CN105694960A - 高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器。该分离器由卧式罐体（1）、初级分离筒（20）、电极板构件（38）和热盘管（37）组成。卧式罐体（1）被分隔成初级分离室（2）、沉降分离室（3）、油水室（4）和电脱分离室（5）。本发明属于一种多功能三相分离器，能够同时进行旋流分离、沉降分离、电脱分离及加热功能，能够有效的解决重质油、老化油等难处理原油的脱水问题。
Description
技术领域
本发明属于石油集输技术领域，尤其适用于高含水重质原油、老化油及低温环境下的原油脱水处理。
背景技术
目前，随着油田的不断开采，原油品质越来越差，重质油含量越来越多，受“三次采油”的影响原油含水率不断上升，采用常规的三相分离器已经无法有效的处理重质油、老化油等难处理原油的含水问题。
发明内容
为了解决重质原油脱水困难的问题，本发明的目的是提供一种高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器。该分离器可以同时进行旋流分离、沉降分离、电脱分离及加热功能，属于一种多功能三相分离器，能够有效的解决重质油、老化油等难处理原油的脱水问题。
本发明是通过以下技术措施实现：
该高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器包含卧式罐体（1）、初级分离筒（20）、电极板构件（38）和热盘管（37）。
卧式罐体（1）被分隔成初级分离室（2）、沉降分离室（3）、油水室（4）和电脱分离室（5）；卧式罐体（1）两端为椭圆形封头，左端开有人孔（6），底部设有冲砂孔（7）、排污口（8）、冲砂孔（9）、排污口（10）、冲砂孔（11）、排污口（12）、油室出水口（13）、水室出水口（14）、冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）、底座（19），顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24）、水室油水界面调节阀（25）、电脱分离室油水界面调节阀（26）、人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面设有人孔（32）、人孔（33）、人孔（34）、高压端子入口（39）。
初级分离室（2）内设有初级分离筒（20）、消泡器（30）；初级分离筒（20）包括分离筒入口（20-1）、气相通道（20-2）、分离筒出口（20-3），分离筒入口（20-1）与初级分离筒（20）的筒体相切，原油从分离筒出口（20-3）进入形成旋流运动，在离心率的作用下气液两相产生分离，分离出来的气相进入气相通道（20-2），分理出来的液相从分离筒出口（20-3）流进卧式罐体（1），分离筒出口（20-3）为侧面开有矩形出口的水平管，分离筒出口（20-3）镶嵌在消泡器（30）内，这样可以起到消泡作用，初级分离室（2）底部设有冲砂口（7）和排污口（8）。
沉降分离室（3）内部设有波纹板（31），原油经过时起到整流和碰撞聚结作用，沉降分离室（3）的底部设有冲砂口（9）、排污口（10）、冲砂口（11）和排污口（12），用于除沙排污，沉降分离室（3）顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24），集气筒（24）上设有压力表口（24-1）、安全阀口（24-2）、气相出口（24-3），沉降分离室（3）侧面设有人孔（32）。
油水室（4）由堰板构件（35）组成，堰板（35-3）将油水室（4）分隔成油室（4-1）和水室（4-2），油水室（4）左侧堰板（35-2）的左上角设有油室入口（4-3），卧式罐体（1）上层的油相通过油室入口（4-3）进入油室（4-1），锯齿状堰板（35-1），置于油室入口（4-3）前端，起到消泡作用，油水室（4）右侧的堰板（35-4）位于油室（4-1）侧设有油室出口（4-4），位于水室（4-2）侧设有水室入口（4-5），水室油水界面调节阀（25）穿过堰板（35-2）与沉降分离室（3）相通，沉降分离室（3）下层的水相通过水室油水界面调节阀（25）进入水室（4-2），这样可以调节沉降分离室（3）内的油水界面高度，电脱分离室油水界面调节阀（26），穿过堰板（35-4）上的水室入口（4-5）与电脱分离室（5）相通，电脱分离室（5）下层的水相通过电脱分离室油水界面调节阀（26）进入水室（4-2），这样可以调节电脱分离室（5）内的油水界面高度，油水室（4）底部设有油室出水口（13）、水室出水口（14），侧面设有人孔（33）和人孔（34）。
