CN103338827A - 用于井下应用的两个不可混合的流体相的分离 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离的组和方法，其特征在于，组包括：在定位在第一较高高度的从混合物分离出的具有较低比密度的流体相的上出口嘴（12a）与定位在相对于第一较高高度的第二较低高度的从混合物分离出的具有较高比密度的流体相的下出口嘴（12b）之间延伸的封闭室（11）；封闭室（11）内部的用于混合物的入口（15、33），入口（15、33）还存在于***较高高度和较低高度之间的高度；彼此液压连接（13）（14）的混合物的第一上部粗分离装置（13）和混合物的第二下部精细分离装置（14、14’）在封闭室（11）内部连续地设置在位于上出口嘴（12a）和下出口嘴（12b）之间，第一上部粗分离装置（13）包括重力分离室，至少一个第二下部精细分离装置（14、14’）包括至少一个聚结分离器（14）和/或至少一个水力旋流分离器（14’）。

Description

用于井下应用的两个不可混合的流体相的分离

技术领域

本发明涉及一种用于分离包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的组和装置。

应注意的是，为了本发明的目的，“混合物”也表示分散体或不稳定的乳液，“互相不可混合的流体相”表示至少在特定比例彼此不产生溶液的两个流体相（特别地，液体相）。

而且，为了本发明的目的，不应排除互相不可混合的两个流体相中的每一个可以包括进一步的组分，例如固体颗粒。

特别地，本发明涉及一种用于油田中的井下应用的分离组，由此其中混合物包括至少一个水性液体相和有机液体相，后者包括油（烃类）或亲油化合物。

背景技术

烃的生产事实上经常伴有水的地下生产。水存在于地层中并经常被认为是烃类的废弃副产物。

在常规的烃生产过程中，油和水穿过地层、钻井、输油管、阀门和泵朝地面流动。

地面分离具有影响提取成本的成本，尤其当水的生产随着井中油的贫瘠而趋于增加时。

水的生产的增加减小单位时间泵至地面的油的可能体积。由于过度的相关联的水生产，因此很多烃类的产田变得经济上更不方便且更难维持。

为了解决过度的水生产的问题，最广泛使用的方法在于利用生产的油和水的井下分离。

因此将地层中生产的水回注至井中（生产的水的回注）代表关于生产水的管理的进化方案。

根据这个方案，生产的混合物理想地分离成油和水，以便水可以是足够纯的而能够注入地下地层中，以及在产田外部随后传输油之前在井口对油脱水以简化地面分离***。

为此，典型地使用为井下应用配置因此具有特别减小的空间的分离器，该分离器能够将通过生产钻井从地层内部的生产区域流进井中的包含大量水的油生产流分离成上述液体成分的两个流。

然后朝地面传送富含油的流，而朝回注钻井传送富含水的流。

但是，由于地层的动力，油和水一起进入井中，因此部分的油可能是水中的液滴的形式，使其与水相的分离甚至更加困难。

所述油如果被与水一起注入回注区域，可能导致回注区域的部分或全部堵塞，由此回注井下降。因此在将水相泵进回注区域中之前必须以高度的效率将油与水性流分离。

当前的井下分离方法使用各种机构和设备，其中包括简单的过滤***、旋风***和具有重力分离室的***。

还存在基于聚结现象的具有不同密度的流体之间的分离***，但是这些分离***不适合用在井下，因为它们要求相当大的空间以获得可接受的分离度。为了在井下应用这些分离***，因此必须至少实施井孔的放大，由此被证明是比地面分离不方便。

在井下使用的当前***中，基于重力分离现象的***通常由一个或多个分离室组成，流体的混合物被留在分离室中以静态地经过足够允许通过重力引起的相的自然分离的时间段。

另外，用于井下应用的旋风***通常由具有允许将其定位在井下的尺寸的中空的管状体组成，管状体的直径沿其自身的与井同轴的延展线（development）减小，并且在管状体中与管状体的内壁正切地引入待分离的混合物以便生成旋风。因此具有不同密度的两个流体受到引起它们分离的不同实体的离心力。

