CN104528206B - 二氧化碳驱油井井口集油罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二氧化碳驱油井井口集油罐。解决了油井间歇产出大量二氧化碳等伴生气情况下使用常规集油罐时，气液分离效果不好、安全阀开启频繁、伴生气携带一定量原油外泄，导致安全阀失效或凝堵的安全问题。其特征在于：所述的介质进口（12）端头处设置角形介质进口挡板（11），所述的介质进口挡板（11）与出液管（19）间沿径向截面竖直连接有1到2级孔板（15），所述的容器上部设置有压力平衡管（9）；所述的分气包（4）进口处设有两级折流板（2）。该二氧化碳驱油井井口集油罐，可减缓间歇大量二氧化碳油井伴生气对设备气液分离能力的冲击，保证分离效果，提高设备安全性、避免污染环境。

Description

二氧化碳驱油井井口集油罐

技术领域

本发明涉及油气田油气集输技术领域中一种井口集油罐，具体涉及一种二氧化碳驱油井井口集油罐。

背景技术

注二氧化碳驱油是一项较新的油田开发技术，不但可以实现油田有效开发，而且，对于低渗透、特地渗透、水敏油藏等注水、注化学剂很难实现有效开发的场合更为适用，并且驱油用二氧化碳大量被埋存于地下，有利于低碳环保，可谓一举多得。近几年，在我国油田开发中刚开始应用。注二氧化碳驱油目前，在地面集输系统工艺流程中，常规井口集油罐对于油井间歇产出大量伴生气的情况适应能力较差，出现气液分离效果不好、安全阀开启频繁、伴生气携带一定量原油外泄，导致安全阀失效或凝堵等安全问题、环境和井场污染等环保问题以及油气资源损失等一系列问题，尚没有专门的针对间歇产出大量伴生气的油井井口集油设备。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的油井间歇产出大量二氧化碳等伴生气情况下使用常规集油罐时安全阀易出现失效或凝堵安全问题、油气外泄易污染环境的环保问题，而提供一种二氧化碳驱油井井口集油罐。该二氧化碳驱油井井口集油罐，集气液分离、油水储存、原油加热、自压排油多项功能于一体，可减缓间歇大量二氧化碳油井伴生气对设备气液分离能力的冲击，保证分离效果、避免油气资源损失、提高设备安全性、避免污染环境、有利于环保。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该二氧化碳驱油井井口集油罐，包括卧式容器，容器内壁靠近右封头侧有介质进口，容器左侧封头安装浮球液位计，所述的容器左侧顶部外装有分气包，分气包侧部设有出气口及出液口，分气包顶部设有紧急泄放口，分气包轴向连接出液管，所述的介质进口端头处设置角形介质进口挡板， 所述的介质进口挡板与出液管间沿径向截面竖直连接有1到2级孔板，孔板为大半圆形，圆缺位于容器底部，所述的容器上部设置有压力平衡管，平衡管两端分别连接于孔板两侧气相空间；孔板两侧的容器顶部各设置1个装有压力表的压力表口，每个压力表口一侧装有一个安全阀门；所述的分气包进口处设有两级折流板。

该二氧化碳驱油井井口集油罐，油气两相混合介质进入集油罐内先冲击角形介质进口挡板，对高气油比介质起到很好的缓冲作用，可以减缓介质间歇性高气油比对压力容器造成的冲击。气液相可在角形通道内预分离并且分别规整流型，以减少气相携带液滴量、减少液相携带气泡量，提高分离效率。角形挡板背向气液相出口，可提高气液相介质流动路程，在不增大集油罐容积的情况下可以提高气液相沉降分离时间，以提高气液相分离效率。在集油罐内部挡板与分气包间沿径向截面布置1到2级孔板，既可以大幅削弱间歇性高气油比对气液分离效果带来的影响，又有助于气液分离、提高分离效率。而且，采取孔板方式还避免了二氧化碳驱采出介质易凝堵常规波纹板型气液分离构件的问题发生。孔板为大半圆形，圆缺位于容器底部，便于气液两相介质携带的泥沙沉积和清理。孔板上开设圆孔以角形布置，在不增大集油罐内径的情况下，可以尽量多布置圆孔，有助于提高气液相分离效果。根据气液相物性不同，位于液面以下的孔径大于位于液面以上气相空间的孔径，既便于气液相介质流动、又有利于进一步减少气相携带液滴量、减少液相携带气泡量，提高气液相分离效果。根据集油罐的处理量与容积，可设置2级孔板。设置2级孔板时，一级孔板孔径大于二级孔板孔径，分级分离，可提高气液相分离效果。由于二氧化碳驱油开发的油井采出介质具有低温性，在停油井时原油有可能凝堵孔板上的孔，再启动油井时孔板两侧可能出现大压力差、导致压力容器失效、甚至带来集油罐爆炸等安全问题。为了避免此类问题发生，集油罐上部设置有1压力平衡管，平衡管两端分别连接于孔板两侧气相空间，以平衡孔板两侧腔体压力；同时，孔板两侧的容器顶部各设置1个压力表，当孔板两侧出现压力不平衡时，可报警，以防压力容器失效、避免安全事故发生。

