一种用于油田采油工程油气分离装置及其分离方法
阅读说明：本技术 一种用于油田采油工程油气分离装置及其分离方法 (Oil-gas separation device and method for oil field oil extraction engineering ) 是由 张谦 沈霖 柳邦郁 张伟鹏 秦世群 王方义 于 2021-01-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于油田采油工程油气分离装置,包括油气分离器,所述油气分离器顶部设置有出气口,所述油气分离器右侧面底部设置有排污口,所述出气口与上连接管一端连接,所述上连接管另一端与抽风机的进风口连接,所述抽风机的出风口与中连接管一端连接,所述中连接管另一端依次贯穿处理箱顶部、隔板并延伸至隔板下方,所述隔板固设在处理箱内部。本发明通过将油气分离器排出的天然气导入中连接管内,经防水透气膜过滤后排出,可以将天然气中的油滴截留,且过滤天然气的同时,利用气压驱动活塞下移使压板压缩处理箱底部的泥沙,可以同步将泥沙中的石油挤出。(The invention discloses an oil-gas separation device for oil extraction engineering of an oil field, which comprises an oil-gas separator, wherein the top of the oil-gas separator is provided with a gas outlet, the bottom of the right side surface of the oil-gas separator is provided with a sewage discharge outlet, the gas outlet is connected with one end of an upper connecting pipe, the other end of the upper connecting pipe is connected with an air inlet of an exhaust fan, an air outlet of the exhaust fan is connected with one end of a middle connecting pipe, the other end of the middle connecting pipe sequentially penetrates through the top of a treatment box and a partition plate and extends to the lower part. According to the invention, the natural gas discharged by the oil-gas separator is guided into the middle connecting pipe, filtered by the waterproof breathable film and discharged, oil drops in the natural gas can be intercepted, and the natural gas is filtered, and simultaneously, the piston is driven by air pressure to move downwards to enable the pressing plate to compress silt at the bottom of the treatment box, so that oil in the silt can be synchronously extruded.)
技术领域
本发明涉及采油工程设备领域，尤其涉及一种用于油田采油工程油气分离装置及其分离方法。
背景技术