当前在井下使用的分离***不能够实施油和水之间的分离，因此不能保证能够限制注入能力的下降的水流的足够纯度。

因此，与回注相关联的注入能力的下降仍然是当前井下分离***的使用的一个最大的问题。注入能力的下降的发生是由于回注水中的固体和液体颗粒，因为分散在回注水中的固体颗粒和小滴的油沉积在地层中，破坏地层。

这个问题目前已经极度地限制井下分离技术的适用性。因此感受到急需用于来自井流体的水的有效井下分离。

发明内容

因此，本发明的目的是克服上述的缺点，并特别地构思一种包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组，该分离组可以在井下有效且稳固地应用以便将井流体的混合物分离成富含油的流和脱油水流，允许在地面生产富含油的流和在相同的井的区域中处理脱油水。

本发明的进一步目的是提供一种包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组，该分离组允许在井下获得具有高纯度的分离出的水流以便在将分离出的水流回注井中的情况下限制油井的注入能力的下降。

本发明的另一个目的是提供一种可以在井下有效且稳固地应用的用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离方法。

根据本发明的这些和其他目的通过提供一种如权利要求1和19中说明的用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离的组和方法实现。

用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离的组和方法的进一步特征是从属权利要求的目的。

附图说明

参考所附的示意图，根据本发明的用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个液体相的混合物的分离的组和方法的特征和优点将从下面的说明性和非限制性的描述中变得更明显，其中：

图1为根据本发明的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组的第一实施例的示意图；

图2为示出在分离组中使用的聚结分离装置的结构的图1的分离组的放大的局部横截面细节；

图3为根据本发明的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组的第二实施例的示意图；

图4为根据本发明的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组的第三实施例的示意图；

图5为根据本发明的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组的第四实施例的示意图。

具体实施方式

参考附图，示出井下安装配置中的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组的不同实施例，分离组作为整体被标记为10。

根据本发明的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组10包括封闭室11，封闭室11在定位在第一较高高度的从混合物分离出的具有较低比密度的流体相的上出口嘴12a和定位在相对于第一较高高度的第二较低高度的从混合物分离出的具有较高比密度的流体相的下出口嘴12b之间延伸。

在封闭室11内部的用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的入口15,33还***在两个上出口嘴12a和下出口嘴12b的高度之间。

根据本发明，在上出口嘴12a和下出口嘴12b之间连续地设置包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的第一上部粗分离装置13和包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的至少一个第二下部精细分离装置14、14’，第一上部粗分离装置13和至少一个第二下部精细分离装置14彼此液压连接，其中第一上部粗分离装置13包括重力分离室13，至少一个第二下部精细分离装置14、14’包括至少一个聚结分离器14或至少一个水力旋流分离器14’。

在这种情况下，用于混合物的入口15、33与重力分离室13对应设置。

重力分离室13和至少一个第二下部精细分离装置14、14’包括在封闭室11中。

所述封闭室11由管状壳16、30横向界定，在图1、4和5示出的实施例中，管状壳16、30与从地面向下延伸穿过油-水生产区域31随后进入回注区域32的油井的内管涂层30重合。

在这些实施例中，用于包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的入口由在井的管涂层30上形成的生产孔33组成。

“生产区域”指的是从其中通过从与所述生产区域31自身对应的管涂层33中获得的适当的生产孔33提取生产流体的区域。

“回注区域”32指的是到其中通过与所述回注区域32自身对应的管涂层33中获得的适当的回注孔35将适当地脱油的生产水注入的区域。

在图3示出的实施例中，设置与管涂层30分离的适当的管状壳16，管状壳16容纳在管涂层30内部且与管涂层30同轴。在这个实施例中，分离组10的入口优选地由形成在管状壳16的表层表面上的多个入口孔15组成。

在特定的井下应用中，封闭室11的上部和下部分别由上密封圈36和下密封圈37界定，上密封圈36和下密封圈37将管涂层30分成三段：管涂层30的第一段38，管涂层30的第一段38的下部由第一密封圈36界定，且管涂层30的第一段38与地面连通；管涂层30的第二段39，管涂层30的第二段39的上部由第一密封圈36界定、下部由第二密封圈37界定，且管涂层30的第二段39与生产区域31流体连通；管涂层30的第三段34，管涂层30的第三段34的上部由第二密封圈37界定，且管涂层30的第三段34与回注区域32连通。

