一种石油油气水固四相分离系统
阅读说明：本技术 一种石油油气水固四相分离系统 (Oil gas water-solid four-phase separation system ) 是由 不公告发明人 于 2021-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明属于石油加工领域,公开了一种石油油气水固四相分离系统,包括电动机,电动机的输出端设有液压泵,液压泵的侧面设有出料口,出料口上连接有第一箱体,第一箱体内部设有过滤分拣机构,第一箱体上部设有气体分水机构,第一箱体在远离第一箱体输入口的一侧设有第一箱体输出口,第一箱体内部在靠近第一箱体输出口一侧设有固体运输系统,第一箱体输出口上设有连接管,连接管连通第二箱体输入端,第二箱体输入端连通第二箱体,第二箱体内部设有多个均匀分布的万向控量喷气机构,通过该机构实现乳状液的油水分离,第二箱体在远离第二箱体输入端一侧分别设有气相,油相和水相的输出口。(The invention belongs to the field of petroleum processing, and discloses a petroleum oil-gas-water-solid four-phase separation system which comprises a motor, wherein the output end of the motor is provided with a hydraulic pump, the side surface of the hydraulic pump is provided with a discharge hole, a first box body is connected onto the discharge hole, a filtering and sorting mechanism is arranged in the first box body, a gas water distribution mechanism is arranged at the upper part of the first box body, a first box body output port is arranged at one side away from the first box body input port of the first box body, a solid transportation system is arranged at one side close to the first box body output port in the first box body, a connecting pipe is arranged at the first box body output port and is communicated with a second box body input port, the second box body input port is communicated with a second box body, a plurality of universal quantity-controlled air injection mechanisms which are uniformly distributed are arranged in the second box body, oil-water separation of emulsion is realized through the universal quantity-controlled air injection mechanisms, and gas phases are respectively arranged at one side away from the second box body input port, an oil phase and an aqueous phase.)
技术领域
本发明属于石油加工领域，尤其是涉及一种石油油气水固四相分离系统。
背景技术
随着我国大多数油田逐步进入中后期开采，石油含水率不断上升。第一，是采出液和污水处理量激增，集输系统的一些工艺设备不能满足生产要求，石油集输过程中被加热石油的含水量和总液量变大，导致生产损耗大幅度上升；第二，由于三次采油技术的普及和高粘、高稠石油的开发，油、气、水、固四相分离难度增大，对石油处理设备提出了更高的要求；第三，在油水分离过程中部分分离机构效率较低；第四，从安全角度看，现有分离机构多属于压力容器，本身存在爆炸危险。第五，现有分离机构多为整体式结构，不能某些特殊地区环境的安装需求。因此，亟待设计一种节能高效安全的并且适应多种安装工况的石油油气水固四相分离系统。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种石油油气水固四相分离系统。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种石油油气水固四相分离系统，包括电动机、所述电动机的输出端设有联轴器、所述联轴器的另一端设有液压泵、所述液压泵上设有进料口、所述液压泵的侧面设有出料口，所述出料口上连接有第一箱体输入口，所述第一箱体输入口连通第一箱体，所述第一箱体内部在靠近第一箱体输入口一侧设有过滤分拣机构，所述第一箱体上部设有气体分水机构，所述第一箱体在远离所述第一箱体输入口的一侧设有第一箱体输出口，所述第一箱体内部在靠近第一箱体输出口一侧设有固体运输系统，所述第一箱体输出口上设有连接管，所述连接管连通第二箱体输入端、所述第二箱体输入端连通第二箱体，所述第二箱体内部设有多个均匀分布的万向控量喷气机构，所述第二箱体在远离第二箱体输入端一侧分别设有气相、油相和水相的输出口。
