[实用新型]油水分离用水力旋流气浮器

说明书

本实用新型属于石油工业设备，特别涉及一种油水分离用水力旋流气浮器。随着石油工业的不断发展，我国目前所开采的油田绝大部分已进入高含水期，油田抽出液含水率有时高达90％以上，现行的油水分离工艺复杂、处理流程较长，有的油田所使用的抽出液预分离设备和后续的水处理设备几年就需扩建一次，对于粘度较高的抽出液必须采用预加热和沉降分离的工艺，加热炉负荷随液量增加而增加，造成能耗成倍增长，老油田改造工程投资逐年上升的后果。目前有的油田已采用水力旋流器进行原油预分离和后续的产出水除油，这在很大程度上减轻了原油处理所存在的的困难，具有高效、节能、成本低和维护简单等特点，但现有的水力旋流器无法将油田抽出液中的乳化油和部分分散油分离出去而造成底流含油量偏高。

本实用新型的目的在于提供一种能够使油田抽出液中油-水-砂三相完全分开的油水分离用水力旋流气浮器。

本实用新型主要由筒体、可拆式底流口和曝气头三部分构成。筒体由园柱和两级园锥构成。筒体上端设有溢流管，筒体园柱侧面设有进料管，筒体下端可拆式底流口相连。可拆式底流口通过螺纹圈，与底流口通过四个筋板连接并固定，螺纹套圈用来固定曝气头并控制曝气头在底流口的插入深度。曝气头由锥体和柱体两部分构成，曝气头的锥体部分上有微孔与内部相通，柱体部分表面没有孔隙，但内外表面围成的空腔与锥体部分的空腔相通，柱体部分的外表面开有螺纹，固定到可拆式底流口的螺纹套圈内，曝气头柱体部分的下部外侧开有小口带内螺纹。

本实用新型的结构特点是长柱体、双级大锥角，底流口设有曝气头。这种结构将气浮和旋流离心分离有机结合于一起。长柱体有利于延长油水的分离时间，使游离油和部分分散油在该区域内从溢流口排出；旋流器下部的双级大锥角结构，能使旋转主体流向下依次穿过柱体分离区、短锥分离区和长锥分离区时产生三次速度突变，使混合体系中的微细油珠缔合，并尽可能将柱体区域内未分离的游离油和分散油在两级锥体区域内分开。通过在旋流器底流口内设置微孔曝气头，在设备工作时连续充入一定压力的气体(也可以利用油田抽出液中的天然气)，微细气泡弥散于主体流中，从而可以将经过三个离心分离区的主体流中的乳化油、少量分散油和游离油捕集到气泡表面，与主体流分开并从溢流口排出。

下面结合附图和实施例进一步叙述本实用新型的内容。

图1为本实用新型的整体结构示意图，

图2为本实用新型的筒体结构示意图，

图3为图2的俯视图，

图4为本实用新型的可拆式底流口结构示意图，

图5为图4的俯视图，    

图6为本实用的曝气头的结构示意图，

图7为图6的俯视图。

图中：1筒体，2可拆式底流口，3曝气头，4进气管，5进料管，6溢流管，7螺纹套圈。

实施例：整机如图1所示，主要由三部分组成，即筒体1、可拆式底流口2和曝气头3。筒体如图2所示，由园柱和两级园锥构成。在筒体1的上端设有溢流管6，油田抽出液中的轻相-油从这里排出；园柱的侧面设有进料管5，具有一定进料压力的抽出液由该管进入分离筒体，筒体1的下端与可拆式底流口2相接，抽出液中的水和固相悬浮物从筒体的下端口排出。可拆式底流口如图4和图5所示，通过螺纹与筒体下端相连，底流口2内设有一螺纹套圈7用来固定曝气头并控制曝气头在底流口的插入深度，曝气头3的结构如图6、图7所示，曝气头的锥体部分上有微孔与内部相通，柱体部分表面没有孔隙，但内外表面围成的空腔与锥体部分的空腔相通，柱体部分的下表面开有螺纹，这样就可以固定到可拆式底流口的螺纹套圈内，曝气头3柱体部分的下部外侧开有小口，带内螺纹，以便于将压缩气体通入。

使用本实用新型首先，油田抽出液经给料泵从进料管给到设备内，主体流在离心力的作用下可分出的轻相-游离油和部分分散油集中于筒体的中心部位，并从溢流口排出，重相如砂粒等固相悬浮物、大部分水、所有乳化油、少量游离油和分散油沿筒体内壁旋转而下。这时，从曝气头表面微孔中逸出的微气泡弥散于主体流中，很容易将主体流中疏水的油相(包括乳化油、分散油和游离油)捕集到自身表面而从溢流管排出。这样，从底流口排出的成分中，理论上讲只有砂粒等固相悬浮物和水。由于曝气头特殊的结构，可以将底流分为两部分，从底流口和曝气头之间的环形缝隙中排出的是含砂粒等固形物较多的浓砂部分，而从曝气头中空区域排出的则是水。这样，经过该设备的处理油田抽出液就可以将油-水-砂三相完全分开。

预处理(主要包括破乳、混凝和改善油相的可浮性)后的油田抽出液经该设备处理后底流口出水含油率完全可以达到国家废水排放标准，由于浓砂水的排量较少，因而可以减少沉砂设备的数量，该设备尤其适合于可用空间较小的海上采油平台使用。