在这个优选的井下应用中，引入重力分离室13中的混合物室为由油和水的混合物组成的生产流体。

在管状壳16、30的内部并优选地与管状壳16、30同轴地或沿着相同的延展线，设想具有较低比密度的流体相（油）的运输管17，运输管17在上出口嘴12a之间延伸穿过上部重力分离室13并在下方与至少一个第二下部精细分离装置14、14’连接。

在这个特定的井下应用中，具有较低比密度的流体相的运输管17延伸穿过上密封圈36持续到地面。

将具有较低比密度的流体相的运输管17配置为使得与管状壳16、30一起限定具有环形截面的重力分离室，其中通过入口15、33引入的包括互相不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物经受第一重力分离，被分成两个流体相，在这个特定的井下应用中，两个流体相是富含油的相和粗脱油的水相。

富含油的相位于理想的水-油界面18之上，而仍然包括少量油的水相位于水-油界面之下。

在具有较低比密度的流体相的运输管17上形成至少一个孔17a，至少一个孔17a使得重力分离室13与上出口嘴12a流体连通以便朝所述第一出口12a运输富含油的部分。

为此，可以设置与上出口嘴12a相关联的抽吸器件（未示出）。

至少一个第二下部精细分离装置14、14’优选地包括图1-4中示出的类型的聚结分离器14。

聚结分离器14包括中空的管状体20，在管状体20上形成多个引入孔21，多个引入孔21优选地沿定位在管状体20的特定高度的一个或多个圆形拱以基本均匀的方式分布并与重力分离室13的下部流体连通，在重力分离室13中存在由粗脱油的水相组成并因此仍然包含少量油的混合物。

如图2中所示，在管状体20的内部容纳至少一组聚结板22，至少一组聚结板22平行且一个在另一个之上布置，形成堆叠。

聚结板22中的每一个具有内部中空且对应于较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状，但是不排除如本申请人的同时申请的专利申请中描述的不同实施例。

聚结板22优选地互相平行且间隔开2mm至5mm范围内的相对距离布置，限定堆叠。由此在一对聚结板22之间限定待分离的混合物的流动通道28，混合物沿着流动通道28流动，通过滴在通道内部上升和滴在通道的上部聚结和收集而将混合物分离成两个组分。

聚结板22的组容纳在与聚结板22的组同轴的管状体20中，聚结板22的较大基底和较小基底分别面向较低高度的管状体20的端部和较高高度的管状体20的端部。

每个聚结板22具有分别由截锥的较大基底和较小基底限定的具有圆形轮廓的下边缘23和上边缘24。

上边缘24延伸入朝截锥的内部折叠的唇部25以便与截锥的表面一起限定出凹槽，分离出的具有较低比密度的相对应于凹槽积累，并且同时帮助具有较高比密度的相的流出。沿着截锥的表面和唇部25之间的过渡区域存在具有较低比密度的液体相的分离通孔27的拱。

截锥形的聚结板22的组容纳在管状体20中以便在聚结板20自身的下边缘23和管状体20的内侧表面之间限定环形空隙，该环形空隙形成用于进给单个流出通道28的待分离的混合物的分配通道26。

分配通道26在与管状体20的轴基本平行的方向上延伸并与多个引入孔21流体连通。

所述一组聚结板22还限定以聚结板22为中心的具有较高比密度的流体相的流出通道45，其中具有较高比密度的流体相朝较低高度流动。

流出通道45在与管状体20的轴基本平行的方向上延伸并由截锥形的聚结板22的上边缘24（较小基底）界定。

在流出通道45的内部存在与其同轴的流出管29，流出管29用于朝下排放嘴29a运输具有较低比密度的流体相。

因此，流出通道45具有环形截面，并且流出通道45的上部也被在聚结板组的较高高度的端部的聚结板的唇部25’封闭，流出通道45具有较大长度并延伸直至流出管29。

流出管29具有分别用作部分的具有较低比密度的流体相的入口和具有较高比密度的流体相的入口的一拱的上孔29c和一拱的下孔29d。

这个流出管29在上方与重力分离室13流体连通，在下方与下出口嘴12b流体连通。

流出管29的上排放嘴29b和重力分离室13之间的流体连接例如通过如图1和3中示出的实施例中实施的具有较低比密度的流体相的运输管17获得。

另外，这个与重力分离室13的流体连接通过生产孔33上方的适合于允许从精细分离得到的油相流进重力分离室13的边管19获得。

与下出口嘴12b的流体连接例如通过特定泵送器件40的***实现，泵送器件40适合于从流出管29的下排放嘴29a抽出精细脱油的水相并传送该精细脱油的水相穿过下出口嘴12b（参见图1和3）。

