一种油气水网管式多级分离装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111467839A(43)申请公布日2020.07.31(21)申请号202010320012.8(22)申请日2020.04.21(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人朱红钧胡昊褚鑫唐堂戚宇航(51)Int.Cl.B01D17/032(2006.01)B01D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种油气水网管式多级分离装置及方法(57)摘要本发明涉及一种油气水网管式多级分离装置及方法，装置为一体化结构，由入口管、水平主管、上倾收缩管、排油管、气液分离管、集气管、捕雾器、排气管、油水分离管、排水管及堰板组成。混合流体从入口管进入水平主管后，因管径增大，流速降低，保证了停留时长，也增强了重力分层作用。在气液分离管中，液滴受重力作用回落至水平主管，气液分离管分离效果逐级提升，气体在集气管富集后穿过捕雾器从排气管排出。受堰板阻挡，水流入油水分离管，而油流翻越堰板向下游流动。水相通过多级油水分离管呈台阶逐级下行，最终在五级油水分离管的水平管段富集，通过排水口流出。通过气液分离管和油水分离管的多级分离，水平主管末端富集了油相，最终翻越上倾收缩管从排油管排出。CN111467839ACN111467839A权利要求书1/2页1.一种油气水网管式多级分离装置，由入口管(1)、水平主管(3)、上倾收缩管(4)、排油管(5)、气液分离管、集气管(11)、捕雾器(12)、排气管(13)、油水分离管、排水管(19)及堰板组成；气液分离管平行布置有五根，包括一级气液分离管(6)、二级气液分离管(7)、三级气液分离管(8)、四级气液分离管(9)、五级气液分离管(10)；油水分离管平行布置有五根，包括一级油水分离管(14)、二级油水分离管(15)、三级油水分离管(16)、四级油水分离管(17)、五级油水分离管(18)；堰板平行布置有四块，包括一级堰板(20)、二级堰板(21)、三级堰板(22)、四级堰板(23)；入口管(1)、水平主管(3)、上倾收缩管(4)和排油管(5)依次连通，水平主管(3)与上倾收缩管(4)由弯头连接，上倾收缩管(4)向上倾斜且管径逐渐缩小，上倾收缩管(4)与排油管(5)由弯头连接，排油管(5)和入口管(1)管径小于水平主管(3)管径；注剂口(2)位于入口管(1)中部，注剂口(2)口径小于入口管(1)管径；气液分离管管径小于水平主管(3)管径，且等间距平行排列在水平主管(3)上方，与水平主管(3)垂直；五级气液分离管高度依次增加，即一级气液分离管(6)最短，五级气液分离管(10)最长；集气管(11)位于气液分离管上部，五根气液分离管均与集气管(11)连通，因气液分离管高度依次升高，集气管(11)呈倾斜布置，集气管(11)一端由弯头与一级气液分离管(6)相连，集气管(11)另一端通过弯头与水平的排气管(13)连接，在与排气管(13)相连的一端集气管(11)内部安装有捕雾器(12)；水平主管(3)上，同级气液分离管位于油水分离管上游，且前四级油水分离管的每一级油水分离管与其紧邻下游高一级的气液分离管之间的水平主管(3)下壁安设有堰板，五级油水分离管(18)与上倾收缩管(4)之间不设堰板；堰板为圆冠形，半径与水平主管相同；四块堰板高度从上游至下游依次降低，一级堰板(20)高度最高，四级堰板(23)高度最低；其特征在于：五根油水分离管均分布在水平主管(3)下部，每根油水分离管均由倾斜管段和水平管段两部分组成，倾斜管段一端与水平主管(3)相连，另一端与水平管段通过弯管连接，油水分离管倾斜管段与水平主管(3)的衔接和气液分离管与水平主管(3)的衔接呈交错排布，且一级气液分离管(6)位于一级油水分离管(14)上游；一级油水分离管(14)的水平管段与二级油水分离管(15)的倾斜管段底部连通，二级油水分离管(15)的水平管段与三级油水分离管(16)的倾斜管段底部连通，三级级油水分离管(16)的水平管段与四级油水分离管(17)的倾斜管段底部连通，四级油水分离管(17)的水平管段与五级油水分离管(18)的倾斜管段底部连通，五级油水分离管(18)水平管段与排水管(19)相连。2.一种油气水网管式多级分离方法，采用如权利要求1所述的油气水网管式多级分离装置，油气水混合流体从入口管(1)进入，根据需要从注剂口(2)加入破乳剂，其特征在于：混合流体进入水平主管(3)后，由于管径增大，流速降低，保证混合流体在分离器内的停留时长，也增强了重力分层作用；此外，由于过流截面积的增大，压力降低，气体膨胀，气相更容易上浮，液相更容易下沉；在水平主管(3)中发生初步的气液分层后，气相主要聚集在水平主管(3)的上