油气分离器，是把油井生产出的原油和伴生天然气分离开来的一种装置。油气分离器置于潜油离心泵和保护器之间，将井液中的游离气体与井液分离，液体送给潜油离心泵，气体释放到油管和套管环形空间。有时候分离器也作为油气水以及泥沙等多相的分离、缓冲、计量之用。
现有的油气分离器将油气分离后，分离出的天然气中仍含有油滴，导致天然气不纯，分离出的泥沙中含有石油，直接丢弃导致部分石油资源的浪费，需要作出改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于油田采油工程油气分离装置及其分离方法，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种用于油田采油工程油气分离装置，包括油气分离器，所述油气分离器顶部设置有出气口，所述油气分离器右侧面底部设置有排污口，所述出气口与上连接管一端连接，所述上连接管另一端与抽风机的进风口连接，所述抽风机的出风口与中连接管一端连接，所述中连接管另一端依次贯穿处理箱顶部、隔板并延伸至隔板下方，所述隔板固设在处理箱内部，所述连接管底部位于隔板上方开设有若干出气孔，所述连接管底部表面位于隔板上方固定包裹有多层防水透气膜，所述防水透气膜将出气孔覆盖，所述连接管底部位于隔板下方开设有若干出油孔，所述连接管内底部滑动连接有活塞，所述活塞底部边缘通过多根弹簧与限位块固接，所述限位块与连接管内壁固接，所述活塞底面与压杆上端固接，所述压杆下端与压板顶面固接，所述压板边缘与处理箱内壁滑动连接，所述处理箱底部开设有若干第二出油孔，所述处理箱内底面固设有滤布，所述处理箱左侧面底部通过下连接管与排污口连通，所述处理箱右侧面竖向设置有多个排放管，所述排放管上安装有阀门，所述处理箱顶部设置有出气管。
所述处理箱顶部和隔板上皆开设有检修口，所述检修口顶部覆盖有盖板，所述盖板底面固设有硅胶，所述盖板边缘分别通过螺丝与处理箱、隔板连接。
所述压板底面固设有多个连接杆，所述连接杆底端左右两侧分别通过铰链与储油板连接，所述储油板底面与搅动板一侧铰接，所述储油板内贯穿开设有滑动槽，所述滑动槽内设置有滑杆，所述滑杆两端皆与处理箱内壁固接。
所述搅动板顶面通过第二弹簧与挤压柱下端连接，所述储油板内开设有储油腔，所述挤压柱上端延伸至储油腔内与压板固接，所述挤压柱上固定套设有硅胶环，所述硅胶环边缘与储油板固接，所述压板顶面与若干吸油棉绳一端固接，所述吸油棉绳另一端延伸至储油板外，相邻的所述储油腔之间通过连接软管连通，所述处理箱侧面固设有水泵，所述水泵的进水端与出油管一端连接，所述出油管另一端与储油腔连通。
所述油气分离器底面固设有多个第一支撑柱，所述处理箱底面固设有多个第二支撑柱，所述处理箱下方设置有箱体。
所述出气管顶部与第二处理箱底部固接且连通，所述第二处理箱顶部通过螺杆与密封盖连接，所述密封盖上贯穿固设有排气管，所述第二处理箱内设置有滤油网，所述第二处理箱侧面固设有电机，所述电机的动力输出轴延伸至第二处理箱内与滤油网一侧固接，所述滤油网另一侧与转轴一端固接，所述转轴另一端与第二处理箱内壁转动连接。
所述滤油网边缘固设有刮油软板，所述刮油软板上固设有若干刮油副板。
所述刮油软板、刮油副板皆为橡胶材质。
所述压杆上固定套设有第二硅胶环，所述第二硅胶环边缘与中连接管底端固接。
一种用于油田采油工程油气分离装置的分离方法，包括如下步骤：
步骤一：油气分离器将石油、伴生天然气、泥沙进行初步分离，将天然气通过出气口排出，将泥沙从排污口排出；
步骤二：通过油气分离器的排污口将泥沙排放至处理箱底部，抽风机将排出的天然气输送至连接管内，连接管内的天然气通过出气孔经防水透气膜过滤后排出，将天然气中携带的油滴隔离在连接管内，当连接管内积聚的石油越来越多时，石油将位于底部的出气孔堵塞，使可排气的出气孔数量减少，从而使连接管内气压不断增大驱动活塞下移，活塞通过压杆带动压板下移压缩处理箱底部的泥沙，将泥沙中石油挤出，挤出的石油经滤布过滤后经第二出油孔排出；
