专利名称：一种油水分离中用于计量油的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种油水分离方法及装置，尤其涉及ー种适用于三次采油室内驱油实验用的油水分离中用于计量油的方法及其装置。
背景技术：
在石油行业中，三次采油室内物理模拟驱油实验在油田矿场试验前期发挥着重要的作用。室内驱油实验产出液中的 油水分离计量方法，一般都采用量筒计量。在水驱及三次采油(如聚合物驱、三元复合驱、泡沫复合驱等)过程中，由于产出液中油的量较少，水的量较多，需要准确计量产油量。但是现有的计量方法在用量筒进行计量时，需要工作人员定时更换量筒，工作量大，产出的油水分布在每ー个量筒中，每个量筒中的盛油量较少。因此，现有的计量方法存在工作量大，成本高、油计量不准确等缺陷。并且，目前，在石油开采中公知公用的油水分离计量方法及装置主要是用于エ业上的，专门适用于实验室准确计量油的方法较少。例如，中国实用新型专利第96222669号公开了ー种组合式高效油水分离装置，其包括第一处理罐，处理罐上设置有进液ロ、油出口和水出口，处理罐包括由一级亲油型中空毛细管过滤区、ニ级亲油型中空毛细管过滤区和由亲水型聚合材料组成的亲水型聚合材料过滤区，过滤区的前面设置有布水板第一级所述布水板上进液孔径相同，第二级和第三级所述布水板上部的进液孔面积分别大于前一级所述布水板上部的进液孔面积。该油水分离装置虽然自动化程度高，但结构复杂，体积较大，仅适用于油田现场液分离，不适于室内试验使用。而目前，体积相对较小的油水分离计量装置，例如中国实用新型专利第201020178394. 7号公开了ー种油水分离计量装置，包括底座、支架、玻璃管、进液管和出液管，所述支架固定在底座上，玻璃管与支架固定连接，所述玻璃管的两端均具有玻璃管塞，进液管和出液管穿入玻璃管下端的玻璃管塞与玻璃管内腔连通，且进液管的内端ロ高于出液管的内端ロ，所述支架上装连有刻度板，且刻度板位于玻璃管背面。该计量装置虽然在计量准确性上有所提高，但其结构较为复杂，成本较高、不易清洗。有鉴于现有技术的上述诸多问题，本发明人基于从事相关领域多年的丰富经验及专业知识，结合油水分离技术的应用实际，积极加以研究创新，以期克服现有技术的上述缺点，提供ー种结构简单、计量准确性高、成本低廉、使用方便、容易清洗、适用于三次采油室内驱油实验用的油水分离中用于计量油的方法及其装置。
发明内容
本发明的目的是提供ー种结构简单、计量准确性高、成本低廉、使用方便、容易清洗、适用于三次采油室内驱油实验用的油水分离中用于计量油的装置。本发明的另一目的是提供一种计量准确性高、成本低廉、操作方便、容易清洗、适用于三次采油室内驱油实验用的油水分离中用于计量油的方法。
为达到上述目的，本发明提出ー种油水分离中用于计量油的装置，该装置包括依次设置至少两个量筒，所述量筒的上端开ロ，其下端设有底座，在所述量筒的底部侧壁上开设有底部出水ロ，相邻的两量筒之间设有导流支管，所述导流支管的进ロ端与前一量筒的底部出水ロ相连通，所述导流支管的出口端向上延伸至相邻的后一量筒的上端开ロ处，所述导流支管的最高点的高度低于该导流支管所连接的量筒上端开ロ的高度。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述导流支管与所述量筒的底部出水ロ通过支管连接器相连接。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述导流支管呈折弯状，所述导流支管的最高点的高度为该导流支管所连接的量筒上端开ロ高度的三分之ニ至四分之三。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述量筒的底部出水ロ与该量筒的底座的间距为O. 5cm 3cm,所述底部出水ロ的内径为O. 2cm Icm ;所述导流支管的内径为O. 2cm O. 5cm。