电脱分离室（5）内部设置了原油入口构件（36）、热盘管（37）、电极板构件（38）、电脱分离室油水界面调节阀（26）；原油入口构件（36）位于罐体下层，热盘管（37）位于罐体中层，电极板构件（38）位于罐体上层；原油入口构件（36）的入口管（36-1）穿过堰板（35-4）上的油室出口（4-4）与油室（4-1）相通，油室（4-1）中的油相通过入口管（36-1）进入原油入口构件（36），原油入口构件（36）有三段水平排列的出口管（36-2），与入口管（36-1）平行互通，直径比入口管（36-1）大，侧面开有出口（36-3），原油在原油入口构件（36）中被均匀分散且运动方向竖直向上；热盘管（37）置于原油入口构件（36）上方，这样可以保证原油上升的过程中充分的被加热；电极板构件（38）置于热盘管（37）上，上层电极板与中间层电极板的距离小于中间层电极板与下层电极板的距离，上下两层电极板短接后与一高压端子相连，中间层电极板与另一高压端子相连，这样形成强弱不一的两个电场，可以避免短路现象，保证脱水效果，电脱分离出来的水相通过电脱分离室油水界面调节阀（26）进入水室（4-2）；电脱分离室（5）顶部设有人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面高压端子入口（39），底部设有冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）。
本发明的有益效果是，可以有效地解决重质油、老化油的含水问题，克服了常规电脱水器易出现的“倒电场”现象，同时还解决了常规油气水三相流分离器中存在的处理效果不达标的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明中的油水室的结构示意图；
图3为本发明中的罐体右视图；
图4为本发明中的原油入口构件的结构示意图。
图中：1为卧式罐体、2为初级分离室、3为沉降分离室、4为油水室、4-1为油室、4-2为水室、4-3为油室入口、4-4为油室出口、4-5为水室入口、5为电脱分离室、6为人孔、7为冲砂孔、8为排污口、9为冲砂孔、10为排污口、11为冲砂孔、12为排污口、13为油室出水口、14为水室出水口、15为冲砂孔、16为排污口、17为冲砂孔、18为排污口、19为底座、20为初级分离筒、20-1为分离筒入口、20-2为气相通道、20-3分离筒出口、21为压力表口、22为发空口、23为油水界面仪口、24为集气筒、24-1为压力表口、24-2为安全阀口、24-3为气相出口、25为水室油水界面调节阀、26为电脱分离室油水界面调节阀、27为人孔、28为油水界面仪口、29为油相出口、30为消泡器、31为波纹板、32为人孔、33为人孔、34为人孔、35为堰板构件、35-1为锯齿状堰板、35-2状堰、35-3堰板、35-4堰板、36为原油入口构件、36-1为入口管、36-2为出口管、36-3为出口、37为热盘管、37-1为热盘管进口、37-2为热盘管出口、38为电极板构件、39为高压端子入口。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明作进一步详述。
本发明为高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其罐体采用耐腐材料并进行防腐处理。
如图1至图4所示，本发明的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，由卧式罐体（1）、初级分离筒（20）、电极板构件（38）和热盘管（37）组成。
卧式罐体（1）被分隔成初级分离室（2）、沉降分离室（3）、油水室（4）和电脱分离室（5）；卧式罐体（1）两端为椭圆形封头，左端开有人孔（6），底部设有冲砂孔（7）、排污口（8）、冲砂孔（9）、排污口（10）、冲砂孔（11）、排污口（12）、油室出水口（13）、水室出水口（14）、冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）、底座（19），顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24）、水室油水界面调节阀（25）、电脱分离室油水界面调节阀（26）、人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面设有人孔（32）、人孔（33）、人孔（34）、高压端子入口（39）。