为此，泵送器件40封装在泵送器件的容纳室41的内部，容纳室41相对于具有较高比密度的流体相的流动设置在聚结分离器14的下游并与聚结分离器14的流出管29的下排放嘴29a流体连通。

泵送器件40包括与电机43（例如电可潜水电机）联接的泵42、优选地在井下的多级淹没的离心电泵。

为了泵送器件40的进给，用于电线的穿过的中空管44从地面向下延伸入管涂层30，穿过聚结分离器14的内部（优选地在聚结分离器14的流出管29的内部），并朝泵送器件41的容纳室延续。

另外，下排放嘴29a与下出口嘴12b直接连接。在这些实施例中，可以相对于具有较高比密度的流体相的流动将泵送器件40定位在至少一个第二下部精细分离装置14、14’的上游（如图4所示），或者定位在下出口嘴12b的下游（未示出的实施例）。

在泵送器件40位于至少一个第二下部精细分离装置14、14’的上游的情况下，所述泵送器件40从重力分离室13抽出粗分离出的具有较高比密度的流体相，将其传送进聚结分离器14的容纳室由此进入所述聚结分离器14的入口。

可选地或者除了聚结分离器14之外，至少一个第二下部精细分离装置14、14’优选地包括如图5中所示的或者用于井下应用的另一已知类型的水力旋流分离器14’。

水力旋流分离器14’包括中空的管状体20’，管状体20’具有通过锥形构造的第三部分20’c彼此连接的设置在较高高度的具有较大直径的第一圆柱体部分20’a和设置在较低高度的具有较小直径的第二圆柱体部分20’b。

在中空的管状体20’中，设置与管状体20’的内壁相切的至少一个引入嘴21’，引入嘴21’与存在粗脱油的水相的重力分离室13的下部流体连通。

中空的管状体20’的特定几何形状使得具有不同比重的两个流体相高速旋转。这个旋转使得较重的流体相（水）朝外流并随后流向下排放嘴29’a，而较轻的流体相（油）朝内传送并随后流向上排放嘴29’b。

下排放嘴29’a通过特定泵送器件40的***与下出口嘴12b流体连通，泵送器件40适合于从下排放嘴29’a抽出精细脱油的水相并传送其穿过下出口嘴12b。

中空的管状体20’的上排放嘴29’b优选地通过具有较低比密度的流体相的运输管17与重力分离室13流体连通。

图1、4和5中示出的包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组10的实施例特别地适合于在生产区域31和回注区域32之间具有足够大的空间以允许将组10对应于将两个区域31和32分离开的空间定位在井内部的油井的情况。

另外，图3中示出的包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组10的实施例特别地适合于在生产区域31和回注区域32之间具有有限的空间的油井。

当必须实施要求直接接近至少一个第二下部精细分离装置14、14’而不必移动泵送器件40的维修或组装操作时，可以有利地使用图4中示出的实施例。

下面参考优选的井下应用描述包括互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的分离组10的运行。

首先进行根据本发明的互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物的第一引入阶段。

在这种情况下，井的生产流体（由水相的混合物组成，油相以液滴的形式乳化和/或悬浮在水相中）以特定速率通过管状壳16的表层上形成的生产孔33或入口孔15进入根据本发明的分离组10的重力分离室13。

减小流体进入重力分离室13的速率，允许油相的液滴停留较长的时间以结合在一起形成更大的滴，有利于易于将水相与油相分离开的重力作用。这导致初始乳化和/或悬浮的油相的滴的明显向上的运动以及粗脱油的水相（即，仍然包含油的小液滴的）和油相之间的水-油界面18的形成。