如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述至少两个量筒的容积和高度按液体流动方向依次递减。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，在末尾位置的量筒上连接的导流支管延伸至一盛油容器的上端ロ处。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述导流支管通过竖直设置的支管支撑架支撑固定。如上所述的油水分离中用于计量油的装置，其中，所述量筒包括并排设置的第一量筒和第二量筒，在所述第一量筒和第二量筒之间设有第一导流支管，所述第一导流支管的进ロ端与所述第一量筒的底部出水ロ相连通，所述第一导流支管的出口端延伸至所述第ニ量筒的上端开口处；所述第二量筒的底部出水ロ与第二导流支管的进ロ端相连通，所述第二导流支管的出口端延伸至盛油容器的上端ロ处。本发明还提供了ー种油水分离中用于计量油的方法，该方法采用如上所述的装置，该方法包括将油水混合物通过前ー量筒的上端开ロ注入至所述前ー量筒内；油水混合物在所述前ー量筒内利用油水密度差进行一次分离，累积形成上部的油层和下部的水层；水层中的一部分液体通过所述前一量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与所述前ー量筒相连通的第一导流支管的进ロ端流入第一导流支管，再由第一导流支管的出ロ端流出，落入后一量筒中；流入后一量筒中的液体利用油水密度差进行二次分离，在后一量筒中累积形成上部的油层和下部的水层；同时，后一量筒中的水层的一部分液体通过所述后一量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与所述后ー量筒相连通的第二导流支管的进ロ端流入第二导流支管，再由第二导流支管的出口端流出，落入后置的量筒中，继续进行油水分离，直至导出的液体不再分离出油为止。如上所述的油水分离中用于计量油的方法，其中，所述量筒包括并排设置的第一量筒和第二量筒，该方法包括将油水混合物通过所述第一量筒的上端开ロ进入至所述第一量筒内；
油水混合物在所述第一量筒内利用油水密度差进行一次分离，累积形成上部的油层和下部的水层；水层中的一部分液体通过所述第一量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与所述第一量筒相连通的第一导流支管的进ロ端流入第一导流支管，再由第一导流支管的出ロ端流出，落入第二量筒中；流入第二量筒中的液体利用油水密度差进行二次分离，在第二量筒中累积形成上部的油层和下部的水层；同时，第二量筒中的水层的一部分液体通过所述第二量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与所述第二量筒相连通的第二导流支管的进ロ端流入第二导流支管，再由第二导流支管的出口端流出，落入一盛油容器内，此时盛油容器中的液体不再分离出油。与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点I、本发明利用油水密度差原理进行分离，通过多个并排设置且通过导流支管单向连通的量筒，使得室内驱油实验产生的油水混合物分离出的下部的水层中的一部分液体通过导流支管导入后置的量筒中进行油水分离，从而保证油水充分分离，具有计量准确性高、结构简单、成本低廉的优点。适用于对三次采油室内驱油实验产生的油水混合物进行油水分离。2、本发明的量筒中的油层不发生转移，避免了对油转移过程产生的损失，进ー步提高了油的计量准确性。而且，根据三次采油室内驱油实验产生的油水混合物的体积量，本发明提供了多种不同体积的量筒，这样在油水分离过程中不需要工作人员频繁更换量筒，大幅度降低了劳动强度，提高了工作效率，使得油的计量更加准确、方便。3、由于本发明的底部出水ロ的内径相对较大，因此便于对量筒进行清洗。
