[发明专利]一种多级筒式油水分离装置

说明书

一种多级筒式油水分离装置。包括一级管径、二级管径、三级管径、锥形接头以及一级盖板式螺旋流道、二级支架式螺旋流道、三级支架式螺旋流道等部分；各级管径和各级盖板式螺旋流道用于对混合液进行多级分离，并将油相收集；水相向边壁运动并由三级排水孔排出装置进行收集，油相由三级油相出口排出装置进行收集，完成油水混合相的多级高精度分离。本种油水分离装置形成多级环筒式油水旋流分离，可在管道或其他可连接装置内实现油水多级分离，并将油水两相分别收集，实现油水两相的高精度实时分离，且对环境无污染。分离效率高。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油石化、环保化工等领域中的油水两相流分离装置。

背景技术

我国油田大多采用注水开发模式，分层注水在经济有效开发、持续高产稳产、提高水驱采收率等方面取得了显著成效。随着石油行业的发展，我国主力油田均进入高含水开采期，甚至有些油井的含水率达到98%，失去开采价值处于废井状态。但我国原油进口率却超过70%，因此对采出原油进行油水分离具有重要意义。目前，主要运用重力沉降法对采出液进行分离。其原理是分局油水两相之间存在的重力差，依靠重力经过长时间的静置沉降，质量较轻的油相上浮在混合相上层，质量较重的水相沉降到混合相下层。但重力沉降法存在设备占地面积大，分离速度慢，分离精度低等不足。因此，针对目前存在的问题，部分专家学者提出将混合相轴向速度转化为切向速度，利用不同介质之间存在的密度差，使混合液本身产生几十倍于重力加速度的离心力，从而实现油水两相分离。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种多级油水分离装置，实现管道及各种可连接设备内的油水分离，该装置能够实现不同工况条件下的油水分离且提高了油水分离效率和精度，具备高效、小型、快速等优点。

本发明的技术方案是：该种多级筒式油水分离装置，包括一级管径、二级管径以及三级管径，其独特之处在于：

一级管径上端为混合相入口，底端为一级水相出口；在一级管径上端由螺纹连接有锥桶接头；一级管径内腔上端固定有一级盖板式螺旋流道；在一级管径顶端边壁外侧设置有一级螺纹；在一级管径顶端入口处设置有充气式缩颈装置，由充气入口对充气式缩颈装置进行充气，以减小一级管径入口，达到减小装置进液量的目的；在一级管径外壁焊接一级正钩并设置一级排水孔，一级正钩用于实现与外部装置的固定与装配，一级排水孔用于将一级分离后的水排出本分离装置；一级管径内壁焊接有一级负钩，用于实现对二级管径的装配固定；在一级盖板式螺旋流道顶部的盖板处，设置杂物过滤孔，以防止混合相中的杂物进入本分离装置内；在一级盖板式螺旋流道盖板上设置盖板外螺纹和盖板内螺纹，用于实现一级盖板式螺旋流道与一级管径和锥桶接头连接；盖板内螺纹与一级管径顶端的一级螺纹配合，一级盖板式螺旋流道固定在一级管径顶端。

二级管径上端为二级混合相入口和二级支架式螺旋流道；在一二级固定环外壁上，焊接有8个一二级固定脚架；一二级固定脚架与一级管径内壁上的一级负钩相勾连，从而将二级管径固定在一级管径轴心位置处；在二级管径顶端设置二级螺纹，用于在特殊工况需求下对二级管径进行加长；在二级管径外壁焊接有二级正钩，用于将二级管径固定在一级管径轴向中心位置；二级管径内壁焊接有二级负钩，用于将三级管径固定在二级管径轴向中心位置；在二级管径底部设置有二级排水孔，用于将二级分离后的水排出装置；二级管径外壁上的二级正钩用于和一二级固定环相勾连，一二级固定环通过一二级固定脚架与一级负钩相互勾连，从而将二级管径固定在一级管径轴向中心位置，以确保油相能够进入二级管径实现油水混合相的二次分离；二级支架式螺旋流道通过顶端焊接的固定架将其固定在二级管径顶端；在二级支架式螺旋流道中间柱段部分，设置有二级导流腔和二级导流孔，用于防止混合液冲击二级支架式螺旋流道时液体飞溅和确保混合液进入流道内。