步骤三：活塞下移至出油孔处时，连接管内的石油经出油孔排出，石油不再堵塞出气孔，连接管内气压减少，活塞在弹簧作用下上升，不再经出油孔排出石油，此时连接管内积聚石油堵塞出气孔使气压上升，活塞下降，经出油孔排出石油，如此循环，使压板上下移动带动搅动板摆动搅动泥沙，将位于内部的泥沙翻滚至靠近滤布的地方；
步骤四：吸油棉绳将泥沙中的石油吸收，搅动板摆动过程中按压挤压柱，使压板压缩吸油棉绳将吸油棉绳上的石油挤出至储油腔内，然后启动水泵将储油腔内的石油吸出，吸出时储油腔内产生负压，进一步将泥沙中的石油通过吸油棉绳吸入储油腔内。
步骤五：经出气管排出的天然气进入第二处理箱内然后经排气管排出，启动电机，使电机带动滤油网转动将天然气中的油滴过滤截留，且滤油网转动过程中刮油软板和刮油副板可以将第二处理箱内壁上的石油刮除。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过将油气分离器排出的天然气导入中连接管内，经防水透气膜过滤后排出，可以将天然气中的油滴截留，且过滤天然气的同时，利用气压驱动活塞下移使压板压缩处理箱底部的泥沙，可以同步将泥沙中的石油挤出。
2、当活塞下移至出油孔处时，连接管内的石油经出油孔排出，石油不再堵塞出气孔，连接管内气压减少，活塞在弹簧作用下上升，不再经出油孔排出石油，此时连接管内积聚石油堵塞出气孔使气压上升，活塞下降，经出油孔排出石油，如此循环，使压板上下移动带动搅动板摆动搅动泥沙，将位于内部的泥沙翻滚至靠近滤布的地方，有效提高过滤效果。
3、吸油棉绳可以将泥沙中的石油吸收，搅动板摆动过程中按压挤压柱，使压板压缩吸油棉绳将吸油棉绳上的石油挤出至储油腔内，然后启动水泵将储油腔内的石油吸出，吸出时储油腔内产生负压，可以进一步将泥沙中的石油通过吸油棉绳吸入储油腔内。
4、通过电机带动滤油网转动，可以使滤油网主动对天然气进行过滤，而不是像传统的滤油网那样不可以转动，只能天然气通过滤油网进行被动的过滤，有效提高过滤效果，且滤油网转动过程中刮油软板和刮油副板可以将第二处理箱内壁上的石油刮除，避免石油残留在第二处理箱内壁上。
附图说明
图1为本发明的主视示意图；
图2为本发明处理箱的结构示意图；
图3为本发明图2的A部放大示意图；
图4为本发明图2的B部放大示意图；
图5为本发明图4的C部放大示意图；
图6为本发明图4的D部放大示意图；
图7为本发明图2的E部放大示意图；
图8为本发明图7的F部放大示意图；
图9为本发明第二处理箱的结构示意图；
图10为本发明滤油网与刮油软板的连接结构示意图；
图11为本发明硅胶环的俯视图；
图12为本发明处理箱的仰视图；
图13为本发明隔板的俯视图；
附图标记：1-油气分离器；2-出气口；3-上连接管；4-抽风机；5-中连接管；6-盖板；7-螺丝；8-硅胶；9-水泵；10-排污口；11-第二支撑柱；12-排气管；13-密封盖；14-第二处理箱；15-出气管；16-处理箱；17-阀门；18-排放管；19-箱体；20-检修口；21-出油管；22-压板；23-连接杆；24-连接软管；25-第二出油孔；26-防水透气膜；27-活塞；28-隔板；29-第二硅胶环；30-压杆；31-出气孔；32-出油孔；33-弹簧；34-限位块；35-电机；36-动力输出轴；37-滤油网；38-转轴；39-刮油副板；40-刮油软板；41-吸油棉绳；42-储油腔；43-储油板；44-滑杆；45-滑动槽；46-滤布；47-搅动板；48-第二弹簧；49-压板；50-硅胶环；51-挤压柱；52-第一支撑柱；53-下连接管。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
