一种油水分离装置的制作方法

本实用新型涉及油田采出液的油水分离及含油污水处理技术领域，具体涉及一种油水分离装置。

背景技术：

随着我国各油田采出液量的逐年提升及采出液中含水量的逐渐升高，使得地面原油集输系统的运转负荷越来越大，流程越来越长，这也给现场生产操作和安全管理带来了很大的压力。目前，在油田采出液脱水工艺中普遍采用的是重力沉降罐沉降分离工艺。但是，重力沉降罐占地面积大，停留时间长，且只能分离出粒径较大的浮油，分离效率较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够提高油水分离效率结构紧凑的油水分离装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种油水分离装置，包括筒体，筒体内设有内隔筒。在靠近筒体底部的位置设有进液射流器，筒体上与进液射流器连接的位置设有能够使待处理介质从筒体切向进入内隔筒的进液口。内隔筒内设有能够使待处理介质向上升的导流板。筒体侧部设有出液口，筒体底部设有与内隔筒连接的排渣口，筒体顶部设有能够与内隔筒连通的出口。

根据本实用新型的油水分离装置，来液经进液射流器减压释放微气泡，含有大量微气泡的待处理介质通过进液口从筒体中下部切向进入内隔筒，经导流板引导，依靠内隔筒结构的合理设计使得待处理介质中的离心加速度稳定在合理区间，尽可能降低原油乳化程度，并有效地规避了产水被二次污染的可能，也降低了由来液不稳定造成的水质波动。待处理介质中的油水气在旋流过程中同时同向上升，油滴和气泡在上升过程中会发生接触并黏附，形成密度比油滴更小的油滴-微气泡黏附体，并向筒体中心运移。介质通过内隔筒顶部开口后，油滴-微气泡黏附体等轻组分继续上升，水相介质则折返向下，从而实现良好油水分离效果。继续上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡最终在筒体内液体的上层形成油或乳液状的连续层，产生的油气堆积物连续不断地通过出口排出。来液中的泥沙等沉积渣进入分离装置后回集中于罐体底部，可通过排渣口不定期排放处理。本实用新型涉及的油水分离装置结合旋流分离和气浮技术的优点，相比现有技术中的重力沉降罐，不仅能够提高油水分离效率，而且具有停留时间短、结构紧凑、重量轻、占地面积少、投资费用低、操作简便、使用灵活、使用寿命长、维护费用少等优点。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步地改进。

根据本实用新型的油水分离装置，在一个优选的实施方式中，筒体的顶部设有能够与出口连通的通气母管，通气母管与进液射流器之间设有循环通气管。

通过设置通气母管和循环通气管，能够使得油水分离装置根据实际需要引入适量循环气，在强剪切的条件下生成微气泡，强化之后的分离效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，循环通气管上设有流量计和流量调节阀。

通过在循环气管上设置流量计与流量调节阀一起配合，可以在气泡控制方面有定量的数据参考，现场实际操作时，气泡大小及数量上的控制更为精确、稳定，油水分离效率得以持续保证，减少人为经验操作造成的流程波动。

具体地，在一个优选的实施方式中，通气母管构造为三通管。

通过多通母管的设置，能够减少在筒体上的开口数量，确保筒体的结构强度，降低油水分离装置在制造过程的加工难度。

进一步地，在一个优选的实施方式中，通气母管上设有溢流控制阀。

通过在通气母管上设置溢流控制阀，使得油水分离装置可以在自溶气气旋浮油水分离方式与射流引导气旋浮油水分离方式之间自由切换，适应性更广。另外，上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡能够通过溢流控制阀排出。

进一步地，在一个优选的实施方式中，筒体顶部设有与通气母管连通的溢流虹吸管，并且在溢流虹吸管与通气母管之间设有溢流控制阀。

通过设置与通气母管连通的溢流虹吸管和溢流控制阀，可以提高上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡的排出效率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，内隔筒内设有防涡杆。

通过设置防涡杆，能够防止在侧向进液过程中产生涡流，影响油滴的排出效果。

具体地，在一个优选的实施方式中，内隔筒为圆锥形结构，内隔筒的底部圆口直径与筒体的内径相等，内隔筒的顶部圆口直径为筒体的内径的1/3～1/2。

通过合理的结构设计计算，能够促使介质的离心加速度稳定在合理区间，同时保证油水分离时，向下的水相介质尽量不携带小气泡，确保油水分离效果。

进一步地，在一个优选的实施方式中，排渣口设有虹吸式排渣管。

通过虹吸式沉积渣排出管线的设置，可以降低排放阀因沉积渣堆积失去排放功能的发生概率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，筒体底部设有支撑装置。

通过在筒体底部设置支撑装置，能够使得整个油水分离装置的结构稳定可靠，并于安装固定。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：结合旋流分离和气浮技术的优点，不仅能够提高油水分离效率，而且具有停留时间短、体积小、重量轻、占地面积少，投资费用低，操作简便，使用灵活、使用寿命长、维护费用少等优点。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本实用新型实施例的油水分离装置的整体结构。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

图1示意性显示了本实用新型实施例的油水分离装置10的整体结构。

如图1所示，本实用新型实施例的油水分离装置10，包括筒体1，筒体1内设有内隔筒2。在靠近筒体1底部的位置设有进液射流器3，筒体1上与进液射流器3连接的位置设有能够使待处理介质从筒体1切向进入内隔筒2的进液口11。内隔筒2内设有能够使待处理介质螺旋上升的导流板4。筒体1侧部设有出液口12，筒体1底部设有与内隔筒2连接的排渣口13，筒体1顶部设有能够与内隔筒2连通的出口14。