然后井的生产流体最初经受通过重力产生的粗分离阶段。

然后朝分离组10的上出口嘴12a传送第一部分的油相，而粗分离出的水相经受至少一个精细分离阶段。

这个精细分离阶段通过特定聚结分离器14的聚结和/或由于旋风分离器14’的旋涡作用发生。

在至少一个精细分离阶段之后，使得从精细分离得到的第二部分的具有较低比密度的相与从粗分离得到的第一部分的具有较低比密度的相一起流动，而从精细分离得到的具有较高比密度的相被传送穿过分离组10的下出口嘴12b。

在井下应用的情况下，如下面描述地进行精细分离阶段。

来自重力分离室13的粗脱油的水相直接地进入或穿过泵送器件40进入第二下部精细分离装置14、14’，在第二下部精细分离装置14、14’中通过取决于使用的特定精细分离装置14、14’的聚结或旋涡作用将仍然乳化和/或悬浮的剩余液滴易于进一步地与水相分离开。

在通过聚结的精细分离装置14的情况下，在粗脱油的水相中乳化和/或悬浮的液滴易于结合形成油相层，油相层在聚结分离器14的上部聚集且从聚结分离器14的上部通过上排放嘴29b离开。

然后，富含油的相在具有较低比密度的流体相的运输管17的内部上升，在其上升中遇到在重力分离室中分离出的油相，油相通过重力分离室13和上出口嘴12a之间的至少一个流体连通孔17a进入相同的管17。

在图4示出的实施例中，富含油的相穿过运输管17外的边管19朝重力分离室13上升，在重力分离室13中朝水-油界面18再上升，流进通过重力分离出的富含油的流体。

由此，包括通过重力分离出的部分和通过聚结分离出的部分的富含油的相穿过重力分离室13和上出口嘴12a之间的至少一个流体连通孔17a，朝地面流动。

精细脱油的水相在聚结分离器14的底部聚集，并通过下排放嘴29a从聚结分离器14的底部离开，根据特定实施例，直接地在下出口嘴12b或者间接地（首先穿过泵送器件的容纳室41内部，然后穿过泵送器件40自身）结束。

由此，精细脱油的水相在回注区域32中结束。

通过泵送器件40的作用引起粗脱油的水相穿过精细分离装置14、14’以及精细脱油的水相流动穿过下出口嘴12b。

类似地，在水力旋流精细分离装置14’的情况下，一旦具有不同比重的两个流体相引入水力旋流精细分离装置14’，它们趋于以不同的速度旋转而自身分离开。

较重的流体相趋于朝外部运动，首先穿过泵送器件的容纳室41然后穿过泵送器件40自身，在下出口嘴12b中结束，并从下出口嘴12b进入回注区域32。

另一方面，较轻的流体相泵被朝内传送并由此朝向上排放嘴29’b传送。然后较轻的流体相在具有较低比密度的流体相的运输管17的内部上升，在其上升中遇到在重力分离室中分离出的油相，油相通过重力分离室13和上出口嘴12a之间的至少一个流体连通孔17a进入相同的管17。

本发明的目的的具有不同密度的流体之间的分离装置的特征和相关优点从上面的描述中变得明显。

通过将通过重力的第一粗分离与通过聚结、旋涡作用或二者组合实施的至少一个随后的精细分离相结合，具有增加整体分离效率的优点。

因此可以获得可以朝地面传送的富含油的流和处理在回注区域中的精细脱离的油，但是不导致油井的注入能力的下降。

此外，图1和3中示出的优选实施例，通过在精细分离的下游因此仅在精细脱油的水上使用泵送器件，几乎完全消除油和水的乳化作用，进一步增加分离组的整体分离效率。

最后，应清楚的是，这样构思的分离组可以明显地进行各种修改和变化，这些修改和变化都包括在本发明中；此外，可以通过技术等同的元件替换所有的细节。实际上，还可以根据技术需求改变使用的材料和尺寸。

Claims (20)

1.一种包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的分离组（10），其特征在于，所述分离组（10）包括：

封闭室（11），所述封闭室（11）在定位在第一较高高度的从所述混合物分离出的具有较低比密度的流体相的上出口嘴（12a）与定位在相对于所述第一较高高度的第二较低高度的从所述混合物分离出的具有较高比密度的流体相的下出口嘴（12b）之间延伸；

