大港油田旋流油水分离器自20世纪80年代末开始在国内出现,是一种离心分离装置，是利用不互溶介质间的密度差而进行离心分离的。目前，含油污泥的处理一直困扰着各大油田，研究出高效的细颗粒分离水力旋流器成为一种很有潜力的研究方向。将固-液分离用水力旋流器在油田现场推广应用，对提高油田开采的经济效益有很大意义。
在油田开发过程中，油井产出液中不但含有大量的水，而且还有一些固体杂质，其中一部分杂质是非常细小的颗粒(中值粒径100微米左右)，难于处理,若使其直接进入地面水处理系统中，将增大能量消耗，造成工艺管网的堵塞和腐蚀。这些沉淀物如不定期排出，设备处理能力势必下降，处理后的水质达不到指标要求，影响油田的正常生产，设备排出的污泥如果处理不当，又会对环境造成污染。目前油田地面工艺中对固体颗粒的处理的方法主要是采用重力沉降加过滤的方式[1]。但其处理时间长，工作效率较低，成本高。这种处理工艺已逐渐不适应油田开发的经济效益要求，因此快速有效地分离油井采出液中的固体杂质已成为亟待解决的重大技术课题。
大港油田旋流油水分离器的原理
水力旋流器是一种应用非常广泛的非均相混合物分离设备。水力旋流器工作的基本原理是将具有一定密度差的液—液、液—固、液—气、气—固等两相或多相混合物以一定的压力(或初速度)有切向进料口进入水力旋流器内部，流体的压力能转为流体的动能在旋流器内部做高速的旋转运动，流体在运动过程中产生很强的离心力场，使混合物中密度(或直径)较大的组分(粗相)在离心力的作用下，在旋转运动的同时向下、向外运动，最终形成外旋流以底流的形式从底流口排出;而密度(或直径)较小的组分(轻相)在旋转运动的同时向内、向上运移，最终形成内旋流以溢流的形式经溢流口排出，从而完成分离任务。
大港油田旋流油水分离器是一种“利用流体压力产生旋转运动的装置”。
大港油田旋流油水分离器的工作原理应该包括三个部分:首先，集切向输送流体的静压力产生的旋转运动；继而，在该旋转运动中完成输入物料的空间规律性分布;最后，经特殊的结构设计完成分离。
液体混合物从入口沿切向流进入口段后，产生高速旋转。由于混合物中轻重组分的密度不同，在离心力的作用下，重组分将向旋流器回转壁面处运动，并在壁面附近浓集，在旋转过程中，逐渐向底流出口运动，最终排出旋流器。与此同时，轻组
分将向旋流器中心轴处运动，形成中心核，并向入口方向运动，从溢流出口排出。这样就实现了轻重组分的分离。
大港油田旋流油水分离器的优点
尽管水力旋流器的结构比较简单，但决定其压力特性及分离性能的却是旋流器内部复杂的流场，而流场内的流动机理则是至今仍未能很好解决的一大难题。水力旋流器之所以日益为更多的部门所重视，是因为它具有一般的分离装置所不具备的优点:
(1)功能多，分离效率高
水力旋流器可根据实际应用的需要在不同场合下使用。水力旋流器在应用中分离效率可达90%以上，用途十分广泛。
(2)结构简单
水力旋流器内部没有任何需要维修的运动件、易损件和支撑件，也无需滤料。其结构与容器十分相似，管线连接、阀门控制可实时操作。成本低，在处理量相同时只相当于其他分离设备的几分之一，甚至几十分之一。
(3)占地面积小、安装方便、运行费用低。
与处理量相同的其他装置相比，水力旋流器的体积只有其他处理装置的十几分之一，重量只有三、四十分之一，这对于许多受空间限制的场合，如海洋平台等有着特殊的意义。同时，由于重量轻，不需要特殊的安装条件，只需简单的支撑及管线连接即可工作。另外，水力旋流器运行费用很低，如系统管路中有0.5MPa以上的压力，不需要其他动力设备水力旋流器即可正常运行。
(4)使用方便灵活。
水力旋流器可以单独使用，也可并联使用来加大处理量，或串联使用增加处理深度。同时还可以根据不同的处理要求改变其结构参数以达到更好的分离效果。此外，由于被处理的液体在水力旋流器内的存留时间仅为几秒钟，这样可以很方便地和其他分离装置联合使用，以达到各种深度的处理要求。
(5)工艺比较简单，运行参数确定后可长期稳定运行，管理方便，有着明显的社会效益和经济效益。特别值得指出的是，这种分离过程完全是在封闭的状态下进行的，净化后的液体和分离的介质均可由管道输送回收，实现了闭路循环，不产生二次污染。
近年来，我国许多油田也在积极进行旋流油水分离器的应用试验研究，并已显示出良好的前景，油水分离用旋流油水分离器已应用于生产实际，并取得了良好的效果。旋流油水分离器功能多、结构简单、占地面积小、安装方便、运行费用低、使用方便灵活、工艺比较简单，特别是分离过程实现闭路循环，不产生二次污染。尤其是旋流油水分离器中高速离心力产生的加速度为重力加速度g的几百倍甚至上千倍，对于固-液旋流油水分离器来说可极大地改善处理效果，减少进入后续工艺中的细颗粒杂质含量，降低后续工艺的处理难度。开展细颗粒分离用固-液旋流油水分离器的研究，其目的就是要快速有效地完成污水中固体颗粒(尤其是细小颗粒)的处理，减少设备投资，减小占地面积，简化工艺流程，降低运行成本。因此细颗粒分离用固-液旋流油水分离器的研制将会促进产出液分离技术水平的进一步提高，对降低原油采出成本有着极其重要的意义。
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