一种具有油水分离功能的采出水接收罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于石油天然气开采行业【技术领域】，特别涉及一种具有油水分离功能的采出水接收罐，包括罐体、罐体上的进液管线和出液管线，所述的出液管线包括排油管线和n形管形状的出水管线，所述排油管线和n形管形状的出水管线分别连接在罐体上，适用于油气田含油采出水处理工艺。利用油水密度差、U形管的原理，实现了油水分离，彻底解决了分离后的油水分别出现“水中带油、油中带水”问题，保护了自然环境，通过机械的油水分离，实现了自动排油、自动转水，减少人工工作量，降低运行成本。
【专利说明】一种具有油水分离功能的采出水接收罐
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油天然气开采行业【技术领域】，特别涉及一种具有油水分离功能的采出水接收罐，适用于油气田含油采出水处理工艺。
【背景技术】
[0002]在油气田生产过程中必然产生一些含油采出水，如不加以治理，随意排放，必然对环境造成严重污染。目前，对含油采出水处理工艺的处理一般是采用沉降罐，对污油进行回收，除油后的采出水进入下游的过滤设备。沉降罐包括罐体、油水液位计、进水管线、出水管线(距离罐底1米)和收油管线(距离罐底1.5米)，含油采出水在沉降罐内进行一定时间的沉降，利用油水密度的差异，使水滴向下运动，油滴向上运动，从而实现油水在沉降罐内分离。启动转水泵(出水管线距离罐底1米)，进行转水作业，当油水液位计显示水液面降低至收油管线出口以下(1.5米以下)时，停止转水作业。随后打开收油管线阀门，进行收油作业。
[0003]专利CN202223937U公开了一种种污水沉降罐，包括沉降罐，所述沉降罐的底部是锥形斗，锥形斗底部设置排污管，排污管与抽浆管联通，在抽浆管上设置有抽浆泵，根据不同的污水排放量的需要，沉降罐可以是是两个，也可以是三个、四个或者五个，每个沉降罐底部的排污管均与抽浆管联通。在靠近各个工序排污口的地面挖个坑，将该装置设置在坑里，将本抽浆泵设置在地面以上，其他部位均设置在地下，这样即不占用空间，又达到了处理污水的目的。
[0004]专利CN202155078U公开了一种物料沉降罐，属于化工机械领域，具体涉及一种原料沉降设备。其包括罐体，罐体的顶部开设进料口，罐体的侧壁下方开设出料口，罐体的底部呈圆锥面，罐体的底部中央开设泄淤口，泄淤口上安装泄淤阀。未经充分溶解的液料中的大分子重质成分可在沉降罐中下沉到底层，而后通过泄淤口和泄淤阀排出或返输回搅拌罐继续搅拌，中上层的均质液料可通过出料口输出到下一道工序，保证了物料供给的匀质质量。在出料口上设置过滤网，可保证拦截淤积在罐体底部的残渣，不会令其一并从出料口输出到下一道工序。
[0005]毫无疑问，上述的两项专利，其都是通过沉降罐本体上固有的油水液位计判断油水界面，由于液位计存在误差，通过沉降罐分离后的油水分别出现“油中带水、水中带油”问题，污染下游过滤设备的滤料，不能保证处污水处理效果，依然对环境造成污染。
[0006]专利CN203663504U公开了一种沉降罐浮动收油装置，包括沉降罐，沉降罐内设有主输油管道，主输油管道连接回转接头，回转接头的另一端连接竖直管道，竖直管道连接三通，三通的另外两端分别连接两个对称的输油管线，两个输油管线上端均设有集油盘，集油盘通过软套管与带有伴热层的浮子连接，伴热层与集油盘上的伴热线连接，伴热线缠绕在输油管线上，输油管线上的伴热线与主输油管道上的伴热线再回转接头处通过橡胶软管连接在一起，伴热线端部的进水口位于沉降罐的侧壁外。使用时，当沉降罐内充有混合液体时，沉降罐内的浮子受浮力而浮起，此时不排浮油；当油水分离后油品处于上层，集油盘浸在油层中收取表面浮油。如有老化油形成，可由本装置对其加热，将凝固油层溶化成液态再次收取；当上层浮油被收净后，停止排油。
[0007]该实用新型便于油品从罐内到罐外的集输，是一种高效、节能又环保的收油设备。该装置的伴热线布置于集油盘、输油管线及主输油管道的周围，便于将凝固油层溶化成液态再次收取。
[0008]上述专利虽然能克服依靠油水液位计判断油水界面，避免“油中带水、水中带油”问题出现，但是结构比较复杂。
[0009]而且现有的沉降罐，基本上都是通过人工转油、转水工作量大，同时存在人为操作的误差，增加处理成本，效率低下。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的是提供一种结构简单的并能不通过油水液位计判断油水界面即可完美实现油水分离的装置。
[0011]为此，本实用新型提供了一种具有油水分离功能的采出水接收罐，包括罐体、罐体上的进液管线和出液管线，所述的出液管线包括排油管线和η形管形状的出水管线，所述排油管线和η形管形状的出水管线分别连接在罐体上。
