一种原油捕集装置

技术领域

本发明属于原油捕集技术领域，涉及一种原油捕集装置。

背景技术

油田开采过程中，由于地下油层结构复杂，经常会导致含水率较高的灰油被混入到原油中，采出液以油、水混合状态出现，从而降低了原油的质量，这就需要使用分离设备将之分离开来。

现有分离技术中，常常需要建设大型的罐体对采出液进行稳定分层、分离分输，设备庞大、造价昂贵。同时，随着油田采出液含水率的进一步上升，常规油水分离方法很难进行有效地分离，使得那些产液量低、含水率高的油井的开井经济价值大打折扣。因此，如何解决采出液的油水分离效果成为行业关注的热点，至今尚未有较为理想的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种原油捕集装置，解决了现有技术中存在的采出液油水分离效果差的问题。

本发明所采用的技术方案一种原油捕集装置，包括为空腔的捕集筒，捕集筒包括筒体，筒体的一端敞口，筒体的敞口端固定连接有法兰盖，捕集筒上沿其水平方向开设有进液端口、集油端口、排水端口和平衡端口；筒体内设有挤压活塞，挤压活塞内填充有亲油填料，亲油填料覆盖筒体内的空腔区域；法兰盖上固定有推动装置，推动装置连接挤压活塞，推动装置可使挤压活塞在筒体内在水平方向往返运动。

本发明的特点还在于：

推动装置包括固定于法兰盖一侧的龙门架，龙门架的末端固定连接有龙门尾梁，龙门架内水平设置有贯穿法兰盖的活塞杆，活塞杆的一端固定连接挤压活塞，活塞杆的另一端固定连接于龙门尾梁，活塞杆上套设有壳体，壳体尾端装有电动伺服马达。

活塞杆与法兰盖间采用软性填料密封。

活塞杆与挤压活塞相接触的地方设置有滑动套，滑动套连接有滑套开关，滑套开关固定于滑套开关座，滑套开关的进液端设置有滑套座网孔，滑套开关与挤压活塞间紧固连接，滑套开关的滑动套上设有铰接锚点。

筒体为呈圆柱状的空腔结构，挤压活塞与筒体的内壁相贴合。

亲油填料采用以PP为主材的纤维复合材料制成。

排水端口和平衡端口开设于捕集筒的敞口端的法兰盖，进液端口、集油端口开设于捕集筒敞口端相对的一端。

排水端口在竖直方向的高度低于平衡端口在竖直方向的高度，集油端口在竖直方向的高度低于进液端口在竖直方向的高度。

进液端口内设置有进液网孔，集油端口内设置有集油网孔，进液网孔和集油网孔为带有多个网孔的结构，用于过滤、限流通过的流体。

进液端口、集油端口、排水端口和平衡端口位于捕集筒之外的部分通过螺纹固定连接有法兰，用于密封连接接口。

本发明以亲油填料为载体，吸附油田采出液中的原油，滤除采出液中的水。当吸附饱和后，通过挤压的方式将亲油填料中吸附的原油挤出并收集。其具有体积小、投资低、重量轻、便于实现撬装化、无需长时间沉降分离等优点，解决了常规油水分离设备体积庞大、造价昂贵，特别是高含水、采出液油水分离效果差等问题。具备广泛的应用需求和良好的经济价值，同时兼具安全可靠、便于维护等有益的技术效果。

