本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域,尤其涉及一種用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置。
背景技術(shù):
1、石油開采是指通過地質(zhì)勘探、鉆井、完井、采油等一系列技術(shù)手段,將地下的石油資源開采到地面的過程。石油是當(dāng)今世界最重要的能源和化工原料之一,對全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有不可替代的作用。石油開采是實(shí)現(xiàn)石油資源利用的首要環(huán)節(jié),對于保障國家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
2、在石油開采過程中,通常需要從地下含油構(gòu)造中鉆探井眼,為后續(xù)的完井和采油提供通道。通過地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、鉆井勘探等手段,可以確定含油構(gòu)造的位置、范圍和儲量。然后對鉆好的井眼進(jìn)行固井、射孔等作業(yè),建立起油層與井筒之間的連通關(guān)系。
3、石油開采過程中進(jìn)行分流,石油流體中的重力分離是一種基于流體介質(zhì)密度差異的自然分離過程。當(dāng)兩種不同密度的流體介質(zhì)混合在一起時(shí),密度較大的介質(zhì)會受到重力作用而下沉,而密度較小的介質(zhì)則會上升,從而實(shí)現(xiàn)分離。
4、現(xiàn)有的重力分離利用氣液密度差,依靠重力作用使氣體中的液滴沉降至液相以及液體中的氣泡上浮至氣相,從而實(shí)現(xiàn)油氣分離,包括蒸餾,在石油開采和加工過程中,被廣泛應(yīng)用于油水分離、油氣分離等環(huán)節(jié),但是現(xiàn)有的重力分離是使用時(shí),難以對分流過程中,不同流體液面之間進(jìn)行處理,即當(dāng)在油箱的側(cè)面采用管道提取對某一液面的流體時(shí),剩余的流體殘存在不同流體之間的分隔區(qū),分隔區(qū)域的殘留問題不僅會影響重力分離本身的效率,殘留流體在分隔區(qū)域積累,會阻礙新流入的流體進(jìn)行正常的重力分離過程,殘留流體形成“死區(qū)”,其中的流體難以被有效分離,導(dǎo)致整體分離效率下降,殘留流體中可能含有雜質(zhì)或不同密度的成分,這些成分在長時(shí)間滯留后會混合,影響最終流體的純度,容易在下次蒸餾時(shí),對產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。
5、因此,有必要提供一種新的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置。
2、本發(fā)明提供的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置包括:固定在隔離盒頂壁的供氣機(jī)構(gòu)、油桶一以及油桶二,油桶一以及油桶二之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件,旋轉(zhuǎn)組件包括轉(zhuǎn)桿、驅(qū)動件以及隔流板,驅(qū)動件固定在隔離盒的底壁,轉(zhuǎn)桿的底部與驅(qū)動件的轉(zhuǎn)子固定相連,轉(zhuǎn)桿的表面轉(zhuǎn)動連接有若干等距分布的隔流板,若干隔流板通過轉(zhuǎn)板在轉(zhuǎn)桿的表面轉(zhuǎn)動,若干隔流板的外側(cè)均固定有若干等距分布的擋塊,油桶一的外側(cè)固定有固定桿,固定桿的頂部開設(shè)有流通槽;
3、供氣機(jī)構(gòu)的一端固定有氣管,氣管的一端與流通槽的內(nèi)部相連通,氣管的內(nèi)側(cè)壁上固定有安裝板,安裝板的表面開設(shè)有滑槽一,滑槽一的底壁滑動設(shè)置有閥門一,滑槽一的內(nèi)側(cè)壁上固定有若干等距分布的彈性件,彈性件的另一端與閥門一的底部固定相連,氣管的頂壁開設(shè)有滑槽二,滑槽二的底壁滑動設(shè)置有閥門二,閥門二的外側(cè)固定有擋板,氣管的內(nèi)部開設(shè)有供牽引繩滑動用的凹槽,牽引繩的兩端分別與閥門一以及閥門二的一端固定相連,油桶一的內(nèi)側(cè)壁上固定有三個(gè)相對分布的過濾板,三個(gè)過濾板之間均固定有環(huán)狀氣囊;