以下附图仅g在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，图I为本发明油水分离中用于计量油的装置的结构示意图；图2为本发明油水分离中用于计量油的方法的流程图。附图标记说明I-第一量筒；11-第一量筒的上端开ロ ；12_第一量筒的底座；13-第一量筒的底部出水ロ ；2_第二量筒；21-第二量筒的上端开ロ ；22_第二量筒的底座；23-第二量筒的底部出水ロ ；3_第一导流支管；31_第一导流支管的进ロ端；32_第一导流支管的出口端；4-第二导流支管；41_第二导流支管的进ロ端；42_第二导流支管的出口端；5_盛油容器；6-油层；7_水层；8_支管连接器；9_支管支撑架。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。
本发明提出的油水分离中用于计量油的装置，利用油水密度差原理进行充分分离，该装置包括依次设置至少两个量筒，各个量筒的上端开ロ，作为油水混合物的进入ロ，量筒下端设有底座，起到支撑作用。进入至量筒内的油水混合物利用油水密度差进行分离，形成上部的油层和下部的水层。在量筒的底部侧壁上开设有底部出水ロ，相邻的两量筒之间设有导流支管，导流支管的进ロ端与前一量筒的底部出水ロ相连通，导流支管的出口端向上延伸至相邻的后一量筒的上端开ロ处，且导流支管的最高点的高度低于该导流支管所连接的量筒上端开ロ的高度。这样，使得前一量筒中的水层的部分液体(该液体主要部分为水，含有少量未分离出的油)，在量筒内的油水混合液体与导流支管的高度差所产生的压力的作用下，通过量筒的底部出水口和导流支管压入后一量筒中，并在后一量筒内再次进行油水分离，如此依次在各个量筒进行油水分离，直至被导出的液体中不能分离出水为止，实现了油水混合物的充分分离，通过累计各个量筒中的油量，从而能够准确地计量出三次采油室内驱油实验产生的油水混合物中所含的油量。
在本实施例中，如图I所示，为本发明油水分离中用于计量油的装置的结构示意图。本发明的量筒包括并排设置的第一量筒I和第二量筒2，在第一量筒I和第二量筒2之间设有第一导流支管3，第一导流支管3的进ロ端31与第一量筒I的底部出水ロ 13相连通，第一导流支管3的出口端32延伸至第二量筒2的上端开ロ 21处；第二量筒2的底部出水ロ 23与第二导流支管4的进ロ端41相连通，第二导流支管的出ロ端42延伸至盛油容器5的上端ロ处。这样，经过三次采油室内驱油实验产生的油水混合物从第一量筒I的上端开ロ 11注入至第一量筒I内，并利用油水密度差原理进行油水分离，在第一量筒I内形成上部的油层6和下部的水层7，由于量筒设有底部出水ロ，底部出水ロ与导流支管相连通，在压カ差的作用下，水层中的一部分液体(含有少量油的水)通过第一导流支管3流入第二量筒2中，并在第二量筒2内利用油水密度差原理再次进行油水分离，液体中的油与水全部分离，使得通过第二导流支管4流入盛油容器5中的水中不再含有油，达到油水全部分离的功效。测算含油量时，通过第一量筒I和第二量筒2的刻度线标示，读取各个量筒中的油层的体积量，累计后便可准确地获得油水混合物中含油量。在本发明中，量筒及与量筒连接的导流支管的数量可根据实际需求选择两个、三个、四个或更多个并排在一起使用，只要保证末尾的量筒中导出的液体不会分离出油即可。由于本发明采用多个并排设置的量筒，通过下部水层中的液体依次导入后置的量筒中，使得前一量筒的水层中未被分离的部分油能够在后置的量筒进行充分分离，提高了油的计量准确性。并且，与现有技术相比，本发明的量筒中的油层不发生转移，避免了对油转移过程产生的损失，保证了油水充分分离，进ー步提高了油的计量准确性。而且，根据三次采油室内驱油实验产生的油水混合物的体积量，本发明预设了多个并排设置量筒，这样在油水分离过程中不需要工作人员频繁更换量筒，大幅度降低了劳动强度，提高了工作效率，使得油的计量更加准确、方便。在本实施例中，第一导流支管3与第一量筒I的底部出水ロ 13通过支管连接器8相连接；同样地，第二导流支管4与第二量筒2的底部出水ロ 23通过另ー支管连接器8相连接。这样，保证了导流支管与底部出水ロ连接的牢固性和密封性。进ー步的，第一导流支管3和第二导流支管4呈折弯状，在本实施中，导流支管呈S形，但本发明对导流支管的具体形状不作限制，只要能够将液体从前ー量筒导引至后一量筒中即可。第一导流支管3和第二导流支管4最高点的高度分别为第一量筒I和第二量筒2的上端开ロ高度的三分之ニ至四分之三。