一种旋流过滤组合式油水分离装置

本公开涉及油水分离，具体地说，涉及一种用于处理含油采出液的具有除砂功能的油水分离装置。

背景技术：

1、随着油田开采程度的不断深入，目前油田采出液的含水率极大，导致处理采出液的成本要大于它带来的收益，故降低采出液的处理成本和提高油水分离效率正在成为各油田提高竞争力的重要手段。针对这一需求，设计一种处理油田高含水采出液的油水分离装置十分有必要。查阅相关资料专利名称：一种石油化工油水分离装置，专利(申请)号：cn202310296638.3。该油水分离装置可以通过油水分离膜装置对液体进行分离并且通过电机带动刮油杆旋转，将油水分离膜装置上方的油刮动并最终收集至集油箱，但是该油水分离装置在实际操作中存在以下不足：该油水分离装置的刮油杆只能刮去油水分离膜表面附着的油滴，细小油滴依然会堵塞在油水分离膜的网孔之间，若油水分离膜不能及时更换则影响分离效率，但该油水分离装置的油水分离膜的更换需要整体拆卸，比较繁琐；该油水分离装置的单层油水分离膜的分离效率比较有限，并不能最大程度上分离含油采出液；同时该油水分离装置对于含油采出液中可能存在的大颗粒砂相介质无法过滤。

2、申请人的科研团队研发出了一种具有自清洁功能、可控润湿性的乳液分离膜，详见中国文献cn115920664a，该种膜目前尚未应用于地面上的油水分离中，因此，如果能够将该种膜应用于油水分离中，将会提高油水分离的效率，降低更换油水分离膜的频率。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的技术问题，本公开提出了一种旋流过滤组合式油水分离装置，本公开给出的装置，所采用的油水分离膜等零部件更换方便，能够有效分离含油采出液中的油、水、大颗粒砂相介质，所采用的多段分离结构之间通过螺纹连接，均可快速拆装，所采用的分离膜具有自洁性，在一定程度上解决了现有的油水分离膜容易被细小油滴堵塞网孔和更换不变的问题。

2、本公开提供了一种油水分离模块，包括油水分离膜301，其独特之处在于：

3、所述油水分离模块还包括分离膜固定环302、分离膜支撑架303、底层分离膜支撑架304、底部排水口305、底部排油口306以及输油斜道307；

4、其中，分离膜固定环302和分离膜支撑架303的圆环上分别设有两个等间距螺纹孔，在油水分离膜301边缘设有等间距的两个同样大小的孔并在其顶部设有一个圆孔，油水分离膜301铺展在分离膜支撑架303上，油水分离膜301的顶部圆孔套在分离膜支撑架303顶部的圆管上，侧边的两个圆孔与分离膜固定环302平行，压在分离膜支撑架303上，分离膜固定环302压在油水分离膜301上，并由螺钉将油水分离膜301固定在分离膜固定环302和分离膜支撑架303之间；

5、底部排水口305设置在底层分离膜支撑架304的内部中心处，底部排水口305的面积与油水分离膜301铺展在底层分离膜支撑架304上的面积相同，底部排油口306设置在底部分离膜支撑架304的侧边，输油斜道307设置在底层分离膜支撑架304的内部，在底部排水口305的外侧一周，输油斜道307整体呈30度倾斜状态与底部排油口306相连。

6、进一步地，所述输油斜道307整体呈30度倾斜。

7、进一步地，所述油水分离膜301是一种以不锈钢网为基底，以锌盐溶液为电解质，在不锈钢网上沉积氧化锌纳米片，制备得到的超亲水/超疏油的水包油采出液分离膜，该分离膜能够高效分离水包油和油包水的含油采出液。

