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  2、6.01) B01D 17/12(2006.01) B01D 45/12(2006.01) B01D 45/18(2006.01) (54)实用新型名称 一种三相分离器油水界面智能调节装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种三相分离器油水界 面智能调节装置， 包括三相分离器本体， 水堰管， 油流量计， 水流量计， PLC控制管理系统和界面调节 器， 通过在三相分离器上增设油水界面的智能调 节装置来智能高效的分离油水， 来提升三相分 离器的分离效果。 具体的， 通过油流量计， 水流量 计检测出油和出水的量， 并反馈给PLC控制管理系统， 经PLC控制管理系统计算后， 发出指令调节伺服电机 的转动， 实现丝。

  3、杠转动， 通过丝杠调节水堰管的 溢流高度， 以此来实现调节三相分离器中油水界面 高度。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 211189201 U 2020.08.07 CN 211189201 U 1.一种三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 包括三相分离器本体， 水堰 管， 油流量计， 水流量计， PLC控制管理系统和界面调节器， 所述水堰管的一端与三相分离器本体 的沉降室连通， 所述水堰管的另一端穿过三相分离器本体的油室， 设在三相分离器本体的 水室中， 在所述水室中的水堰管端口与界面调节器连接， 界面调节器能调节水堰管的高度， 在油室的出油口管线设油流量计， 在水室的出水口。

  4、管线设水流量计， 所述油流量计和所述 水流量计与PLC控制管理系统的一端连接， PLC控制管理系统的另一端与界面调节器连接。 2.依据权利要求1所述的三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述水堰管 包括水平段， 连接段和竖直段， 连接段和竖直段设在水室中， 所述水平段水平设置在油室 中， 并一端与沉降室连通， 另一端伸出油室进入水室与连接段的一端连通， 连接段的另一端 与竖直段连通， 竖直段竖直设在水室中， 沉降室中的水通过竖直段的顶端溢出进入水室。 3.依据权利要求2所述的三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述水平段 设在油室的底部。 4.依据权利要求2所述的三相分离器油水。

  5、界面智能调节装置， 其特征是： 所述竖直段 为可伸缩管。 5.依据权利要求1所述的三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述界面调 节器包括伺服电机和丝杠， 所述的丝杠的一端与伺服电机连接， 所述的丝杠的另一端伸入 三相分离器本体内与水堰管的顶端连接， 所述伺服电机固定在三相分离器本体的外部壳体 上， 伺服电机与PLC控制管理系统连接。 6.依据权利要求5所述的三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述伺服电 机、 丝杠与水堰管的竖直中心线所述的三相分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述油流量 计为流量变送器。 8.依据权利要求1所述的三相。

  6、分离器油水界面智能调节装置， 其特征是： 所述水流量 计为流量变送器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211189201 U 2 一种三相分离器油水界面智能调节装置 技术领域 0001 本实用新型涉及油气水三相分离技术领域， 具体涉及一种三相分离器油水界面智 能调节装置。 背景技术 0002 在油气水三相分离中油水界面的控制对油水分离效果的影响至关重要， 由于油水 分层不是一个清晰的界面， 在界面附近的油中会含有大量的水， 同样， 在界面附近的水中也 会含有大量的油。 油水界面过高， 则减少了油相停滞时间， 缩短了油中水珠的聚结时间， 会 增加原油中含水率， 但水在设备内的停留时间增大，。

  7、 利于水中含油减少； 界面过低， 利于油 中含水降低， 但不利于水中油珠聚结， 会造成水中含油增高。 0003 同时三相分离器的上游油水比例可能在开采不同阶段会有所不同。 而且， 当一台 分离器需要处理多口井来液时， 每口井的含水量也存在一定的差异。 应该要依据不同时期油田油品 特性， 处理液量中含水量的不同特点， 需要及时分析， 调整油水界面， 以确保油水分离效果。 0004 因此及时、 有效的控制好油水界面， 把握二者的平衡点对三相分离器的分离效率 非常非常重要。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的克服现存技术的不足， 提供一种三相分离器油水界面智能调节 装置， 通过在三相分离器上增设油水界面的。