附图说明

图1是本发明的一种原油捕集装置的主视图；

图2是本发明的一种原油捕集装置的剖视图；

图3是本发明的一种原油捕集装置的俯视图；

图4是本发明的一种原油捕集装置的左视图。

图中，1、捕集筒；2、推动装置；3、进液端口；4、集油端口；5、排水端口；6、平衡端口；7、筒体；8、挤压活塞；9、亲油填料；10、滑套座网孔；11、进液网孔；12、集油网孔；13、法兰盖；14、滑套开关座；15、滑动套；16、活塞杆；17、壳体；18、龙门架；19、龙门尾梁；20、电动伺服马达。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1-图4所示，本发明的一种原油捕集装置，旨在解决现有技术中存在的采出液油水分离效果差的问题。其包括捕集筒1、推动装置2、进液端口3、集油端口4、排水端口5、平衡端口6等；捕集筒1包括筒体7、法兰盖13，其中筒体7内设有挤压活塞8、填充亲油填料9，捕集筒1设有进液、集油、排水、平衡等外接端口；推动装置2由龙门架1818、活塞杆16、壳体17、龙门架18、龙门尾梁19、电动伺服马达20构成；进液端口3、集油端口4位于捕集筒1之内的部分带有网孔，相应设置有进液网孔11、集油网孔12，位于捕集筒1之外的部分设有法兰、螺纹等密封连接接口；排水端口5设有法兰、螺纹等密封连接接口；平衡端口6设有法兰、螺纹等密封连接接口。

挤压活塞8上装有滑套开关，滑套开关包含滑套座网孔10、滑套开关座14、滑动套15，滑套开关的进液端带有网孔，滑套开关与挤压活塞8间紧固连接，滑套开关的滑动套15另一设有铰接锚点。

筒体7设有进液端口3、集油端口4，位于捕集筒1之内的部分设置有进液网孔11、集油网孔12，外接端口形式包括但不限于法兰、螺纹。

法兰盖13设有排水端口5、平衡端口6和活塞杆16密封过孔，其中端口形式包括但不限于法兰、螺纹。

龙门架18一端与法兰盖13紧固连接，另一端设有铰接锚点。

电动伺服推杆由活塞杆16、壳体17、龙门架18、龙门尾梁19、电动伺服马达20构成，壳体17与龙门尾梁19的铰接锚点相连接，活塞杆16穿过法兰盖13的密封过孔与滑动套15的铰接锚点相连接，活塞杆16与法兰盖13间采用软性填料密封；电动伺服推杆的壳体17尾端装有电动伺服马达20，用于传动，保证挤压活塞8的往返运动。

亲油填料9采用以PP为主材的纤维复合材料，其具有亲油不亲水的特性，可以将原油完全吸附，使油和水完全分离。

实施例2

本发明的一种原油捕集装置，该装置包括为空腔的捕集筒1，筒体7内设有挤压活塞8，挤压活塞8内填充有亲油填料9，亲油填料9覆盖筒体7内的空腔区域；法兰盖13上固定有推动装置2，推动装置2连接挤压活塞8，推动装置2可使挤压活塞8在筒体7内在水平方向往返运动。捕集筒1上沿其水平方向开设有进液端口3、集油端口4、排水端口5和平衡端口6。

推动装置2包括固定于法兰盖13一侧的龙门架18，龙门架18的末端固定连接有龙门尾梁19，龙门架18内水平设置有贯穿法兰盖13的活塞杆16，活塞杆16的一端固定连接挤压活塞8，活塞杆16的另一端固定连接于龙门尾梁19，活塞杆16上套设有壳体17，壳体17尾端装有电动伺服马达20。活塞杆16与法兰盖13间采用软性填料密封。

活塞杆16与挤压活塞8相接触的地方设置有滑动套15，滑套连接有滑套开关，滑套开关固定于滑套开关座14，滑套开关的进液端设有滑动座网孔，滑套开关与挤压活塞8间紧固连接，滑套开关的滑动套15上设有铰接锚点。筒体7为呈圆柱状的空腔结构，挤压活塞8与筒体7的内壁相贴合。

亲油填料9以PP为主材的纤维复合材料。排水端口5和平衡端口6开设于捕集筒1的敞口端的法兰盖13，进液端口3、集油端口4开设于捕集筒1敞口端相对的一端。排水端口5在竖直方向的高度低于平衡端口6在竖直方向的高度，集油端口4在竖直方向的高度低于进液端口3在竖直方向的高度。进液端口3内设置有进液网孔11，集油端口4内设置有集油网孔12，进液网孔11和集油网孔12为带有多个网孔的结构，用于过滤、限流通过的流体。进液端口3、集油端口4、排水端口5和平衡端口6位于捕集筒1之外的部分通过螺纹固定连接有法兰，用于密封连接接口。