[0012]所述的η形管形状的出水管线的进水口设置水平段，该水平段连接在罐体的下部。
[0013]所述的排油管线水平连接在罐体的上部，且排油管线的位置高于η形管形状的出水管线的最尚点。
[0014]所述的罐体还连接有溢流管线，所述的溢流管线水平连接在罐体上部，且溢流管线高于排油管线。
[0015]所述的溢流管线上安装有阀门。
[0016]所述的罐体顶部与η形管形状的出水管线的顶部通过平衡管线连通。
[0017]所述的罐体底部水平连接有排污管线，所述排污管线上安装有阀门。
[0018]所述的进液管线包括独立的清水管线和采出水管线。
[0019]所述的进液管线和出液管线上都安装有阀门。
[0020]本实用新型的有益效果:本实用新型的这种具有油水分离功能的采出水接收罐，设置有η形管形状的出水管线，利用油水密度差、U形管的原理，实现了油水分离，彻底解决了分离后的油水分别出现“水中带油、油中带水”问题，保护了自然环境；
[0021]另外通过机械的油水分离，实现了自动排油、自动转水，减少人工工作量，降低运行成本。
[0022]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型总体结构示意图。
[0024]附图标记说明:1、进液管线；2、排污管线；3、η形管形状的出水管线；4、排油管线；5、溢流管线；6、罐体；7、平衡管线。
【具体实施方式】
[0025]结合目前油气田采出水的处理现状，针对通沉降罐分离后的油水分别出现“水中带油、油中带水”问题，本实用新型设想研制了一种带“η形管”的排水管线的采出水接收罐，彻底解决分离后的油水分别出现“水中带油、油中带水”问题，保证油气田采出水的处理效果。同时，以前人工排油、转水全部实现自动排油、自动排水，有效避免了人为操作的误差。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例针对上述问题，提供一种具有油水分离功能的采出水接收罐，如图1所示，包括罐体6、罐体6上的进液管线1和出液管线，所述的出液管线包括排油管线4和η形管形状的出水管线3，所述排油管线4和η形管形状的出水管线3分别连接在罐体6上。
[0028]利用油水密度差，油在上部、水在下部，利用U形管的原理，“η形管”进水管线位于罐体6下部，距离地面以上lm的位置，当含油采出水接收罐即罐体6中的“水柱的压强+油柱的压强”大于“η形管”中水柱的压强时，不含油的水通过“η形管”进入下游设备。
[0029]实施例2:
[0030]在实施例1的基础上，η形管形状的出水管线3的进水口设置水平段，该水平段连接在罐体6的下部。
[0031]排油管线4水平连接在罐体6的上部，且排油管线4的位置高于η形管形状的出水管线3的最尚点。
[0032]由于油水密度差，油在上部、水在下部，将收油管线设置在罐体的顶部，有利于罐体顶部的污油回收。
[0033]实施例3:
[0034]在实施例1和2的基础上，罐体6还连接有溢流管线5，所述的溢流管线5水平连接在罐体6上部，且溢流管线5高于排油管线4，溢流管线5上安装有阀门。由于含有采出水的流量可能有时候会比较大，会很容易将罐体6充满，安装这样的溢流管线5可以防止罐体6溢罐。
[0035]实施例4:
[0036]更进一步的，罐体6顶部与η形管形状的出水管线3的顶部通过平衡管线7连通，管线7是压力平衡管线，主要是为了确保η形管形状的出水管线3顶部与罐体6顶部压力平衡，所以将η形管形状的出水管线3顶部与罐体6顶部通过平衡管线7连通。
[0037]罐体6底部水平连接有排污管线2，所述排污管线2上安装有阀门，罐体6内部沉积的污泥在一段时间后进行一次清理，污泥可以通过排污管线2进入下游的污泥池。
[0038]实施例5:
[0039]以下结合具体的实施例对本实用新型的油水分离原理进行说明:
[0040]首先定义η形管形状的出水管线3的最高点距离地面的高度为hl，排油管线4的高度为h2，假设当接收水罐中的油柱高度为0.5m时，开始进行排油作业，定义此时罐体6中的水柱高度为h3，则有，
[0041]h 2= h 3 + 0.5 (采出水接收罐日常运行按照罐体最大容积75%进行计算，对应的高度)。
[0042]hl=h3+ (h2-h3) d 油 / d 水，
[0043]即hl=h3+0.5 d 油 / d 水，
[0044]式中:d油——操作条件下油的密度；
[0045]d水——操作条件下水的密度；
[0046]油水分离步骤为下:
[0047]1、注水。
[0048]在含油采出水接收罐即罐体6在接收含油采出水之前，先对罐体6进行注清水，从进液管线1将清水缓缓注入罐体6，直至清水的液面淹没η形管形状的出水管线3的进水口，此时便可以停止注清水，开始注含油采出水。