初级分离室（2）内设有初级分离筒（20）、消泡器（30）；初级分离筒（20）包括分离筒入口（20-1）、气相通道（20-2）、分离筒出口（20-3），分离筒入口（20-1）与初级分离筒（20）的筒体相切，原油从分离筒出口（20-3）进入形成旋流运动，在离心率的作用下气液两相产生分离，分离出来的气相进入气相通道（20-2），分理出来的液相从分离筒出口（20-3）流进卧式罐体（1），分离筒出口（20-3）为侧面开有矩形出口的水平管，分离筒出口（20-3）镶嵌在消泡器（30）内，这样可以起到消泡作用，初级分离室（2）底部设有冲砂口（7）和排污口（8）。
沉降分离室（3）内部设有波纹板（31），原油经过时起到整流和碰撞聚结作用，沉降分离室（3）的底部设有冲砂口（9）、排污口（10）、冲砂口（11）和排污口（12），用于除沙排污，沉降分离室（3）顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24），集气筒（24）上设有压力表口（24-1）、安全阀口（24-2）、气相出口（24-3），沉降分离室（3）侧面设有人孔（32）。
油水室（4）由堰板构件（35）组成，堰板（35-3）将油水室（4）分隔成油室（4-1）和水室（4-2），油水室（4）左侧堰板（35-2）的左上角设有油室入口（4-3），卧式罐体（1）上层的油相通过油室入口（4-3）进入油室（4-1），锯齿状堰板（35-1），置于油室入口（4-3）前端，起到消泡作用，油水室（4）右侧的堰板（35-4）位于油室（4-1）侧设有油室出口（4-4），位于水室（4-2）侧设有水室入口（4-5），水室油水界面调节阀（25）穿过堰板（35-2）与沉降分离室（3）相通，沉降分离室（3）下层的水相通过水室油水界面调节阀（25）进入水室（4-2），这样可以调节沉降分离室（3）内的油水界面高度，电脱分离室油水界面调节阀（26），穿过堰板（35-4）上的水室入口（4-5）与电脱分离室（5）相通，电脱分离室（5）下层的水相通过电脱分离室油水界面调节阀（26）进入水室（4-2），这样可以调节电脱分离室（5）内的油水界面高度，油水室（4）底部设有油室出水口（13）、水室出水口（14），侧面设有人孔（33）和人孔（34）。
电脱分离室（5）内部设置了原油入口构件（36）、热盘管（37）、电极板构件（38）、电脱分离室油水界面调节阀（26）；原油入口构件（36）位于罐体下层，热盘管（37）位于罐体中层，电极板构件（38）位于罐体上层；原油入口构件（36）的入口管（36-1）穿过堰板（35-4）上的油室出口（4-4）与油室（4-1）相通，油室（4-1）中的油相通过入口管（36-1）进入原油入口构件（36），原油入口构件（36）有三段水平排列的出口管（36-2），与入口管（36-1）平行互通，直径比入口管（36-1）大，侧面开有出口（36-3），原油在原油入口构件（36）中被均匀分散且运动方向竖直向上；热盘管（37）置于原油入口构件（36）上方，这样可以保证原油上升的过程中充分的被加热；电极板构件（38）置于热盘管（37）上，上层电极板与中间层电极板的距离小于中间层电极板与下层电极板的距离，上下两层电极板短接后与一高压端子相连，中间层电极板与另一高压端子相连，这样形成强弱不一的两个电场，可以避免短路现象，保证脱水效果，电脱分离出来的水相通过电脱分离室油水界面调节阀（26）进入水室（4-2）；电脱分离室（5）顶部设有人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面高压端子入口（39），底部设有冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）。
工作时该电脱水装置与电脱水电源配套使用；原油从分离筒入口（20-1）进入初级分离筒（20）内产生旋流运动，在离心力作用下原油中的气相被分离出来，液相进入初级分离室，液相原油经过波纹板（31）进入沉降分离室（3），在波纹板（31）与重力的作用下发生聚结沉降分离，分离出来的水相通过水室油水界面调节阀（25）进入水室（4-2），分离出来的油相通过油室入口（4-3）进入油室（4-1），油室（4-1）中的油相通过原油入口构件（36）进入电脱分离室（5），原油在上升的过程中被热盘管（37）加热，这样其粘度下降，流动性变好，原油被充分加热后进入电场，进行电脱分离，分离出来的低含水油相通过油相出口（29）流出卧式罐体（1）。