所述封闭室（11）内部的用于所述混合物的入口（15、33），所述入口（15、33）还存在于所述较高高度和所述较低高度之间的居间高度；

所述混合物的第一上部粗分离装置（13）和所述混合物的第二下部精细分离装置（14、14’），所述第一上部粗分离装置（13）和所述第二下部精细分离装置（14）彼此液压连接，所述第一上部粗分离装置（13）和所述第二下部精细分离装置（14、14’）在所述封闭室（11）内部连续地设置在所述上出口嘴（12a）和所述下出口嘴（12b）之间，所述第一上部粗分离装置（13）包括重力分离室，所述至少一个第二下部精细分离装置（14、14’）包括至少一个聚结分离器（14）和/或至少一个水力旋流分离器（14’）。

2.根据权利要求1所述的分离组（10），其特征在于，所述入口（15、33）与所述重力分离室（13）对应设置。

3.根据权利要求1或2所述的分离组（10），其特征在于，所述封闭室（11）由与油井的管涂层（30）重合的管状壳（30）横向界定，所述入口（15、33）包括所述井的多个生产孔（33），所述封闭室（11）的上部和下部还分别由上密封圈（36）和下密封圈（37）界定。

4.根据权利要求1或2所述的分离组（10），其特征在于，所述封闭室（11）由容纳在所述封闭室（11）内部且与所述封闭室（11）同轴的管状壳（16）界定，所述入口（15、33）包括设置在所述管状壳（16）的表层表面上的多个入口孔（15）。

5.根据权利要求3或4所述的分离组（10），其特征在于，所述分离组（10）包括设置在所述管状壳（16、30）内部的所述具有较低比密度的流体相的运输管（17），所述运输管（17）从所述上出口嘴（12a）延伸穿过所述重力分离室（13）并且在下部与所述至少一个第二下部精细分离装置（14、14’）连接。

6.根据权利要求5所述的分离组（10），其特征在于，由所述管状壳（16、30）和所述具有较低比密度的流体相的所述运输管（17）限定的所述重力分离室（13）具有环形截面。

7.根据权利要求5或6所述的分离组（10），其特征在于，在所述具有较低比密度的流体相的所述运输管（17）上形成使得所述重力分离室（13）与所述上出口嘴（12a）流体连通的至少一个孔（17a），以便朝所述上出口嘴（12a）运输所述具有较低比密度的流体相。

8.根据前述权利要求中任一项所述的分离组（10），其特征在于，所述至少一个第二下部精细分离装置（14、14’）包括聚结分离器（14）。

9.根据权利要求8所述的分离组（10），其特征在于，所述聚结分离器（14）包括：

中空的管状体（20），所述中空的管状体（20）装备有分布在所述中空的管状体（20）的侧表面上的多个引入孔（21），所述多个引入孔（21）与所述重力分离室（13）流体连通，用于将预先粗分离的混合物引入所述中空的管状体（20）；

至少一组层状体（22），所述至少一组层状体（22）布置为互相平行且一个在另一个之上地容纳在所述中空的管状体（20）内部且与所述中空的管状体（20）同轴，所述层状体（22）中的每一个具有内部中空且对应于较大基底和较小基底敞开的截锥形的形状，所述层状体（22）中的每一个定位为所述较大基底和所述较小基底分别面向较低高度的所述管状体（20）的端部和较高高度的所述管状体（20）的端部以便限定具有圆形轮廓的下边缘（23）和上边缘（24），所述层状体（20）的组容纳在所述管状体（20）中以便限定所述待分离的混合物的分配通道（26），所述分配通道（26）配置有所述层状体（22）的所述下边缘（23）和所述管状体（20）的内侧表面之间的环形间隙，所述层状体（22）的组还限定以所述层状体（22）为中心的与流出管（29）流体连通的所述具有较高比密度的流体相和至少部分的所述具有较低比密度的流体相的流出通道（45），所述流出管的终端分别为用于排出精细分离出的所述具有较低比密度的流体相和所述具有较高比密度的流体相的上排放嘴（29’b）和下排放嘴（29’a），所述下排放嘴（29’a）与所述下出口嘴（12b）流体连通，所述上排放嘴（29’b）与所述重力分离室（13）流体连通。

