外管和固接在外管內(nèi)壁的多層斜板，多層斜板位于外管中部；一種油田油水混合液分離方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)、對油田油水混合液中的原油和水進行初步分離；(2)、對步驟(1)中沉降的污水和上浮的原油進行二次分離。本發(fā)明的有益效果為：該偏心沉降預脫水器即保證了偏心沉降預脫水器的小型化，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。將偏心沉降預脫水器可廣泛地應用于油田產(chǎn)出物的油水分離、水砂分離及污水處理過程，可大幅度降低目前分離設施的工程造價并減少運行成本，且不需要很大的罐容和占地面積，經(jīng)濟實用。該油田油水混合液分離方法操作簡單，成本較低。
【IPC分類】C10G33-06
【公開號】CN104694156
【申請?zhí)枴緾N201510107923
【發(fā)明人】李開興, 崔斌
【申請人】崔斌
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月12日