一种自驱动式海上油气水分离系统的制作方法

本技术属于油气水分离，特别是涉及一种自驱动式海上油气水分离系统。

背景技术：

1、海上石油开采平台在开采过程中会抽取到包含天然气、原油与水的乳化混合液，必须对这些乳化混合液进行有效分离，这种乳化液体系稳定，其中油相与水相在开采时的高压和湍流条件下形成了大量微米甚至纳米级的液滴，这些微小液滴由于表面张力的作用能够长期稳定悬浮，形成了难以自然分离的油包水或水包油型复杂乳液体系，这种高度乳化的特性使得单纯依靠重力沉降等传统方法难以实现快速、彻底的相分离，不仅影响原油的品质与后续处理，还会对平台生产水达标排放造成巨大压力。

2、由于海上平台空间极为紧张，且设备的重量和体积直接关系到极高的运输、安装和运营成本，因此平台上对分离设备有着苛刻的要求，必须结构紧凑、重量轻、能耗低且维护简便。

3、当前海上油气水分离作业中，传统分离设备依赖外部电力或泵驱动力来维持其内部旋流、气浮或过滤等过程的运行，这直接导致了设备必须配备相应的动力接口、旋转部件及复杂的控制系统，进而造成设备内部结构复杂、整体笨重且能耗居高不下，同时这种对持续外部动力的依赖也使得设备在流量波动时分离性能不稳定，且运动部件与复杂结构的存在增加了设备故障率与维护频次，无法满足在苛刻海洋环境下对设备长期免维护、高运行可靠性及宽流量适应性的迫切需求。

4、为此，我们提供了一种自驱动式海上油气水分离系统，用以解决上述中的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种自驱动式海上油气水分离系统，通过水力旋流分离组件和纤维聚结模块的配合，解决了现有技术中的海上油气水分离系统依赖外部电力驱动维持内部运行，导致整体设备结构复杂和耗能居高不下的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的。

3、本实用新型为一种自驱动式海上油气水分离系统，包括罐体和水力旋流分离组件，所述罐体的底部设置有分离壳，所述分离壳的前侧和右侧均设置有纤维聚结模块，所述水力旋流分离组件包括两个分流管，两个分流管相对的一侧均与罐体连通，所述分流管内腔两侧之间的顶部和底部均固定连接有旋流驱动器，所述分流管的内壁和罐体的内壁均固定连接有螺旋导流片，所述罐体内腔两侧之间的底部固定连接有隔板，所述隔板的顶部连通有螺旋排水管，所述纤维聚结模块通过输油管与罐体和分流管的顶部连通，所述分流管的底部通过输水管与分离壳连通。

4、本实用新型进一步设置为，所述纤维聚结模块包括亲水分离箱和亲油分离箱，所述分离壳的前侧与亲油分离箱连通，所述亲油分离箱的右侧与亲水分离箱固定连接，所述亲水分离箱的后侧与输油管连通，亲水分离箱和亲油分离箱内部分别安装有亲水编织纤维层和亲油编织纤维层，通过亲水编织纤维层能够对富油流中的水进行分离，通过亲油编织纤维层能够对富水流中的油进行分离。

5、本实用新型进一步设置为，所述分离壳内腔的两侧之间活动连接有导流片，所述导流片的表面固定连接有旋转轮，所述分离壳内腔的左侧活动连接有旋转轴，所述旋转轴的表面固定连接有涡流片，所述旋转轴表面的右侧固定连接有半摩擦轮，所述半摩擦轮的前侧设置有驱动条，涡流片能够通过与水流配合控制旋转轴和半摩擦轮进行旋转，半摩擦轮能够在旋转过程中间歇性的控制驱动条上下移动，驱动条在移动过程中能够控制旋转轮和导流片转动，使得导流片不断摆动，将富水流均匀导向亲油编织纤维层表面，提高其分布均匀性，增加分离效果。

6、本实用新型进一步设置为，所述分离壳内腔的顶部固定连接有滑杆，滑杆的表面滑动连接有滑套，滑套的前侧与驱动条固定连接，滑杆和滑套能够对驱动条进行限位，使其能够平稳的进行上下位置调节，防止驱动条在移动过程中出现倾斜偏移。

7、本实用新型进一步设置为，所述导流片的两侧与分离壳的内壁均通过轴承活动连接，所述导流片包括主轴，主轴的前侧固定连接有导流板，轴承能够增加导流片摆动过程中的平稳性，主轴在旋转过程中能够控制导流板摆动，实现富水流的均匀分布。

