一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置的制作方法

本实用新型涉及地质地球化学、石油工程和石油化工等学科领域，具体地说是一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置。

背景技术：

在油井现场开发过程中，往往需要快速得到一个大致的油水百分比，实时获知油水比例变化情况。然而，一般的分析化验比较繁琐，需要采样，经过相关部门检测，增加了不少程序和成本。在油井现场只需要知道是否有变化，大体变化多少，最好能通过现场采样，直接得出该数据。但目前现场采油工的办公环境中，缺乏这样的简易装置。

如果对少量油水样品进行测量，随机性较强，油井排出的油水比例，往往带有脉冲式的变化规律，差距时候会很大，从而使得少量油水样品反映的现象不准确。

从名称上看，国外专利“旋流式流体分离器”是从流体混合物中分离可冷凝的液体或固体成分，是少量样品的旋流分离法，无法对油田大量采出液的油水流体实时分离。

名称上类似的有“沉降式油水分离器”。沉降式油水分离器分六个区，即为：进水区、集油区、加热区、分离器、出水区、集泥区。主要有罐体、进、出水管、蒸汽管，出油槽，液位调节器组成。当含油污水经特殊设计的分离器进入罐体上部均匀流入油水分离区后，使油、清水、污泥分别从各个排入区排出，从而达到油水分离和净化水质的目的。从功能上看，分离的其实是带污泥的悬浊液，液体只可分离油水两种，排液出口很少，不是针对多种多层的液体的，如果分层的液体达到三四种以上，该装置是不适用的。

名称类似的还有“液体分离器”，液体分离器是制冷系统中设置在蒸发器与制冷压缩机之间吸入管路上用以分离蒸发器尚未蒸发的液体，防止其进入制冷压缩机的装置。应用学科为水产学的渔业船舶及渔业机械行业，不仅内容不同，而且与油气水分离无任何关系。从功能和应用上看，是气体和液体分离的装置，是说的冰箱制冷系统，不是对大量液体的分离。可见，目前仍然缺乏一种将大量油、气、水实时分离和计量的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置，结构简单，使用方便，操作全过程节能环保，无高成本耗材，能够实现对油水的分离，并对油水百分比进行快速计量测定。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置，包括分离筒、搅拌加速沉降装置、计量收集装置，所述分离筒上至少设置两级分隔阀门，将分离筒分割成上腔、中腔、下腔，所述上腔内靠近分离筒上端口处设置搅拌加速沉降装置，所述计量收集装置包括气体计量收集装置、油计量收集装置、水计量收集装置，所述气体计量收集装置连接在上腔的上端侧壁，所述油计量收集装置连接在中腔的侧壁，所述水计量收集装置连接在下腔的侧壁。所述搅拌加速沉降装置包括水流驱动扇、驱动扇支撑杆、搅拌棒，所述水流驱动扇与搅拌棒均连接在转轴上，其中搅拌棒斜向下设置，所述驱动扇支撑杆一端连接转轴的外部轴套，一端连接分离筒内壁。

所述分离筒在中腔位置又至少设置有一级分隔阀门，将中腔分为至少两级分支腔，每个分支腔均连接单独的油计量收集装置。

所述最下级的中腔内设置过滤筛，过滤筛为均布通孔的隔板。

所述分离筒上端口设置筒盖，筒盖开设筒盖孔，筒盖孔插入橡皮管，橡皮管连接混合液来源管。

所述气体计量收集装置包括气体管路、储气袋、气表，所述气体管路的始端连接分离筒上腔，末端连接储气袋，所述气表设置在气体管路上。

所述油计量收集装置包括油管路、采油筒、三用流体计量表，所述油管路始端连接在分离筒的中腔，末端连接采油筒，所述三用流体计量表设置在油管路上。

所述水计量收集装置包括水管路、流体计量表，水管路始端连接分离筒的下腔，末端连接底部排水管，所述流体计量表设置在水管路上。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