优选的，所述第一箱体内部在靠近第一箱体输入口一侧设有过滤板，所述过滤板上均匀设有多个过滤孔，所述过滤板下部设有过滤底板，所述第一箱体输入口和过滤板之间设有过滤检查板。
优选的，所述第一箱体上外部设有折形板，所述折形板上设有集气箱，所述折形板之间均匀设有固定在集气箱上的三个变化折形板，所述集气箱上设有集气箱输出口。
优选的，所述第一箱体上设有运输口，所述运输口下部两侧对称设有支杆，所述支杆两侧伸出所述第一箱体，所述支杆伸出部分之间设有转轴，所述转轴上设有滚筒，所述滚筒上设有传送皮带。
优选的，所述第二箱体下部设有倾斜的底板，所述底板内设有底板气道。
优选的，所述集气箱输出口使用导管联通于气压泵输入口，所述气压泵输入口下设气压泵，所述气压泵侧面设有气压泵输出口，所述气压泵输出口与底板气道连通。
优选的，所述底板上均匀设有多个垫台，每个所述垫台上设有球体，所述球体上固设有限位圈，所述球体的外壁设有绕所述球体的球心滑动的滑套，所述滑套上固设有锥体，所述锥体上固设有喷嘴圈盖，所述喷嘴圈盖上设有轴承，所述轴承上设有翻板。
优选的，所述第二箱体在远离所述第二箱体输入端的一侧的最上端设有气相输出口，所述气相输出口上设有气相法兰盘，所述第二箱体在所述气相输出口的下方设有油相输出口，所述油相输出口上设有油相法兰盘，所述第二箱体在所述油相输出口的下方设有水相输出口，所述水相输出口上设有水相法兰盘。
优选的，可在所述进料口增加一个初步的过滤网，以改善后续工艺效果，提高加工效率。
优选的，可合理选择调整所述过滤板上各所述过滤孔的直径和分布，以适应粘稠度不同的石油。
优选的，可合理增加所述变化折形板的数量和延长所述变化折形板的长度，以提高气体的分水效率，改善分水效果。
优选的，可合理布置所述第二箱体内部的万向控量喷气机构的分布位置和数量，以适应含水量和粘稠度不同的石油。
有益效果：
本发明通过改进在此提供了一种石油油气水固四相分离系统，与现有技术相比，具有如下改进和优点：
1、在分离由油和水形成的乳化液的过程中，不附加额外动力，依靠相关的底板气道和相应球腔、锥腔利用前期的分离副产品可实现并提高油水分离和分离效率。
2、通过滑套带动锥体在球体外壁上转向滑动，实现了对喷出气体方向和角度进行精确地控制，从而适应了不同粘稠和含水量的石油。
3、在水气分离的过程中，利用基本的物理原理并借助变化折形板和折形板的结构特点从而实现并加强了水气分离和分离效果。
4、利用了翻板只可向外单向打开的结构特点，预防了乳状液进入相应球腔和锥腔的问题。
5、由于本系统采用了多个箱体配置的结构，实现对复杂安装工况的灵活应用。
附图说明
图1为本发明正面剖视图；
图2为图1中A处的剖视图；
图3为图1中B处的剖视图；
图4为图1中C处的局部放大图；
图5为图1中D处的局部放大图；
图6为图1中E处的局部放大图；
图7为图3中F处的局部放大图；
图8为图5中G处的剖视图；
图9为图5中H处的剖视图。
图中，电动机1000；联轴器1010；液压泵1020；进料口1021；出料口1022；第一箱体1030；运输口1032；第一箱体输入口1034；第一箱体输出口1035；气压泵1040；气压泵输入口1041；气压泵输出口1042；第二箱体1050；第二箱体输入端1052；气相输出口1053，气相法兰盘1054；油相输出口1055；油相法兰盘1056；水相输出口1057；水相法兰盘1058；底板1060；底板气道1061；过滤板1070；过滤检查板1071；过滤底板1072；过滤孔1073；集气箱1080；折形板1081；变化折形板1082；折形板腔体1083；集气箱输出口1085；传送皮带1090；滚筒1091；转轴1092；支杆1097；垫台1100；球体1110；滑套1111；锥体1112；球腔1113；球腔出口1114；限位圈1115；锥腔1116；锥腔出口1117；喷嘴圈盖1140；轴承1141；翻板1142；翻板1142；轴承1141；连接管1150。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，一种石油油气水固四相分离系统，包括电动机1000、电动机1000的输出端设有联轴器1010、联轴器1010的另一端设有液压泵1020、液压泵1020上设有进料口1021、液压泵1020的侧面设有出料口1022，出料口1022上连接有第一箱体输入口1034，第一箱体输入口1034连通第一箱体1030，第一箱体1030内部在靠近第一箱体输入口1034一侧设有过滤分拣机构，第一箱体1030上部设有气体分水机构，第一箱体1030在远离第一箱体输入口1034的一侧设有第一箱体输出口1035，第一箱体内部在靠近第一箱体输出口1035一侧设有固体运输系统，第一箱体输出口1035上设有连接管1150，连接管1150连通第二箱体输入端1034、第二箱体输入端1034连通第二箱体1050，第二箱体1050内部设有多个均匀分布的万向控量喷气机构，第二箱体1050在远离第二箱体输入端1034一侧分别设有气相、油相和水相的输出口。