分气包进口处设有2级折流板，既可进一步保证分离后的气相介质质量，又可防止安全阀启动时带来的原油随气相一起外泄、减少油气损失、减少污染程度。折流板呈弓形，一级折流板尺寸远大于二级折流板并半包裹住二级折流板，既可提供折流通道、又可保证足够的绕流路程，提高分离后的气相介质质量。2级折流板沿着液相回流方向与水平呈15º角，以保证液相顺利回流至罐内。收液口位于分气包侧液面下距容器底部250cm左右，以防泥沙随液相流出集油罐、给后续采出液处理工艺和设备带来负担。收液口的外沿设置伞形收液罩，对液相中的气泡起到折流作用，既可提高分离后的液相介质质量，又可防止液相携带气泡量过多对后续采出液处理工艺和设备带来的影响。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：二氧化碳驱油这一开发方式，不但可以实现低渗透、特低渗透、水敏等难采油田开发，还可以实现二氧化碳有效埋存、有利于设备低碳环保。本发明二氧化碳驱油井井口集油罐，可减缓间歇大量二氧化碳油井伴生气对设备气液分离能力的冲击，保证分离效果、避免油气资源损失（常规集油罐应用到二氧化碳驱原油损失近10%）、提高设备安全性、避免污染环境、有利于环保。二氧化碳驱油井井口集油罐集气液分离、油水储存、原油加热、自压排油等多项功能于一体，为二氧化碳驱油的工艺流程提供适用的配套设备，为二氧化碳驱油开发方式的工业化推广提供技术支撑。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的结构轴测图；

附图3是图1的A向结构剖视图；

附图4是图1的B-B线局部剖视图。

图中：1、浮球液位计；2、进口折流板；3、出气口；4、分气包；5、紧急泄放口；6、出液口；7、安全阀门；8、压力表口；9、压力平衡管；10、人孔；11、介质进口挡板；12、介质进口；13、电热管；14、测温口；15、孔板；16、排污口；17、容器；18、伞形收液罩；19、出液管；20、孔板支撑框架；21、介质进口挡板支撑框架。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明：

附图1结合图2、图3、图4所示，该二氧化碳驱油井井口集油罐，包括卧式容器17，电热管13，所述的容器17内壁靠近右封头侧穿有介质进口12，介质进口12端头处对向角形介质进口挡板11，所述的介质进口挡板11高度为容器轴向截面圆半径，油气两相混合介质进入集油罐内先冲击角形介质进口挡板，角形挡板背向气液相出口，可提高气液相介质流动路程，在不增大集油罐容积的情况下可以提高气液相沉降分离时间，对高气油比介质起到很好的缓冲作用，可以减缓介质间歇性高气油比对压力容器造成的冲击，气液相可在角形通道内预分离并且分别规整流型，以减少气相携带液滴量、减少液相携带气泡量，提高分离效率；所述的容器17左侧顶部装有分气包4，分气包侧部设有出气口3及出液口6，分气包4顶部设有紧急泄放口5，分气包4轴向连接出液管19，出液管19上端由出液口6弯折穿出，下端口竖直连接伞形收液罩18，所述的分气包4进口处设有两级折流板2，折流板呈弓形，一级折流板尺寸远大于二级折流板并半包裹住二级折流板，两级折流板沿着液相回流方向与水平呈15º角，以保证液相顺利回流至罐内；提供折流通道，保证足够的绕流路程，既可进一步提高分离后的气相介质质量，又可防止紧急泄放口5安全阀启动时带来的原油随气相一起外泄、减少油气损失、降低井场污染程度。所述的出液管19收液口位于分气包侧液面下距容器底部250cm左右，外沿设置伞形收液罩18，对液相中的气泡起到折流作用，既可提高分离后的液相介质质量，又可防止液相携带气泡量过多对后续采出液处理工艺和设备带来的影响，液相介质经伞形收液罩18、流经出液管19、穿过两级折流板2，从分气包4侧面出液口6流出集油罐；容器侧封头安装浮球液位计1，指示罐内液位高度，当罐内液体达到预设位置时，出液口6接入拉油车，气体自压将罐内液体通过出液管19压入拉油车；所述的容器内部介质进口挡板11与出液管19间沿径向截面竖直连接有1到2级孔板15，孔板为大半圆形，圆缺位于容器底部，便于气液两相介质携带的泥沙沉积和清理，孔板上开设圆孔以角形布置，根据气液相物性不同，位于液面以下的孔径大于位于液面以上气相空间的孔径，既便于气液相介质流动、又有利于进一步减少气相携带液滴量、减少液相携带气泡量，提高气液相分离效果；根据集油罐的处理量与容积，可设置2级孔板，右侧一级孔板孔径大于左侧二级孔板孔径，分级分离，可进一步提高气液相分离效果。孔板的设置既可以大幅削弱间歇性高气油比对气液分离效果带来的影响，又有助于气液分离、提高分离效率。而且，采取孔板方式还避免了二氧化碳驱采出介质易凝堵常规波纹板型气液分离构件的问题发生；所述的容器上部设置有压力平衡管9，平衡管9两端分别连接于孔板15两侧气相空间，以平衡孔板两侧腔体压力；孔板15两侧的容器顶部各设置1个压力表，每个压力表8一侧安装有一个安全阀门7，当孔板两侧出现压力不平衡时，可报警，以防压力容器失效、避免安全事故发生；所述容器内孔板15下方设有电热管13，可对罐内液体加热，所述容器底部设排污口16；孔板15下表面低于容器截面中心线，通过孔板支撑框架20与容器固定；介质进口挡板11下表面高于孔板下沿，孔板15通过挡板支撑框架21与容器固定，孔板15和进口挡板11之间容器水平位置设置测温口14，测温口14垂直位置与筒体轴线平齐。