该装置能够实时实现油水的大量分离，估算油、水、气各自的比例。驱动扇与加速沉淀的搅拌棒连接，靠顶部取样管喷出的油气水混合物驱动旋转。重力沉淀筒的内部有上下多级阀门分隔油水。重力沉淀筒的上部，与天然气表相连，以便采集气体并测量。重力沉降筒，靠过滤筛分隔含水低和含水高的液体。重力分离筒的最底部，连接排水橡胶管。本实用新型结构简单，使用方便，能快速测定各类流体的百分比，实时频繁获知各类液体的比例变化情况，以便快速实时对开发情况作出反馈。该装置依据稠油热采井的现场取油样实际经验制作，实用性强，便于操作，操作全过程安全可靠，实现了对大量多层液体、气体的实时自动分离，并对各自所占比例进行实时测定。

附图说明

图1为本实用新型全套组件的三维结构示意图；

图2为本实用新型上部自动搅拌加速分离装置的结构示意图；

图3为本实用新型上部的测排气量装置结构示意图；

图4为本实用新型中下部“测流压、测流量、测流速”的多功能计量装置示意图。

图中：1—橡胶管卡箍、2—橡皮管、3—筒盖、4—筒盖孔、5—水流驱动扇、6—驱动扇支撑杆、7—搅拌棒、8—悬浊混合液、9—分隔阀门扳手、10—分隔阀门、11—过滤筛、12—分离筒；13—气表、14—连接螺帽、15—储气袋、16—排液排气开关、17—三用流体计量表、18—排液管、19—流体计量表表盘、20—液量感应电线、21—橡胶管、22—采油筒、23—底部排水管。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

根据图1所示，一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置，包括分离筒12、搅拌加速沉降装置、计量收集装置，所述分离筒上至少设置两级分隔阀门，将分离筒分割成上腔、中腔、下腔，所述上腔内靠近分离筒上端口处设置搅拌加速沉降装置，所述计量收集装置包括气体计量收集装置、油计量收集装置、水计量收集装置，所述气体计量收集装置连接在上腔的上端侧壁，所述油计量收集装置连接在中腔的侧壁，所述水计量收集装置连接在下腔的侧壁。所述搅拌加速沉降装置包括水流驱动扇5、驱动扇支撑杆6、搅拌棒7，所述水流驱动扇与搅拌棒均连接在转轴上，其中搅拌棒斜向下设置，所述驱动扇支撑杆一端连接转轴的外部轴套，一端连接分离筒内壁。所述分离筒上端口设置筒盖3，筒盖开设筒盖孔4，筒盖孔插入橡皮管2，橡皮管连接混合液来源管。

所述分离筒在中腔位置又至少设置有一级分隔阀门10，将中腔分为至少两级分支腔，每个分支腔均连接单独的油计量收集装置。所述最下级的中腔内设置过滤筛11，过滤筛为均布通孔的隔板。

所述气体计量收集装置包括气体管路、储气袋15、气表13，所述气体管路的始端连接分离筒上腔，末端连接储气袋，所述气表设置在气体管路上。

所述油计量收集装置包括油管路、采油筒22、三用流体计量表17，所述油管路始端连接在分离筒的中腔，末端连接采油筒，所述三用流体计量表设置在油管路上。

所述水计量收集装置包括水管路、流体计量表，水管路始端连接分离筒的下腔，末端连接底部排水管23，所述流体计量表设置在水管路上。

实施例1：

如图1所示的一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置。该装置包括：自动搅拌加速沉降装置、多层重力沉降筒、计量收集装置三大部分。搅拌加速沉降装置的主要部件，水流驱动扇5、驱动扇支撑杆6、搅拌棒7；多层重力沉降筒的主要部件，包括分隔阀门扳手9、分隔阀门10、过滤筛11、重力分离筒12；计量收集装置，包括天然气表13、连接螺帽14、储气袋15、排液排气开关16、流体计量表17、排油管18、流体计量表表盘19、液量感应电线20、橡胶管21、采油筒22、底部排水管23。