从而使得量筒中液体与导流支管间具有一定的压カ差，以驱动量筒中液体向导流支管方向流动。在本实施例中，为了保证水层中的液体流动，第一量筒I和第二量筒2的底部出水ロ 13、23分别与第一量筒I的底座12和第二量筒2的底座22的间距为O. 5cm 3cm，底部出水ロ 13、23的内径为O. 2cm Icm ;导流支管3、4的内径为O. 2cm O. 5cm。由于底部出水口 13、23的内径相对较大，因此便于对量筒进行清洗。在本发明中，多个量筒的容积和高度按液体流动方向依次递减，量筒可加工成5ml>IOml>20ml>30ml>50ml> 100ml> 150ml>200ml等各种不同容积，使用时可根据实际情况选择，以满足不同的需求。如图I所示，为了保证导流支管结构的稳定，在第一导流支管3和第二导流支管4一侧分别竖直设置有支管支撑架9，支管支撑架9的底部用于固定导流支管的进ロ端，而支管支撑架9的上部设有伸出的支臂，用于固定导流支管的上部。这样，导流支 管通过设置的支管支撑架支撑固定，保证了导流支管结构的稳定性和牢固性。综上所述，本发明的装置利用油水密度差原理进行油水分离，油水混合物在两个以上并排设置的量筒中进行油水分离，相邻的量筒间设置导流支管，使得前一量筒中下部水层中部分液体通过导流支管导入后一量筒中，并进行油水分离，使得油水混合物充分分离，从而准确地计量出油水混合物的含油量，并且本发明结构简单、成本低廉、使用方便、容易清洗。本发明还提出了ー种油水分离中用于计量油的方法，该方法采用如上所述的装置。请參考图2，为本发明油水分离中用于计量油的方法的流程图。如图2所示，本发明油水分离中用于计量油的方法包括以下步骤SlOO :将油水混合物通过前ー量筒的上端开ロ注入至前一量筒内；SllO :油水混合物在前一量筒内利用油水密度差进行一次分离，累积形成上部的油层和下部的水层；S120 :水层中的一部分液体通过前ー量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与前一量筒相连通的第一导流支管的进ロ端流入第一导流支管，再由第一导流支管的出口端流出，落入后一量筒中；S130 :流入后一量筒中的液体利用油水密度差进行二次分离，在后一量筒中累积形成上部的油层和下部的水层；同时，后一量筒中的水层的一部分液体通过后ー量筒的底部出水ロ，在压カ的作用下，经由与后一量筒相连通的第二导流支管的进ロ端流入第二导流支管，再由第二导流支管的的出口端流出，落入后置的量筒中，继续进行油水分离；S140 :判断液体中是否可分离出油，如果能够分离出油，接续步骤S150 ;否则执行步骤S160 ；S150:将后置的量筒中的水层的部分液体导入至下一量筒中，执行上述步骤S130，直至所导出的液体在第N个量筒中不再分离出油为止；S160 :将不含有油的水通过导流支管导入至盛油容器内；S170 :累计各个量筒中分离出的油量，从而获得油水混合物的含油量。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，该装置包括依次设置至少两个量筒，所述量筒的上端开口，其下端设有底座，在所述量筒的底部侧壁上开设有底部出水口，相邻的两量筒之间设有导流支管，所述导流支管的进口端与前一量筒的底部出水口相连通，所述导流支管的出口端向上延伸至相邻的后一量筒的上端开口处，所述导流支管的最高点的高度低于该导流支管所连接的量筒上端开口的高度。
2.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述导流支管与所述量筒的底部出水口通过支管连接器相连接。
3.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述导流支管呈折弯状，所述导流支管的最高点的高度为该导流支管所连接的量筒上端开口高度的三分之二至四分之三。
4.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述量筒的底部出水口与该量筒的底座的间距为O. 5cm 3cm，所述底部出水口的内径为O. 2cm Icm ;所述导流支管的内径为O. 2cm O. 5cm。