  8、智能调节装置来智能高效的分离油水， 从而提 高三相分离器的分离效果。 具体的， 通过油流量计， 水流量计检测出油和出水的量， 并反馈 给PLC控制系统， 经PLC控制系统计算后， 发出指令调节伺服电机的转动， 实现丝杠转动， 通 过丝杠调节水堰管的溢流高度， 从而实现调节三相分离器中油水界面高度。 0006 本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的： 一种三相分离器油水界面智能调 节装置， 包括三相分离器本体， 水堰管， 油流量计， 水流量计， PLC控制系统和界面调节器， 所 述水堰管的一端与三相分离器本体的沉降室连通， 所述水堰管的另一端穿过三相分离器本 体的油室， 设在三相分离器本体的水。

  9、室中， 在所述水室中的水堰管端口与界面调节器连接， 界面调节器能调节水堰管的高度， 在油室的出油口管线设油流量计， 在水室的出水口管线 设水流量计， 所述油流量计和所述水流量计与PLC控制系统的一端连接， PLC控制系统的另 一端与界面调节器连接。 0007 进一步地， 所述水堰管包括水平段， 连接段和竖直段， 连接段和竖直段设在水室 中， 所述水平段水平设置在油室中， 并一端与沉降室连通， 另一端伸出油室进入水室与连接 段的一端连通， 连接段的另一端与竖直段连通， 竖直段竖直设在水室中， 沉降室中的水通过 竖直段的顶端溢出进入水室。 0008 进一步地， 所述水平段设在油室的底部。 0009。

  10、 进一步地， 所述竖直段为可伸缩管。 0010 进一步地， 所述界面调节器包括伺服电机和丝杠， 所述的丝杠的一端与伺服电机 说明书 1/3 页 3 CN 211189201 U 3 连接， 所述的丝杠的另一端伸入三相分离器本体内与水堰管的顶端连接， 所述伺服电机固 定在三相分离器本体的外部壳体上， 伺服电机与PLC控制系统连接。 0011 进一步地， 所述伺服电机、 丝杠与水堰管的竖直中心线 进一步地， 所述油流量计为流量变送器。 0013 进一步地， 所述水流量计为流量变送器。 0014 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 通过在三相分离器上增设油水界面 的智能调节装。

  11、置来智能高效的分离油水， 来提升三相分离器的分离效果。 具体的， 通过油 流量计， 水流量计检测出油和出水的量， 并反馈给PLC控制管理系统， 经PLC控制管理系统计算后， 发 出指令调节伺服电机的转动， 实现丝杠转动， 通过丝杠调节水堰管的溢流高度， 以此来实现调 节三相分离器中油水界面高度。 0015 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。 附图说明 0016 图1是三相分离器油水界面智能调节装置的结构示意图。 0017 其中， 1.三相分离器本体， 2.三相入口装置， 3.整流板， 4.聚结填料， 5.油堰板， 6. 水堰管， 7.伺服电机， 8.气包， 9.丝杠， 10.油流量计，。

  12、 11.水流量计， 12.PLC控制管理系统。 具体实施方式 0018 实施例， 如图1所示， 一种三相分离器油水界面智能调节装置， 包括三相分离器本 体1， 水堰管6， 油流量计10， 水流量计11， PLC控制管理系统12和界面调节器， 所述水堰管6的一端 与三相分离器本体1的沉降室连通， 所述水堰管6的另一端穿过三相分离器本体1的油室， 设 在三相分离器本体1的水室中， 在所述水室中的水堰管6端口与界面调节器连接， 界面调节 器能调节水堰管6的高度， 在油室的出油口管线， 在水室的出水口管线的一端连接， PL。