如图1和图2所示，第一箱体1030内部在靠近第一箱体输入口1034一侧设有过滤板1070，过滤板1070上均匀设有多个过滤孔1073，过滤板1070下部设有过滤底板1072，第一箱体输入口1034和过滤板1070之间设有过滤检查板1071。
如图1和图2所示，第一箱体1030上外部设有折形板1081，折形板1081上设有集气箱1080，折形板1081之间均匀设有固定在集气箱1080上的三个变化折形板1082，集气箱1080上设有集气箱输出口1085。
如图1和图4所示，第一箱体1030上设有运输口1032，运输口1032下部两侧对称设有支杆1097，支杆1097两侧伸出第一箱体1030，支杆1097伸出部分之间设有转轴1092，转轴1092上设有滚筒1091，滚筒1091上设有传送皮带1090。
如图1所示，第二箱体1050下部设有倾斜的底板1060，底板1060内设有底板气道1061。
如图1所示，集气箱输出口1085使用导管联通于气压泵输入口1041，气压泵输入口1041下设气压泵1040，气压泵1040侧面设有气压泵输出口1042，气压泵输出口1042与底板气道1061连通。
如图1和图3-图9所示，底板1060上均匀设有多个垫台1100，每个垫台1100上设有球体1110，球体1110上固设有限位圈1115，球体1110的外壁设有绕球体1110的球心滑动的滑套1111，滑套1111上固设有锥体1112，锥体1112上固设有喷嘴圈盖1140，喷嘴圈盖1140上设有轴承1141，轴承1141上设有翻板1142。
如图1所示，第二箱体1050在远离第二箱体输入端1052的一侧的最上端设有气相输出口1053，气相输出口1053上设有气相法兰盘1054，第二箱体1050在气相输出口1053的下方设有油相输出口1055，油相输出口1055上设有油相法兰盘1056，第二箱体1050在油相输出口1055的下方设有水相输出口1057，水相输出口1057上设有水相法兰盘1058。
进一步的，可在进料口1021增加一个初步的过滤网，以改善后续工艺效果，提高加工效率。
进一步的，可合理选择调整过滤板1070上各过滤孔1073的直径和分布，以适应粘稠度不同的石油。
进一步的，可合理增加变化折形板1082的数量和延长变化折形板1082的长度，以提高气体的分水效率，改善分水效果。
进一步的，可合理布置第二箱体1050内部的万向控量喷气机构的分布位置和数量，以适应含水量和粘稠度不同的石油。
初始位置：球体1110上的滑套1111带动锥体1112调整至合适角度，翻板1142闭合封闭锥腔出口1117。
工作原理：开采出来的石油经由液压泵1020被泵入过滤板1070,、过滤检查板1071和过滤底板1072所形成的腔体内。由于腔体内压力的增大，石油通过过滤板1070上的过滤孔1073抛射进入第一箱体1030的第一箱体1030内。在这一过程中，固体颗粒由于密度最大，被抛射最远，落于传送皮带1090上。传送皮带1090被滚筒1091、带动转动，并将其上的固体颗粒经由运输口1032送出第一箱体1030。在抛射过程中，带有水分的气体被分离进入变化折形板1082和折形板1081所形成的折形板腔体1083内，带有水分的气体在折形板腔体1083内的向上运动过程中，水分小颗粒不断撞击变化折形板1082和折形板1081的突出内壁，逐渐在内壁上汇集成水滴颗粒，实现了分水目的。此外，由于折形板腔体1083由下至上不断变窄，其内部的气体的速度不断变大，气体温度也会相应下降，从而强化了分水效果。被干燥的气体进入集气箱1080内经由集气箱输出口1085和导管输送至气压泵1040。剩余的含有油和水的乳状液沉积在第一箱体1030内部，经由第一箱体输出口1035和导管进入第二箱体1050内。
被干燥的气体经由气压泵1040和气压泵输出口1042被泵入底板气道1061内，底板气道1061经由垫台1100连通每个球腔1113的球腔1113，被干燥的气体经由垫台1100进入球腔1113，被干燥的气体经由球腔出口1114进入锥腔1116，被干燥的气体经由锥腔出口1117进入下一个球腔1113，被干燥的气体经由锥腔出口1117和喷嘴圈盖1140推动翻板1142进入第二箱体1050内部。随着被干燥的气体不断推动每个翻板1142并从之间冒出，被干燥的气体呈小气泡状从第二箱体1050内部的乳状液中浮出，带来的这种稳定且微小的力，不断撞击乳状液中的水分小颗粒使之相互融合成为水分大颗粒，从而克服浮力而沉积下来。在干燥的气体不断运动过程中，还会不断从乳状液中携带出水分，从而加强了乳状液的分离效果。最终在第二箱体1050内部实现下层水分，中层石油和上层气体的分离效果现象。气油水三相并最终分别经由气相输出口1053、油相输出口1055和水相输出口1057排出。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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