如图1-13所示，一种用于油田采油工程油气分离装置，包括油气分离器1，油气分离器1顶部设置有出气口2，油气分离器1右侧面底部设置有排污口10，出气口2与上连接管3一端连接，上连接管3另一端与抽风机4的进风口连接，抽风机4的出风口与中连接管5一端连接，中连接管5另一端依次贯穿处理箱16顶部、隔板28并延伸至隔板28下方，隔板28固设在处理箱16内部，连接管5底部位于隔板28上方开设有若干出气孔31，连接管5底部表面位于隔板28上方固定包裹有多层防水透气膜26，防水透气膜26将出气孔31覆盖，连接管5底部位于隔板28下方开设有若干出油孔32，连接管5内底部滑动连接有活塞27，活塞27底部边缘通过多根弹簧33与限位块34固接，限位块34与连接管5内壁固接，活塞27底面与压杆30上端固接，压杆30下端与压板22顶面固接，压板22边缘与处理箱16内壁滑动连接，处理箱16底部开设有若干第二出油孔25，处理箱16内底面固设有滤布46，处理箱16左侧面底部通过下连接管53与排污口10连通，处理箱16右侧面竖向设置有多个排放管18，排放管18上安装有阀门17，处理箱16顶部设置有出气管15。处理箱16顶部和隔板28上皆开设有检修口20，检修口20顶部覆盖有盖板6，盖板6底面固设有硅胶8，盖板6边缘分别通过螺丝7与处理箱16、隔板28连接。油气分离器1底面固设有多个第一支撑柱52，处理箱16底面固设有多个第二支撑柱11，处理箱16下方设置有箱体19。
压板22底面固设有多个连接杆23，连接杆23底端左右两侧分别通过铰链与储油板43连接，储油板43底面与搅动板47一侧铰接，储油板43内贯穿开设有滑动槽45，滑动槽45内设置有滑杆44，滑杆44两端皆与处理箱16内壁固接。搅动板47顶面通过第二弹簧48与挤压柱51下端连接，储油板43内开设有储油腔42，挤压柱51上端延伸至储油腔42内与压板49固接，挤压柱51上固定套设有硅胶环50，硅胶环50边缘与储油板43固接，压板49顶面与若干吸油棉绳41一端固接，吸油棉绳41另一端延伸至储油板43外，相邻的储油腔42之间通过连接软管24连通，处理箱16侧面固设有水泵9，水泵9的进水端与出油管21一端连接，出油管21另一端与储油腔42连通。
出气管15顶部与第二处理箱14底部固接且连通，第二处理箱14顶部通过螺杆与密封盖13连接，密封盖13上贯穿固设有排气管12，第二处理箱14内设置有滤油网37，第二处理箱14侧面固设有电机35，电机35的动力输出轴36延伸至第二处理箱14内与滤油网37一侧固接，滤油网37另一侧与转轴38一端固接，转轴38另一端与第二处理箱14内壁转动连接。滤油网37边缘固设有刮油软板40，刮油软板40上固设有若干刮油副板39。刮油软板40、刮油副板39皆为橡胶材质。
压杆30上固定套设有第二硅胶环29，第二硅胶环29边缘与中连接管5底端固接。
工作原理：油气分离器1将石油、伴生天然气、泥沙进行初步分离，将天然气通过出气口2排出，将泥沙从排污口10排出；通过油气分离器1的排污口10将泥沙排放至处理箱16底部，抽风机4将排出的天然气输送至连接管5内，连接管5内的天然气通过出气孔31经防水透气膜26过滤后排出，将天然气中携带的油滴隔离在连接管5内，当连接管5内积聚的石油越来越多时，石油将位于底部的出气孔31堵塞，使可排气的出气孔31数量减少，从而使连接管5内气压不断增大驱动活塞27下移，活塞27通过压杆30带动压板22下移压缩处理箱16底部的泥沙，将泥沙中石油挤出，挤出的石油经滤布46过滤后经第二出油孔25排出；活塞27下移至出油孔32处时，连接管5内的石油经出油孔32排出，石油不再堵塞出气孔31，连接管5内气压减少，活塞在弹簧33作用下上升，不再经出油孔32排出石油，此时连接管5内积聚石油堵塞出气孔31使气压上升，活塞下降，经出油孔32排出石油，如此循环，使压板22上下移动带动搅动板47摆动搅动泥沙，将位于内部的泥沙翻滚至靠近滤布46的地方；吸油棉绳41将泥沙中的石油吸收，搅动板47摆动过程中按压挤压柱51，使压板49压缩吸油棉绳41将吸油棉绳41上的石油挤出至储油腔42内，然后启动水泵9将储油腔42内的石油吸出，吸出时储油腔42内产生负压，进一步将泥沙中的石油通过吸油棉绳41吸入储油腔42内。经出气管15排出的天然气进入第二处理箱14内然后经排气管12排出，启动电机35，使电机35带动滤油网37转动将天然气中的油滴过滤截留，且滤油网37转动过程中刮油软板40和刮油副板39可以将第二处理箱14内壁上的石油刮除。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。