一种用于原油掺水管线系统的层流合路器的制作方法

1.本实用新型涉及油田原油输送领域，尤其涉及一种用于原油掺水管线系统的层流合路器。


背景技术：

2.目前输油管线上的掺水输送系统没有专用的汇合装置，只采用简单的管道碰头连接方式，采用低流量掺水时，不能满足输油系统要求；若采用的掺水管路流量高、压力大时，造成油管阻力大、功率损失大，运行成本高，且掺水过程中湍流强度高，冲击原油流动路径，甚至直接产生乳化现象，破坏原油品质，影响后续生产工艺。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于原油掺水管线系统的层流合路器。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用于原油掺水管线系统的层流合路器，由原油整流腔与工艺水整流腔形成合路整流腔的一体结构，原油整流腔的入口端为原油进口，工艺水整流腔入口端为工艺水进口，合路整流腔的与层流腔连通，层流腔的出口端为掺水油出口。
5.优选方案：工艺水整流腔出口端设置有缩颈分流腔。
6.优选方案：所述工艺水整流腔与原油整流腔的入口连接方向连接角度为30
°
~65
°
。
7.优选方案：所述工艺水整流腔与原油整流腔的入口连接方向连接角度为45
°
设计。
8.优选方案：所述原油整流腔、工艺水整流腔、合路整流腔为管道组合件形成腔体。
9.优选方案：其特征在于：管道组合件的材质均为不锈钢。
10.本实用新型具有如下有益效果：
11.本产品的发明对于优化管路系统降低掺水量，减小管线阻力，防止原油乳化等有明显效果，对降低成本、提高效率、提升品质都有积极意义。本装置创新设计了两路汇合流体的汇合方式，严格控制合流路径路线，达到控制流体按设计要求运动的目的。
附图说明
12.图1为本实用新型提出的一种用于原油掺水管线系统的层流合路器的结构示意图；
13.图例说明：原油整流腔1、原油进口2、掺水油出口3、工艺水整流腔4、工艺水进口5、缩颈分流腔6、合路整流腔7、层流腔8。
具体实施方式
14.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
15.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
16.参照图1本装置通过流场控制技术，来控制一定范围内的两流体的汇合合路，即主油管路在管内的原油流动性不佳、流量不足时，从掺水管中注入一定流量的工艺水，辅助推进主油路的原油前进，达到输送主管内原油的工艺目的，掺水过程中，本装置可以控制两流体主要采用层流运动来汇合前进；
17.以掺水层流合路器来说，本装置接口设有工艺水进口5、原油进口2、掺水油出口3。本装置安装在输送管线上，工艺水通过掺水管道工艺水进口5进入本合路器装置内部，通过工艺水整流腔4、缩颈分流腔6、合路整流腔7，最后进入层流腔8进入管线。原油通过管路进入原油整流腔1、合路整流腔7，最后进入层流腔8进入管线。
18.工作原理，工艺水通过工艺水进口5进入工艺水整流腔4时，减少工艺水管路来时的湍流，旋流强度，随后进入缩颈分流腔6，在与原油整流腔1汇合部分的特定部位形成文丘里效应，且同时分流进入汇合路整流腔7，工艺来水带动、推动油管原油等介质运动，两流体路径汇合通过合路整流腔7，减小汇合时的湍流强度，随后进入层流腔8，形成较稳定的层流运动的流动方式，达到油水层流合路输送的目的；原油经过原油进口2，先经过原油整流腔1，减少间歇性波动，减少含气、含水带来的波动，随后与工艺水在合路整流腔7汇合，在工艺水的压力作用下，形成层流流动路径，与工艺水在层流段共同形成层流方式流动由掺水油出口3流出。
19.控制原理，根据原油特性，有时原油中富含大量水、伴生气。采用自动化系统控制工艺水路的运行压力和流速，以自适应层流合路器来路原油流速，本装置适应原油流速范围应大于0.01m/s，主动控制工艺水流速控制在0.15
‑
0.8m/s范围内,可以极大的优化管道系统阻力和油水混输的管道流速，合成流速控制在0.10
‑
0.3m/s范围内可以比目前普通管道碰头方式更加节约工艺水量。在正常控制掺水输送过程中，伴随着动能传递和热交换，采用本装置进行管道掺水输送原油时，采用的工艺水为温水，在合路整流腔7后油水汇合，提升油品温度，降低油品粘度，提升混和输送的效果，相比较普通管路碰头的方式可以在减少水冲击的前提下，提升热交换效率，有利于原油与工艺水的热交换。同比普通碰头方式，采用本装置可以适当采用较低温度的工艺水，可以极大的节约能源利用效率，减少对工艺水加热的热量。本装置设计为一个压力容器腔体形状，将工艺水整流腔（管）、缩颈分流腔（管）、原油整流腔（管）、合路整流腔（管）、层流腔（管）融合设计在一个物理结构中，采用腔体和盖板的方式按具体要求设计压力，配合自动化控制系统可以达成高精度的控制要求。
本装置设计有工艺水整流腔（管），可以在短距离内对工艺水快速整流；本装置设计有缩颈分流腔（管），通过缩颈提高工艺水流速，在既定流速下进行工艺水分流；同时，本装置设计有原油整流腔（管），在短距离内对来油进行整流；本装置合路整流腔（管）是得到强制性控制的流场控制部件，采用对流速和液体特性数据分析方法，优化流场，达到设计为层流合路的目的，本装置的层流腔（管）融合设计合路整流腔（管）后，配合自动化控制系统可以达成高精度的控制要求。
20.最后应说明的是：本装置的功能零部件，可以设计为一体化整体，也可设计为管道组合件，分别为：工艺水整流腔（管）、缩颈分流腔（管）、原油整流腔（管）、合路整流腔（管）、层流腔（管）。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。