8、本实用新型进一步设置为，所述旋转轴的左侧与分离壳的内壁活动连接，所述旋转轴的表面活动连接有定位架，定位架的底部与分离壳的内壁固定连接，所述旋转轴的左侧固定连接有导流尖锥，定位架能够增加旋转轴旋转过程中的稳定性，导流尖锥避免水流撞击旋转轴后产生乱流。

9、本实用新型进一步设置为，所述旋流驱动器包括定位环，所述定位环的表面与分流管的内壁固定连接，所述定位环的内壁滑动连接有旋转环，所述旋转环的内壁固定连接有叶片，定位环能够方便旋转环的安装，叶片能够与旋转环配合在水流的冲击下进行旋转，利用旋转的叶片提高水流的旋转效果，提高油水分离速度。

10、本实用新型进一步设置为，所述罐体前侧的底部连通有注水管，所述螺旋排水管包括三根螺旋导水管，注水管能够便于油气水乳化混合液注入罐体内部，三根螺旋导水管能够强制控制混合液处于旋转流动状态。

11、本实用新型具有以下有益效果。

12、1、本实用新型通过水力旋流分离组件，利用混合液自身流动动能驱动旋流驱动器旋转产生离心力，螺旋导流片增强流体旋转效果，实现油水快速分离，分流管对罐体内旋流进行次级分离，富油流通过输油管导入纤维聚结模块，富水流通过输水管进入分离壳，整个分离过程完全依靠流体压力能自驱动，无需外部电力输入，减少设备对动力接口和旋转部件的依赖，简化内部结构，降低整体重量和体积，适应海上平台空间限制。

13、2、本实用新型通过纤维聚结模块，利用亲水分离箱内亲水编织纤维层控制富油流中残余水珠聚集，亲油分离箱内亲油编织纤维层控制富水流中残留油滴聚集，便于后续精细化分离设备的分离效果，分离壳内导流片通过旋转轴上涡流片在水流冲击下驱动半摩擦轮旋转，间歇推动驱动条控制旋转轮摆动，均匀分布流体至纤维表面，提高接触效率与分离效果。

1.一种自驱动式海上油气水分离系统，包括罐体（1）和水力旋流分离组件（3），其特征在于：所述罐体（1）的底部设置有分离壳（2），所述分离壳（2）的前侧和右侧均设置有纤维聚结模块（4）；

2.根据权利要求1所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述纤维聚结模块（4）包括亲水分离箱（41）和亲油分离箱（42），所述分离壳（2）的前侧与亲油分离箱（42）连通，所述亲油分离箱（42）的右侧与亲水分离箱（41）固定连接，所述亲水分离箱（41）的后侧与输油管（36）连通。

3.根据权利要求1所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述分离壳（2）内腔的两侧之间活动连接有导流片（43），所述导流片（43）的表面固定连接有旋转轮（44），所述分离壳（2）内腔的左侧活动连接有旋转轴（45），所述旋转轴（45）的表面固定连接有涡流片（46），所述旋转轴（45）表面的右侧固定连接有半摩擦轮（47），所述半摩擦轮（47）的前侧设置有驱动条（48）。

4.根据权利要求3所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述分离壳（2）内腔的顶部固定连接有滑杆，滑杆的表面滑动连接有滑套，滑套的前侧与驱动条（48）固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述导流片（43）的两侧与分离壳（2）的内壁均通过轴承活动连接，所述导流片（43）包括主轴，主轴的前侧固定连接有导流板。

6.根据权利要求3所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述旋转轴（45）的左侧与分离壳（2）的内壁活动连接，所述旋转轴（45）的表面活动连接有定位架，定位架的底部与分离壳（2）的内壁固定连接，所述旋转轴（45）的左侧固定连接有导流尖锥。

7.根据权利要求1所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述旋流驱动器（32）包括定位环（321），所述定位环（321）的表面与分流管（31）的内壁固定连接，所述定位环（321）的内壁滑动连接有旋转环（322），所述旋转环（322）的内壁固定连接有叶片（323）。

8.根据权利要求1所述的一种自驱动式海上油气水分离系统，其特征在于：所述罐体（1）前侧的底部连通有注水管，所述螺旋排水管（35）包括三根螺旋导水管。