10.根据权利要求9所述的分离组（10），其特征在于，从所述上边缘（24）延伸的唇部（25）朝所述中空的管状体（20）的内部折叠以限定出弯曲部，沿着所述弯曲部存在一拱的所述具有较低比密度的流体相的分离贯通孔（27）。

11.根据权利要求9或10所述的分离组（10），其特征在于，所述上出口嘴（29b）通过所述具有较低比密度的流体相的所述运输管（17）与所述重力分离室（13）流体连通。

12.根据权利要求9或10的分离组（10），其特征在于，所述上出口嘴（29b）通过所述聚结分离器（14）外部的边管（19）与所述重力分离室（13）流体连通。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的分离组（10），其特征在于，提供泵送器件（40），所述泵送器件（40）适合于从所述下排放嘴（29a）收集精细分离出的所述具有较高比密度的流体相，并传送所述精细分离出的具有较高比密度的流体相穿过所述下出口嘴（12b）。

14.根据权利要求13所述的分离组（10），其特征在于，所述泵送器件（40）封装在所述泵送器件的容纳室（41）内部，所述容纳室（41）相对于所述具有较高比密度的流体相的流动设置在所述聚结分离器（14）的下游且与所述下排放嘴（29a）流体连通。

15.根据权利要求9-12中任一项所述的分离组（10），其特征在于，所述分离组（10）包括泵送器件（40），所述泵送器件（40）***在所述重力分离室（13）和所述聚结分离器（14）之间，所述泵送器件（40）适合于从所述重力分离室（13）收集所述预先粗分离的混合物并在所述聚结分离器（14）的容纳室（14a）的内部传送所述预先粗分离的混合物。

16.根据前述权利要求中任一项所述的分离组（10），其特征在于，所述至少一个第二下部精细分离装置（14、14’）包括水力旋流分离器（14’）。

17.根据权利要求16所述的分离组（10），其特征在于，所述水力旋流分离器（14’）包括中空的管状体（20’），所述中空的管状体（20’）具有通过具有锥形构造的第三部分（20’c）连接的设置在较高高度的具有较大直径的第一圆柱体部分（20’a）和设置在较低高度的具有较小直径的第二圆柱体部分（20’b），在所述中空的管状体（20’）中设有与所述管状体（20’）的内壁相切的至少一个引入嘴（21’），所述至少一个引入嘴（21’）与所述重力分离室（13）流体连通用于将预先粗分离的混合物引入所述中空的管状体（20’），所述中空的管状体（20’）包括分别用于排出精细分离出的所述具有较低比密度的流体相和所述具有较高比密度的流体相的上排放嘴（29’b）和下排放嘴（29’a），所述上排放嘴（29’b）与所述重力分离室（13）流体连通，所述下排放嘴（29’a）与所述下出口嘴（12b）流体连通。

18.根据权利要求17所述的分离组（10），其特征在于，所述上排放嘴（29’b）通过所述运输管（17）与所述重力分离室（13）流体连通，所述下排放嘴（29’a）通过***的泵送器件（40）与所述下出口嘴（12b）流体连通。

19.一种用于包括互相至少部分地不可混合且具有不同的比密度的两个流体相的混合物的分离方法，其特征在于，包括以下阶段：

-将互相至少部分地不可混合且具有不同比密度的两个流体相的混合物引入分离组（10）；

-使所述混合物经受通过重力的第一粗分离阶段，获得第一部分的具有较低比密度的流体相和粗分离出的具有较高比密度的流体相；

-朝所述分离组（10）的上出口嘴（12a）传送所述第一部分的具有较低比密度的流体相；

-使所述粗分离出的具有较高比密度的流体相经受至少一个精细分离阶段，获得第二部分的具有较低比密度的流体相和精细分离出的具有较高比密度的流体相；

-朝所述分离组（10）的所述上出口嘴（12a）传送所述第一部分的具有较低比密度的流体相，以及朝所述分离组（10）的下出口嘴（12b）传送所述精细分离出的具有较高比密度的流体相。

20.根据权利要求19所述的分离方法，其特征在于，所述至少一个精细分离阶段通过聚结和/或通过旋涡作用发生。

Images