4、當(dāng)驅(qū)動件帶動隔流板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動使得擋塊與擋板接觸時(shí),閥門二關(guān)閉并帶動閥門一打開,使得油桶一內(nèi)部的氣體處于加速流通狀態(tài);
5、當(dāng)驅(qū)動件帶動隔流板順時(shí)針轉(zhuǎn)動使得擋塊與擋板接觸時(shí),閥門二打開并帶動閥門一關(guān)閉,使得環(huán)狀氣囊處于充氣狀態(tài)。
6、進(jìn)一步地,三個(gè)過濾板將油桶一的內(nèi)部分隔為四個(gè)獨(dú)立的空腔。
7、進(jìn)一步地,固定桿的頂部還開設(shè)有連通槽一、連通槽二、連通槽三以及連通槽四,連通槽一、連通槽二、連通槽三以及連通槽四均位于流通槽的一側(cè),流通槽以及連通槽一的一端與其中一個(gè)空腔的內(nèi)部相連通,并且位于油桶一底壁的空腔還固定有直板,直板將位于油桶一底壁的空腔自上而下分隔為上腔體以及下腔體,下腔體與流通槽的一端相連通,上腔體與連通槽一的一端相連通,并且加熱爐位于下腔體內(nèi)。
8、進(jìn)一步地,隔離盒的底部固定有底板,底板的頂部還固定有抽油機(jī),抽油機(jī)位于隔離盒的一側(cè)。
9、進(jìn)一步地,油桶一的頂壁固定有冷凝器。
10、進(jìn)一步地,油桶一的底壁固定有用于蒸餾用的加熱爐。
11、進(jìn)一步地,隔離盒的底壁還固定有供水組件,供水組件包括水箱以及水泵二,水泵二位于水箱的一側(cè),水箱以及水泵二均固定在隔離盒的底壁,水箱與水泵二之間通過支管相連,支管的表面還固定有閥門四,并且支管的一端與油桶二的表面固定相連。
12、進(jìn)一步地,油桶二位于油桶一的一側(cè),油桶二的頂壁固定有若干噴頭,若干噴頭與支管的內(nèi)部相連通。
13、進(jìn)一步地,供氣機(jī)構(gòu)、油桶一、油桶二以及供水組件之間依次相接設(shè)置。
14、進(jìn)一步地,油桶一與油桶二之間還設(shè)有傳輸組件,傳輸組件包括水泵一以及連接管,水泵一固定在隔離盒的底部,連接管的一端固定在油桶二的底部,連接管的另一端穿過水泵一后與油桶一的底部固定相連,并且連接管的表面還設(shè)有閥門三。
15、與相關(guān)技術(shù)相比較,本發(fā)明提供的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,具有如下有益效果:
16、本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)組件、隔流板、擋塊、過濾板、供氣機(jī)構(gòu)以及環(huán)狀氣囊形成多級分離結(jié)構(gòu),能夠有效分離石油開采過程中復(fù)雜的油、氣、水等多相流體,提升分離效率;
17、其中,通過驅(qū)動件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)組件的隔流板旋轉(zhuǎn),能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)石油蒸汽在油桶一內(nèi)的流動狀態(tài),石油蒸汽的流速變高,氣體擠壓隔流板,加速隔流板分隔區(qū)液體的沉降,提高了重力分離的效率;
18、隔流板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動增加了流體在裝置內(nèi)的流動路徑和接觸時(shí)間,進(jìn)一步提高分離效果,固定桿和流通槽的設(shè)計(jì)優(yōu)化了氣體流動路徑,減少了能量損耗;
19、并且當(dāng)隔流板轉(zhuǎn)動至環(huán)狀氣囊之間時(shí),環(huán)狀氣囊擠壓隔流板的外圈,避免出現(xiàn)漏液現(xiàn)象,解決了現(xiàn)有的重力沉降分流出現(xiàn)殘留流體在分隔區(qū)域積累;
20、此外,本發(fā)明在石油分離中,通過環(huán)狀氣囊的充氣與放氣,可以對過濾板之間的流體施加額外的壓力,有助于將殘留流體進(jìn)一步推動至目標(biāo)分離區(qū)域,減少殘留,提高了流體分離后產(chǎn)品的質(zhì)量。