5.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述至少两个量筒的容积和高度按液体流动方向依次递减。
6.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，在末尾位置的量筒上连接的导流支管延伸至一盛油容器的上端口处。
7.如权利要求I所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述导流支管通过竖直设置的支管支撑架支撑固定。
8.如权利要求I至7中任一项所述的油水分离中用于计量油的装置，其特征在于，所述量筒包括并排设置的第一量筒和第二量筒，在所述第一量筒和第二量筒之间设有第一导流支管，所述第一导流支管的进口端与所述第一量筒的底部出水口相连通，所述第一导流支管的出口端延伸至所述第二量筒的上端开口处；所述第二量筒的底部出水口与第二导流支管的进口端相连通，所述第二导流支管的出口端延伸至盛油容器的上端口处。
9.一种油水分离中用于计量油的方法，其特征在于，该方法采用如权利要求I至8中任一项所述的装置，该方法包括 将油水混合物通过前一量筒的上端开口注入至所述前一量筒内； 油水混合物在所述前一量筒内利用油水密度差进行一次分离，累积形成上部的油层和下部的水层； 水层中的一部分液体通过所述前一量筒的底部出水口，在压力的作用下，经由与所述前一量筒相连通的第一导流支管的进口端流入第一导流支管，再由第一导流支管的出口端流出，落入后一量筒中； 流入后一量筒中的液体利用油水密度差进行二次分离，在后一量筒中累积形成上部的油层和下部的水层；同时，后一量筒中的水层的一部分液体通过所述后一量筒的底部出水口，在压力的作用下，经由与所述后一量筒相连通的第二导流支管的进口端流入第二导流支管，再由第二导流支管的出口端流出，落入后置的量筒中，继续进行油水分离，直至导出的液体不再分离出油为止。
10.如权利要求9所述的油水分离中用于计量油的方法，其特征在于，所述量筒包括并排设置的第一量筒和第二量筒，该方法包括将油水混合物通过所述第一量筒的上端开口进入至所述第一量筒内； 油水混合物在所述第一量筒内利用油水密度差进行一次分离，累积形成上部的油层和下部的水层； 水层中的一部分液体通过所述第一量筒的底部出水口，在压力的作用下，经由与所述第一量筒相连通的第一导流支管的进口端流入第一导流支管，再由第一导流支管的出口端流出，落入第二量筒中； 流入第二量筒中的液体利用油水密度差进行二次分离，在第二量筒中累积形成上部的 油层和下部的水层；同时，第二量筒中的水层的一部分液体通过所述第二量筒的底部出水口，在压力的作用下，经由与所述第二量筒相连通的第二导流支管的进口端流入第二导流支管，再由第二导流支管的出口端流出，落入一盛油容器内，此时盛油容器中的液体不再分离出油。
全文摘要
本发明公开了油水分离中用于计量油的方法及其装置，该装置包括依次设置至少两个量筒，所述量筒的上端开口，其下端设有底座，在所述量筒的底部侧壁上开设有底部出水口，相邻的两量筒之间设有导流支管，所述导流支管的进口端与前一量筒的底部出水口相连通，所述导流支管的出口端向上延伸至相邻的后一量筒的上端开口处，所述导流支管的最高点的高度低于该导流支管所连接的量筒上端开口的高度。本发明利用油水密度差原理进行分离，通过多个并排设置且单向连通的量筒，使得室内驱油实验产生的油水混合物充分油水分离，具有计量准确性高、结构简单、成本低廉、便于清洗的优点。适用于对三次采油室内驱油实验产生的油水混合物进行油水分离。
文档编号E21B47/00GK102661141SQ201210120990
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者于柏林, 李舰, 罗锋, 陈国 , 韩培慧, 顾根深, 高思远 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司