该二氧化碳驱油井井口集油罐，油井采出流体（油气水混合物）由介质进口进入集油罐容器，罐内介质进口侧面设有角形挡板，油井采出流体撞击挡板，对高气油比介质起缓冲作用，减缓了介质间歇性高气油比对压力容器造成的冲击，气液发生初级分离。高速气体携带部分液体流经罐体中设置的两级孔板，大幅削弱间歇性高气油比对气液分离效果带来的影响，气体流速大幅降低，气液进一步分离。容器上部设置有压力平衡管，平衡管两端分别连接于孔板两侧气相空间，以平衡孔板两侧腔体压力；孔板两侧的容器顶部各设置1个压力表，每个压力表8一侧安装有一个安全阀门7，当孔板两侧出现压力不平衡时，可报警，以防压力容器失效、避免安全事故发生。分气包进口处设有折流板，气相中携带的液滴在此处碰撞聚结回落罐内。罐侧封头安装浮球液位计指示罐内液位高度，当罐内液体达到预设位置时，出液口接入拉油车，气体自压将罐内液体通过出液管压入拉油车。

Claims (9)

1.一种二氧化碳驱油井井口集油罐，包括卧式容器（17），容器（17）内壁靠近右封头侧有介质进口（12），容器左侧封头安装浮球液位计（1），所述的容器（17）左侧顶部外装有分气包（4），分气包侧部设有出气口（3）及出液口（6），分气包（4）顶部设有紧急泄放口（5），分气包（4）轴向连接出液管（19），其特征在于：所述的介质进口（12）端头处设置角形介质进口挡板（11），所述的介质进口挡板（11）与出液管（19）间沿径向截面竖直连接有1到2级孔板（15），孔板为大半圆形，圆缺位于容器底部，所述的容器上部设置有压力平衡管（9），平衡管（9）两端分别连接于孔板（15）两侧气相空间；孔板（15）两侧的容器顶部各设置1个装有压力表的压力表口（8），每个压力表口（8）一侧装有一个安全阀门（7）；所述的分气包（4）进口处设有两级折流板（2）；所述的介质进口挡板（11）高度等于容器轴向截面圆半径，所述的介质进口挡板（11）下表面高于孔板（15）下沿，所述的介质进口挡板（11）通过孔板支撑框架（21）与容器（17）固定。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述的孔板（15）下沿低于容器（17）截面中心线。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述的出液管（19）上端由出液口（6）弯折穿出，下端口竖直连接伞形收液罩（18）；伞形收液罩直径为出液管（19）内径的6倍。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述的两级折流板（2）呈弓形，外部一级折流板尺寸大于内部二级折流板并半包裹住二级折流板，两级折流板沿着液相回流方向与水平呈15º角。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述的出液管（19）收液口位于分气包侧液面下距容器底部250cm。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述孔板（15）位于液面以下的孔径大于位于液面以上气相空间的孔径。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述孔板（15）位于液面以下的孔径是位于液面以上气相空间的孔径的1.5-2倍。

8.根据权利要求1或6或7所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述孔板（15）设置为2级孔板，右侧一级孔板孔径大于左侧二级孔板孔径。

9.根据权利要求1所述的二氧化碳驱油井井口集油罐，其特征在于：所述容器（17）内孔板（15）下方设有电热管（13），所述容器底部设排污口（16）；孔板（15）通过挡板支撑框架（21）与容器固定，孔板（15）和介质进口挡板（11）之间容器水平位置设置测温口（14）。