所述重力沉淀筒侧面的分离情况为：上部排气；中上部排出低含水油；中下部排出高含水油；底部排水。

所述液体分流部分的末端，可计量分离出的油、水等液体的体积。

具体实施方式为：第一步，源源不断的油气水混合物，注入到分离筒内，由于水流有一定冲击力，会带动水流驱动扇5旋转，近垂直的搅拌棒7会加速油气水分离，实现油气水的初步搅拌分离。

第二步，因装置密闭，分离出的气体会受挤压，进入气体储气袋15内。

第三步，搅拌后的液体，打开最上部的分隔阀门的分隔阀门扳手9，会经过一个过滤筛11，水更容易通过小孔，稠油难于通过，实现了进一步的油水分离。

第四步，底部排水管23打开，让水源源不断排出，实现油水的实时高效分离。

分离后，如果下部第二个排油管18的排出液，含水量过高的话，可直接将水从筒内倒出，无需将油水再次倒入该装置分离若干次，以便减少采油样的损耗和工作量。分离后读表获得气、油、水等数据，气体积Vg、油体积Vo、水体积Vw，可估算各自含量，同时可获取溶解气量、含水率等数据。

实施例2：

如图1所示的一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置。该装置包括：自动搅拌加速沉降装置、多层重力沉降筒、计量收集装置三大部分。搅拌加速沉降装置的主要部件，水流驱动扇5、驱动扇支撑杆6、搅拌棒7；多层重力沉降筒的主要部件，包括分隔阀门扳手9、分隔阀门10、过滤筛11、分离筒12；计量收集装置，包括天然气表13、连接螺帽14、储气袋15、排液排气开关16、流体计量表17、排油管18、流体计量表表盘19、液量感应电线20、橡胶管21、采油筒22、底部排水管23。

分离筒内部有上下多级阀门分隔油水。分离筒的中部，有利于水流过的过滤筛11。

具体实例，如孤岛油田东7-平26井，遇到“油稠、气体刺鼻、含水量特别高”的情况，采样时，摘掉储气袋15、关闭中部两个储油阀门，让水被滤筛11过滤后不断排出，直至稠油漫到接近筒顶扇叶为止。之后采样不再经过排油管8，以便减少稠油油样损失。采样时打开筒盖3，将稠油从分离筒中腔内用长瓢刮出，置于采油筒22内。

实施例3：

如图1所示的一种将大量不互溶液体快速分离计量的装置。该装置包括：自动搅拌加速沉降装置、多层重力沉降筒、计量收集装置三大部分。搅拌加速沉降装置的主要部件，水流驱动扇5、驱动扇支撑杆6、搅拌棒7；多层重力沉降筒的主要部件，包括分隔阀门扳手9、分隔阀门10、过滤筛11、重力分离筒12；计量收集装置，包括天然气表13、连接螺帽14、储气袋15、排液排气开关16、流体计量表17、排油管18、流体计量表表盘19、液量感应电线20、橡胶管21、采油筒22、底部排水管23。

分离筒的上部，与天然气表和储气装置相连，以便采集气体并测量。分离筒的中部，靠过滤筛分隔稠油和含水高的混合流体。

操作时，如果遇到地层压力大、排液快、油气水分离需求特别大的情况，可把三个大阀门全部打开。顶部气阀打开，上部油阀门16打开，中部油阀门关闭，底部排水管23打开，此时稠油会被过滤筛11粘住，水被过滤排出，实现油、气、水的大量快速分离。

估算计量时，先测量好油样大筒的总质量M和体积V、筒的重量M0，再将油水全部倒入该设备。事先先将五个阀门2全部打开，五个阀门8全部关闭。打开最底部阀门，让水先流出，直到抵达油水界面，出现油后关闭，计量水的总重量Mw和体积Vw，进而得到各类数据：气体体积通过天然气表测得天然气体积Vg、油密度ρo＝(M-M0-Mw)/(V-Vw)、水密度ρw＝Mw/Vw、油水质量百分比＝(M-M0-Mw)/Mw、油水体积百分比＝(V-Vw)/Vw等等。

以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。