[0049]2、注含油采出水。
[0050]油采出水通过罐车拉运或者管输方式到采出水处理站，从进液管线1将含油采出水缓缓注入罐体6中。
[0051]3、油水分离。
[0052]由于油和水密度不同，油会漂浮在水的上面，所以注入的含油采出水，中的水滴会和下方的清水混合，而油滴向上运动，漂浮在水面上。
[0053]4、充满η形管形状的出水管线。
[0054]由于水在下方，油在上方，且这种状态不会改变，所以随着含油采出水注入越来越多，下方的水也越来越多，如图1所示，水会进入η形管形状的出水管线3的左半部分，直至将η形管形状的出水管线3的左半部分充满，而此时罐体6中水柱的压强与油柱的压强之和等于η形管形状的出水管线3的水柱的压强。
[0055]由于油和水的密度不同，压强相同，则计算出罐体6中水柱的高度与油柱的高度之和大于η形管形状的出水管线3的水柱高度，根据本实用新型的设计，此时高度差为0.5m0、
[0056]当在继续注入含油采出水后，随着水和油的增加，水会从η形管形状的出水管线3排出去，进入下游处理设备；而油液会从排油管线4中排出，进入下游的地埋转油罐，进行下一步处理，最终达到油水的分别收集的目的，实现油水分离。
[0057]由于油水分离的第一步和第二步分别是注入清水和含油采出水，且都是通过进液管线1进行注入，通常情况下，应该需要将两种液体分别接入进液管线1后注入，在这里本实施例将进液管线1分为独立的清水管线和采出水管线，这样独立的管线可实现不同液体的注入，省去了很多不必要的步骤和麻烦。
[0058]进液管线1和出液管线上都安装有阀门。正常生产运行时，η形管形状的出水管线3、排油管线4的阀门均处于常开状态。当罐体6内油液面高于排油管线4进油口，油通过排油管线4进入下游的地埋转油罐。当接收水罐即罐体6中的“水柱的压强+油柱的压强”大于η形管形状的出水管线3中水柱的压强，分离后的水通过η形管形状的出水管线3进入下游的设备。
[0059]综上所述，本实用新型的这种具有油水分离功能的采出水接收罐，设置有η形管形状的出水管线，利用油水密度差、U形管的原理，实现了油水分离，彻底解决了分离后的油水分别出现“水中带油、油中带水”问题，保护了自然环境，减少人工工作量，降低运行成本。
[0060]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有油水分离功能的采出水接收罐，包括罐体(6)、罐体(6)上的进液管线(I)和出液管线，其特征在于:所述的出液管线包括排油管线(4)和η形管形状的出水管线(3)，所述排油管线(4)和η形管形状的出水管线(3)分别连接在罐体(6)上。
2.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的η形管形状的出水管线(3)的进水口设置水平段，该水平段连接在罐体(6)的下部。
3.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的排油管线(4)水平连接在罐体(6)的上部，且排油管线(4)的位置高于η形管形状的出水管线(3)的最尚点。
4.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的罐体(6 )还连接有溢流管线(5 )，所述的溢流管线(5 )水平连接在罐体(6 )上部，且溢流管线(5 )高于排油管线(4)。
5.如权利要求4所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的溢流管线(5)上安装有阀门。
6.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的罐体(6)顶部与η形管形状的出水管线(3)的顶部通过平衡管线(7)连通。
7.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的罐体(6)底部水平连接有排污管线(2)，所述排污管线(2)上安装有阀门。
8.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的进液管线(I)包括独立的清水管线和采出水管线。
9.如权利要求1所述的具有油水分离功能的采出水接收罐，其特征在于:所述的进液管线(I)和出液管线上都安装有阀门。
【文档编号】C02F1/40GK204251381SQ201420672528
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】刘毅, 樊玉民, 任越飞, 蒋成银, 杨娇, 张世虎, 谭军, 李林清, 王安宁, 任秋洁 申请人:中国石油天然气股份有限公司