8、本公开的另一方面，给出了一种旋流过滤组合式油水分离装置，应用前述油水分离模块中的任一种，其独特之处在于：

9、所述装置还包括旋流分离器模块1；

10、所述旋流分离器模块包括旋流器溢流管101、旋流器入口联合管102、旋流器底流管103以及法兰连接管104；

11、其中，旋流器溢流管101、旋流器入口联合管102、旋流器底流管103、旋流器法兰连接管104均采用中空结构，旋流器溢流管101置于旋流分离器模块1的顶部，旋流器入口联合管102置于旋流分离器模块1的侧边，与进液口通过法兰连接，旋流器底流管103置于旋流分离器模块1的底部，与法兰连接管104通过法兰连接；

12、由所述法兰连接管输出的介质进入所述油水分离模块的介质入口。

13、进一步地，所述装置还包括上部初级水处理模块2；

14、所述上部初级水处理模块2包括上部框架201、固液分离装置202以及初级液体分流装置203；

15、其中，上部框架201设有四个螺纹孔，螺纹孔在上部框架201上等间距分布；通过螺钉将上部框架201与固液分离装置202连接并固定，初级液体分流装置203通过螺纹与固液分离装置202的底部相连；

16、旋流分离器模块1中的法兰连接管104的与上部框架201的中间圆孔通过螺纹连接，以此来连接旋流分离器模块1与上部初级水处理模块2；上部初级水处理模块2中的上部框架201的下部设有螺纹与油水分离模块3通过螺纹连接；油水分离模块3中的各级均采用螺纹连接，分离膜支撑架303的外壁设有两处螺纹，分别与上部框架201和底部分离膜支撑架304通过螺纹连接，以此实现自由便捷的拆卸各个模块；

17、旋流分离器模块1中的旋流器入口联合管102与进液口通过法兰连接，这样的连接方式在面对高速的液体时可以更加稳定，旋流器底流管103与法兰连接管104通过法兰连接；

18、上部初级水处理模块2中的上部框架201与固液分离装置202上面均设有四个等间距的螺孔，二者通过螺栓固定在一起，初级液体分流装置203通过螺纹连接在固液分离装置202的底部。

19、进一步地，所述初级液体分流装置203采用八爪鱼式结构，用于减缓上一模块中流入的含油采出液的冲击力，以防止过大的冲击力破坏下一模块的油水分离膜301。

20、本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

21、首先，该种旋流过滤组合式油水分离装置，结构简单占地面积较小，通过设置有多段分离结构且每一段分离结构均可快速拆装，便于对堵塞的凝固杂质或油渍进行清理。

22、其次，该种旋流过滤组合式油水分离装置，通过设置有固液分离装置，且便于拆卸，可以有效解决现有的含油采出液中可能含有的大颗粒砂相介质影响分离效率和分离精度甚至破坏油水分离装置内部结构的问题。

23、另外，该种旋流过滤组合式油水分离装置，通过设置有初级液体分流装置，可以有效降低从旋流器分离器模块中注入上部初级水处理模块中的含油采出液的冲击力，防止破坏下一模块的油水分离膜，同时将含油采出液进行分流，均匀地喷洒在油水分离膜上，提高油水分离效率和油水分离膜的利用率。

24、此外，该种旋流过滤组合式油水分离装置，通过设置有油水分离膜，该膜是一种新型的亲水疏油材料的膜，可直接在将水过滤的同时令油滴吸附在膜的表面，同时该油水分离膜的拆装更换方便快捷，进一步提高了装置的使用便捷性和油水分离效率。

25、最后，该种旋流过滤组合式油水分离装置，通过设置有相同结构的中部的油水分离模块，故可以根据所分离的含油采出液的分离难度，灵活选择增加或者减少任意层的中部的油水分离模块，以此来控制油水分离的精度，同时减少材料的非必要损耗。

26、综上所述，本公开提出的旋流过滤组合式油水分离装置具有结构简单、占地面积较小，且具有便于拆卸，应用灵活等优点，可以避免材料的浪费，提高经济效益，是一种适用于分离含油采出液的装置。

27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

28、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。