本发明的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器适用于各种温度环境下，可以有效地处理重质油、老化油等难处理原油，克服了常规电脱水器易出现的“倒电场”现象。
Claims (5)
1.一种高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其特征在于：包含卧式罐体（1）、初级分离筒（20）、电极板构件（38）和热盘管（37）；
所述卧式罐体（1）被分隔成初级分离室（2）、沉降分离室（3）、油水室（4）和电脱分离室（5）；
所述卧式罐体（1）两端为椭圆形封头，左端开有人孔（6），底部设有冲砂孔（7）、排污口（8）、冲砂孔（9）、排污口（10）、冲砂孔（11）、排污口（12）、油室出水口（13）、水室出水口（14）、冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）、底座（19），顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24）、水室油水界面调节阀（25）、电脱分离室油水界面调节阀（26）、人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面设有人孔（32）、人孔（33）、人孔（34）、高压端子入口（39）。
2.根据权利要求1所述的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其特征在于：初级分离室（2）内设有初级分离筒（20）、消泡器（30），初级分离筒（20）包括分离筒入口（20-1）、气相通道（20-2）、分离筒出口（20-3），分离筒入口（20-1）与初级分离筒（20）的筒体相切，分离筒出口（20-3）为侧面开有矩形出口的水平管，分离筒出口（20-3）镶嵌在消泡器（30）内，初级分离室（2）底部设有冲砂口（7）和排污口（8）。
3.根据权利要求1所述的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其特征在于：沉降分离室（3）内部设有波纹板（31），沉降分离室（3）的底部设有冲砂口（9）、排污口（10）、冲砂口（11）和排污口（12），顶部设有压力表口（21）、放空口（22）、油水界面仪口（23）、集气筒（24），侧面设有人孔（32）。
4.根据权利要求1所述的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其特征在于：油水室（4）由堰板构件（35）组成，堰板（35-3）将油水室（4）分隔成油室（4-1）和水室（4-2），堰板（35-2）将油水室（4）与所述沉降分离室（3）隔开，堰板（35-2）左上角设有油室入口（4-3），堰板（35-1）呈锯齿状，置于油室入口（4-3）前端，堰板（35-4）置于油水室（4）右侧，其位于油室（4-1）侧设有油室出口（4-4），位于水室（4-2）侧设有水室入口（4-5），油水室（4）顶部设有水室油水界面调节阀（25）、电脱分离室油水界面调节阀（26），底部设有油室出水口（13）、水室出水口（14），侧面设有人孔（33）和人孔（34）。
5.根据权利要求1所述的高频电聚结式多功能重质油气水三相分离器，其特征在于：电脱分离室（5）内部设置了原油入口构件（36）、热盘管（37）、电极板构件（38）、电脱分离室油水界面调节阀（26），顶部设有人孔（27）、油水界面仪口（28）、油相出口（29），侧面高压端子入口（39），底部设有冲砂孔（15）、排污口（16）、冲砂孔（17）、排污口（18）；
所述原油入口构件（36）包含入口管（36-1）、三段出口管（36-2），三段出口管（36-2）与入口管（36-1）平行互通，出口管（36-2）直径比入口管（36-1）大，侧面开有出口（36-3），入口管（36-1）穿过堰板（35-4）上的油室出口（4-4）与油室（4-1）相通；
所述热盘管（37）置于原油入口构件（36）上方，热盘管进口（37-1）、热盘管出口（37-2）从所述卧式罐体（1）右端封头引出；
所述电极板构件（38）为三层电极板，置于热盘管（37）上，上层电极板与中间层电极板的距离小于中间层电极板与下层电极板的距离；
所述电脱分离室油水界面调节阀（26）穿过堰板（35-4）上的水室入口（4-5）与水室（4-2）相通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160622 |