  13、C控制管理系统12 的另一端与界面调节器连接。 所述油流量计10和所述水流量计11为流量变送器。 通过流量 变送器将检测到的出水量和出油量传输给PLC控制管理系统12， 经过PLC控制管理系统12计算比对， 发出调节指令控制伺服电机7调节水堰管6的高度， 即调节三相分离器油水界面高度， 来控 制三相分离器的分离效果。 整个调节过程无需人工操作， 全部智能化。 三相分离器本体1的 沉降室里设聚结填料4进行油水分离， 保证初步油水分离效率； 通过油室、 水室对油水分别 储存， 保证分离后不发生二次混合。 0019 所述水堰管6包括水平段， 连接段和竖直段， 连接段和竖直段设在水室中， 所述水 平段水平设置在油。

  14、室中， 并一端与沉降室连通， 另一端伸出油室进入水室与连接段的一端 连通， 连接段的另一端与竖直段连通， 竖直段竖直设在水室中， 沉降室中的水通过竖直段的 顶端溢出进入水室。 0020 所述水平段设在油室的底部， 保证水最大限度的排出。 0021 所述竖直段为可伸缩管。 具体的， 可以为波纹伸缩， 套筒伸缩等。 0022 所述界面调节器包括伺服电机7和丝杠9， 所述的丝杠9的一端与伺服电机7连接， 所述的丝杠9的另一端伸入三相分离器本体1内与水堰管6的顶端连接， 所述伺服电机7固定 在三相分离器本体1的外部壳体上， 伺服电机7与PLC控制管理系统12连接。 说明书 2/3 页 4 CN 21118。

  15、9201 U 4 0023 所述伺服电机7、 丝杠9与水堰管6的竖直中心线重合， 保证丝杆的传动性能， 准确 的调整水堰管6竖直段的水平高度。 0024 工作原理： 油气水由三相入口装置2进入三相分离器本体1内， 通过旋流分离作用， 进行初步的气分离， 分离后的天然气， 进入后续水平分离段， 气体流速下降， 气液依靠重力 差， 得到进一步分离， 通过三相分离器顶部的气包8排出。 0025 剩余的液相部分通过整流板3， 调整流形， 再通过聚结填料4使得油水充分分离、 各 自聚结、 再在比重差的作用下， 水逐渐沉入底部， 油逐渐上浮。 0026 上层的油相溢出油堰板5后进入油室， 通过外部的液位控。

  16、制器进入出油口管线的竖直段顶端溢流到水室后经过外部的液位控制器进入出水口管 线 油和水的流量信息通过各自流量计反馈到PLC控制管理系统12内进行计算处理液相中 的水含量， 经过比对， 发出指令控制伺服电机7动作调节水堰管6溢流管口高度hw， 以实现智 能控制三相分离器分离效率的目的。 0029 本申请的三相分离器油水界面智能调节装置是利用连通器原理， 将沉降室通过水 堰管6连通， 结合水堰管6本身的形状， 可以看做U型管， 由 “在U型管左右相同介质相同高度 处液柱所产生的压强相等” 的基础，。

  17、 选择某一时间点下油水界面高度， 列方程可得： 0030 0g(ho-h) wg(hw-h)， 化解得： 0031 h( whw- 0h0)/( w- 0) 0032 其中： 0033 0三相分离器内油的密度 0034 w三相分离器内水的密度 0035 hw水堰管高度 0036 h0油堰板高度 0037 h沉降段油水界面高度 0038 g重力加速度 0039 由公式可知： 当hw增大时， h增大， 当hw减小时， h减小， 即当通过调节水堰管6调高 时， 分离沉降段的油水界面升高， 当水堰管6调低时， 分离沉降段油水界面降低。 0040 本行业的技术人员应了解， 本实用新型不受上述实施例的限制， 上述实施例和 说明书里面描述的只是说明本实用新型的原理， 在不脱离本实用新型精神和范围的前提下， 本实用新型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实用新型范围 内。 本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 说明书 3/3 页 5 CN 211189201 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 211189201 U 6 。