1.一種用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,包括隔離盒(3)、分別固定在隔離盒(3)頂壁的供氣機(jī)構(gòu)(4)、油桶一(5)、若干隔流板(93)以及油桶二(6),所述油桶一(5)和油桶二(6)之間設(shè)有用于驅(qū)動若干隔流板(93)轉(zhuǎn)動用的旋轉(zhuǎn)組件,若干所述隔流板(93)的外側(cè)均固定有若干等距分布的擋塊(94),所述油桶一(5)的外側(cè)固定有固定桿(51),所述固定桿(51)的頂部開設(shè)有流通槽(53);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,三個(gè)所述過濾板(511)將所述油桶一(5)的內(nèi)部分隔為四個(gè)獨(dú)立的空腔,所述旋轉(zhuǎn)組件包括轉(zhuǎn)桿(9)和驅(qū)動件(91),所述驅(qū)動件(91)固定在所述隔離盒(3)的底壁,所述轉(zhuǎn)桿(9)的底部與所述驅(qū)動件(9)的轉(zhuǎn)子固定相連,所述轉(zhuǎn)桿(9)的表面轉(zhuǎn)動連接有若干等距分布的隔流板(93),若干所述隔流板(93)通過轉(zhuǎn)板(92)在所述轉(zhuǎn)桿(9)的表面轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述隔離盒(3)的底部固定有底板(1),所述底板(1)的頂部還固定有抽油機(jī)(2),抽油機(jī)(2)位于所述隔離盒(3)的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述油桶一(5)的頂壁固定有冷凝器(57)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述油桶一(5)的底壁固定有用于蒸餾用的加熱爐(52)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述固定桿(51)的頂部還開設(shè)有均位于所述流通槽(53)一側(cè)的連通槽一(531)、連通槽二(54)、連通槽三(55)以及連通槽四(56),所述流通槽(53)和連通槽一(531)的一端與其中一個(gè)所述空腔連通,并且位于油桶一(5)底壁的空腔還固定有直板,所述直板將位于所述油桶一(5)底壁的空腔自上而下分隔為上腔體和下腔體,所述下腔體與所述流通槽(53)的一端連通,所述上腔體與所述連通槽一(531)的一端連通,并且所述加熱爐(52)位于所述下腔體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述隔離盒(3)的底壁還固定有供水組件,所述供水組件包括水箱(8)和位于所述水箱(8)一側(cè)的水泵二(81),所述水箱(8)和水泵二(81)均固定在所述隔離盒(3)的底壁,所述水箱(8)與所述水泵二(81)通過支管(82)連通,所述支管(82)的表面還固定有閥門四(83),并且所述支管(82)的一端與所述油桶二(6)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述油桶二(6)位于所述油桶一(5)的一側(cè),所述油桶二(6)的頂壁固定有若干噴頭(61),若干所述噴頭(61)與所述支管(82)的內(nèi)部連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述供氣機(jī)構(gòu)(4)、油桶一(5)、油桶二(6)以及供水組件依次相接設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于石油開采過程中的多相流體高效分離裝置,其特征在于,所述油桶一(5)與所述油桶二(6)之間還設(shè)有傳輸組件,所述傳輸組件包括水泵一(7)以及連接管(71),所述水泵一(7)固定在所述隔離盒(3)的底部,所述連接管(71)的一端固定在所述油桶二(6)的底部,所述連接管(71)的另一端穿過所述水泵一(7)后與所述油桶一(5)的底部固定相連,并且所述連接管(71)的表面還設(shè)有閥門三(72)。