[发明专利]一种井下超重力聚结旋流油水分离装置

说明书

一种井下超重力聚结旋流油水分离装置。主要目的在于提供一种可实现油滴聚结与高精度油水分离的旋流装置。其特征在于：所述旋流装置包括上连接部件、聚结部件、入口盘部件、螺旋流道部件、旋流腔部件、大锥段部件、小锥段部件、尾管部件及控流部件；各结构通过法兰与螺纹结合起来形成实现油滴聚结的聚结单元和油水分离的旋流分离单元。本种装置突破了传统的两相介质一级旋流分离器与两级旋流分离器的分离结构，在同一装置内实现了油滴聚结和油水分离，具有运转连续、加工便捷、安装方便、设备体积小、适用范围广及高精度分离等优点。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油、化工及环保等领域中的油水分离装置。

背景技术

随着我国的大部分油田进入高含水开采阶段，井下油水分离及同井注采技术成为了主流。旋流分离器因其结构紧凑、占地面积小、设备成本低和分离效率高等优点被运用在井下油水分离技术上。但是需要解决的技术问题也随之而来：传统的井下油水分离旋流器常规结构由入口、螺旋流道、大锥段、小锥段、底流口及溢流口组成。此类旋流器虽能够用于油水分离，但对于含油浓度较高的底流，却不能够实现高精度的油水分离。为实现高精度的油水分离，虽然可以通过数个旋流器串联实现，但此类设备的结构较复杂且内部压力损失较大，不适用于井下高压工况。此外，在井下高压、高温等复杂条件下，进液量有时会变得不稳定，也会导致分离效果不好。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种井下超重力聚结旋流油水分离装置，该种油水分离装置具有油滴聚结性能和分离性能，能够实现高精度的液-液分离。

本发明的技术方案是：该种井下超重力聚结旋流油水分离装置，包括上连接部件1、旋流腔部件5、大锥段部件6、小锥段部件7以及尾管部件8，其独特之处在于：

所述装置还包括聚结部件2、入口盘部件3、螺旋流道部件4和控流部件9；

其中，所述上连接部件1为一个圆柱形管状结构，具有上连接法兰11和溢流管12，上连接法兰11用于与外部油管连接，溢流管12与上溢流通道23采用配套的螺纹连接并实现密封；

所述聚结部件2包括导流柱21、聚结腔22和聚结部件外壳24；其中导流柱21内有管状结构的上溢流通道23；聚结部件外壳24为空心圆台形，其下端为法兰，用于与入口盘部件外壳35上端连接；导流柱21为空心圆台，导流柱21的上端直径大于下端直径且高度大于聚结部件外壳24的高度；在导流柱21壁面涂覆有多尺度微纳米结构的亲油疏水的涂层，所述的超疏水超亲油涂层采用专利CN201711180329.0所述方法制备，增加了油滴聚结的机率。

入口盘部件3具有入口法兰31、切向通道32、聚结挡板33和入口盘部件外壳35；入口法兰31为标准件；聚结挡板33是一个空心圆台，聚结挡板33内部的空心段形成入口通道34，聚结挡板33的外壁面涂覆有有多尺度微纳米结构亲油疏水的涂层，所述的超疏水超亲油涂层采用专利CN201711180329.0所述方法制备，入口盘部件外壳35的下端法兰用于和旋流腔部件5的上端法兰连接；

螺旋流道部件4用于使液流变成旋流状态，螺旋流道部件4的中央开有一个圆形的下溢流通道41；螺旋流道部件4安装在旋流腔部件5中，下溢流通道41上端与导流柱21下端通过螺纹连接；

旋流腔部件5是筒状结构，其上下端均配备有标准法兰，上端与入口盘部件外壳35下端连接，下端与大锥段部件6上端连接；

大锥段部件6为设有锥形通孔的管状结构，上端的直径大于下端；大锥段部件6上端与旋流腔部件5下端采用法兰连接，下端与小锥段部件7上端采用法兰连接；

小锥段部件7为设有锥形通道的管状结构，上端的直径大于下端的直径；小锥段部件7上端与大锥段部件6下端采用法兰连接，下端与尾管部件8上端采用法兰连接；

尾管部件8为设有圆柱形通道的管状结构，其上端与小锥段部件7下端采用法兰连接，下端与控流部件9上端采用法兰连接；