本发明的装置的使用过程具体如下：

S1：使用时，通过电动伺服马达20反向将活塞杆16拉入壳体17内，在活塞杆16的带动下滑动套15被拉至滑套开关座14的左侧，将滑套开关打开，电动伺服马达20断电；开通进液端口3、排水端口5，关断集油端口4、平衡端口6。

S2：采出液的油水混合介质经进液端口3进入捕集筒1内，其中油性介质被筒内亲油填料9捕捉吸附，水性介质经填料孔隙向左侧渗透；当渗至挤压活塞8时，通过滑套开关座14与滑动套15间打开的过流孔流向挤压活塞8背侧，并通过排水端口5排出捕集筒1。

S3：当亲油填料9捕集吸附饱和后关断进液端口3、排水端口5，完成一次疏水。

S4：开通集油端口4、平衡端口6，通过电动伺服马达20正向上电将活塞杆16推出壳体17内，在活塞杆16的带动下滑动套15被推至滑套开关座14的右侧，将滑套开关关断，电动伺服马达20保持继续上电；在活塞杆16的推动下挤压活塞8向左移动，进而挤压筒内的亲油填料9，将捕捉吸附在其中的油性物质挤出，挤出介质通过集油网孔12的缝隙渗入集油管内，通过集油端口4排除并打入其他容器。

S5：由于平衡气体通过平衡端口6进入筒体7内用以补偿挤压活塞8左侧不断扩大的容积。

S6：当活塞杆16到达预设的行程后，关断电动伺服马达20，关断集油端口4、平衡端口6，完成一次集油。

S7：通过疏水、集油交替工作对采出液进行原油捕集，重复上述步骤即可实现对采出液的油水分离。

实现过程及原理：

本发明的原油捕集装置在使用时，通过法兰作为连接接口，安装于石油开采设备中。当需捕集原油时，原油被通过进液端口3输入到捕集筒1的筒体7，原油进入捕集筒1内部的空腔。此时，电动伺服马达20启动并转动壳体17，带动活塞杆16向左移动，挤压活塞8向左移动，使得亲油填料9挤压变形，使油水混合物受到足够的压力。由于压力大于油水混合液的表面张力，使其分离，原油分散在整个亲油填料9之中，依靠亲油填料9的吸收和过滤功能，完成油水分离的过程，油水分离后的油从集油端口4输出。同时，由于亲油填料9填充了整个筒体7，原油与亲油填料9之间的接触表面积较大，使油分散在整个填料之中，从而提高了分离效果。最后，经过分离后的水从排水端口5排出，从而达到有效的油水分离效果。因为其使用纯物理的分离方式，因此在运行时不会产生任何化学副产品和污染，是一种环保节能的物理油水分离装置。

本发明提供的原油捕集装置可以有效降低采出液的灰油含量，提高采出液的分离效果，并且在分离过程中能够完全实现物理分离，从而避免了可能在其他原油筛选方法或技术处理中产生的环境与人体危害。

本发明的优点是原油分离效果高、分离时间短、操作简单可靠、易清洁、材料耐腐蚀，使用寿命长、无环境危害、节省空间，具有明显的环保优势。同时，该原油捕集装置具有广泛的使用范围，使用过程中具有较强的应用实用性。该原油捕集装置适用于石油工业领域的原油捕集和分离等领域，具有广泛的应用前景。

该原油捕集装置在实际应用过程中，不仅能够提高采出液的质量，避免了水分、沙子、泥浆等杂质的干扰，同时也大幅降低了生产成本和环境污染。它能够有效处理掉混杂的水和油中的杂质，使得油水分离更加彻底，从而提高了石油开采的效率和收益。另外，由于其结构简单可靠，安装、清洁和维护保养都非常方便，因此可以在石油生产和加工场所中广泛应用。

总之，本发明提供的原油捕集装置采用亲油填料9和电动伺服马达20结合的物理分离方式，在保证分离效果和分离时间的基础上，避免了可能产生的环境与人体危害，具有较强的应用实用性和广泛的应用前景，是一种非常优秀的油水分离装置。