根据本实用新型实施例的油水分离装置，来液经进液射流器减压释放微气泡，含有大量微气泡的待处理介质通过进液口从筒体中下部切向进入内隔筒，经导流板引导，依靠内隔筒结构的合理设计使得待处理介质中的离心加速度稳定在合理区间，尽可能降低原油乳化程度，并有效地规避了产水被二次污染的可能，也降低了由来液不稳定造成的水质波动。待处理介质中的油水气在旋流过程中同时同向上升，油滴和气泡在上升过程中会发生接触并黏附，形成密度比油滴更小的油滴-微气泡黏附体，并向筒体中心运移。介质通过内隔筒顶部开口后，油滴-微气泡黏附体等轻组分继续上升，水相介质则折返向下，从而实现良好油水分离效果。继续上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡最终在筒体内液体的上层形成油或乳液状的连续层，产生的油气堆积物连续不断地通过出口排出。来液中的泥沙等沉积渣进入分离装置后回集中于罐体底部，可通过排渣口不定期排放处理。本实用新型涉及的油水分离装置结合旋流分离和气浮技术的优点，相比现有技术中的重力沉降罐，不仅能够提高油水分离效率，而且具有停留时间短、结构紧凑、重量轻、占地面积少、投资费用低、操作简便、使用灵活、使用寿命长、维护费用少等优点。

具体地，筒体1的顶部通过顶封头15密封，筒体1的底部通过底封头16密封，因此结构稳定可靠。

如图1所示，具体地，在本实施例中，内隔筒2为圆锥形结构，内隔筒2的底部圆口直径与筒体1的内径相等，内隔筒2的顶部圆口直径为筒体1的内径的1/3～1/2。申请人通过大量创造性劳动发现，内隔筒的上述结构设置形式能够促使介质的离心加速度稳定在合理区间，同时保证油水分离时，向下的水相介质尽量不携带小气泡，确保油水分离效果。优选地，在本实施例中，内隔筒2内设有防涡杆21。通过设置防涡杆，能够防止在侧向进液过程中产生涡流，影响油滴的排出效果。

优选地，在本实施例中，筒体1的顶部设有能够与出口14的连通的通气母管5，通气母管5与进液射流器3之间设有循环通气管6。通过设置通气母管和循环通气管，能够使得油水分离装置根据实际需要引入适量循环气，在强剪切的条件下生成微气泡，强化之后的分离效果。优选地，循环通气管6上设有流量计7和流量调节阀8。通过在循环气管上设置流量计与流量调节阀一起配合，可以在气泡控制方面有定量的数据参考，现场实际操作时，气泡大小及数量上的控制更为精确、稳定，油水分离效率得以持续保证，减少人为经验操作造成的流程波动。具体地，在本实施例中，通气母管5构造为三通管，容易理解地，通气母管5可以根据需要设计为三通母管、四通母管、五通母管、六通母管等多种结构形式，能够减少在筒体和顶封头上的开口数量，确保筒体和顶封头的结构强度，降低油水分离装置在制造过程的加工难度。

优选地，如图1所示，在本实施例中，通气母管5上设有溢流控制阀9。通过在通气母管上设置溢流控制阀，使得油水分离装置可以在自溶气气旋浮油水分离方式与射流引导气旋浮油水分离方式之间自由切换，适应性更广。另外，上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡能够通过溢流控制阀排出。进一步地，在一个优选的实施方式中，筒体1顶部设有与通气母管5连通的溢流虹吸管101，并且在溢流虹吸管101与通气母管5之间设有溢流控制阀9。通过设置与通气母管连通的溢流虹吸管和溢流控制阀，可以提高上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡的排出效率。

如图1所示，进一步地，在本实施例中，排渣口13设有虹吸式排渣管102。通过虹吸式沉积渣排出管线的设置，可以降低排放阀因沉积渣堆积失去排放功能的发生概率。优选地，筒体1上设有支撑装置103。通过在筒体底部设置支撑装置，能够使得整个油水分离装置的结构稳定可靠，并于安装固定。具体地，支撑装置103包括沿筒体1外周靠近底部的位置均匀设置的支撑柱，使得支撑装置103结构简单，制造方便。

如图1所示，本实用新型实施例的油水分离装置的工作原理如下：

来液经进液射流器3减压释放微气泡，同时可根据实际需要引入适量循环气，在强剪切的条件下生成微气泡，强化之后的分离过程，含有大量微气泡的待处理介质通过进液口11从筒体1中下部切向进入内隔筒2，经导流板4引导，依靠内隔筒2的特殊结构，待处理介质的离心加速度稳定在合理区间，这时介质中的油水气在旋流过程中同时同向上升，介质中的油滴和气泡有充分的时间和机会接触并发生黏附，形成密度比油滴更小的油滴-微气泡黏附体等轻组分，并向筒体1中心运移。介质通过内隔筒2上圆口后，轻组分继续上升，水相介质则折返向下，此处内隔筒2上圆口经过合理设置，保证向下的水相介质不携带油滴-微气泡黏附体，从而实现良好油水分离效果。继续上升的油滴-微气泡黏附体及微气泡等通过溢流虹吸管上的溢流控制阀9或通气母管5上的溢流控制阀9排出。来液中的泥沙等沉积渣进入油气分离装置后会集中于筒体1底部，通过沉积渣排出管线不定期排放。

根据上述实施例，可见，本实用新型涉及的油水分离装置，结合了旋流分离和气浮技术的优点，不仅能够提高油水分离效率，而且具有停留时间短、体积小、重量轻、占地面积少，投资费用低，操作简便，使用灵活、使用寿命长、维护费用少等优点。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。