CN106178607A - 油气水三相分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油气水三相分离装置。该油气水三相分离装置包括：壳体，壳体围设形成分离腔，分离腔内设置有隔板，隔板将分离腔分隔为第一腔体和第二腔体，壳体上设置有气液进口和排气口，气液进口和排气口均与分离腔连通；加热装置，加热装置用于对第一腔体内的物体进行加热，以使第一腔体内的油液漫过隔板以进入第二腔体；干燥装置，干燥装置与排气口连通。根据本发明的油气水三相分离装置，能够快速对油气水三相进行分离，分离工艺简单，大大减低了油气水三相分离的成本。

Description

油气水三相分离装置

技术领域

本发明涉及分离装置技术领域，具体而言，涉及一种油气水三相分离装置。

背景技术

在油田开采过程中，针对稠油油田的开发一般采用掺热水集油工艺，通常的工艺是井口产出液经计量后在进入接转站内的三相分离器进行油气水分离，分离出的原油进入原油集输系统，分离出的水经掺水加热炉加热后回掺，分离出的天然气经干燥器干燥后供站内自用或外输至处理站。同时为了保证油田产出物油气水分离效果，一般需要在三相分离器前端配套系统加热炉，将油井产出物加热至脱水所需温度后再进行三相分离。

上述的系统加热炉、三相分离器、干燥器、掺水加热炉需要在接转站内各自独立设置，由于站内设备多，具备的功能多，工艺流程复杂，增加了接转站的建设面积和配套投资，也增加了日常人员管理。

为了简化工艺流程，解决多种设备独立设置存在的弊端，满足油田开发生产的需要，急需要研制出一种集原油加热处理、油气水三相分离、天然气干燥功能为一体的油气水三相分离装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种油气水三相分离装置，以解决现有技术中的油气水三相分离器的工艺复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种油气水三相分离装置，包括：壳体，壳体围设形成分离腔，分离腔内设置有隔板，隔板将分离腔分隔为第一腔体和第二腔体，壳体上设置有气液进口和排气口，气液进口和排气口均与分离腔连通；加热装置，加热装置用于对第一腔体内的物体进行加热以使第一腔体内的油液漫过隔板以进入第二腔体；干燥装置，干燥装置与排气口连通。

进一步地，壳体为卧式壳体，加热装置包括：加热炉，加热炉设置在壳体的靠近第一腔体的一端，并位于壳体的外部；传热管，传热管设置在第一腔体内，且传热管的第一端与加热炉连接。

进一步地，加热装置还包括烟囱，传热管为U型加热火筒，传热管的第二端穿出壳体，烟囱与传热管的第二端连接。

进一步地，油气水三相分离装置还包括波纹板除雾器，波纹板除雾器设置在第一腔体内。

进一步地，油气水三相分离装置还包括捕雾器，捕雾器设置在排气口处，干燥装置通过管道与捕雾器连接。

进一步地，干燥装置通过支架倾斜支撑在壳体的顶部。

进一步地，干燥装置的靠近壳体的一端设置有凝液出口，凝液出口通过管道与第一腔体连通。

进一步地，隔板为可调节式堰板。

进一步地，第一腔体的底部设置有第一排污管和排水管，第一排污管的入口位于第一腔体的最底部，排水管的第一端具有凸出于第一腔体的底部的第一凸出段。

进一步地，第二腔体的底部设置有第二排污管和排油管，第二排污管的入口位于第二腔体的最底部，排油管的第一端具有凸出于第二腔体的底部的第二凸出段。

进一步地，油气水三相分离装置还包括散流板，散流板设置在分离腔内，并位于气液进口处。

进一步地，传热管的轴线距第一腔体的距离为第一腔体的高度的1/3至2/3。

应用本发明的技术方案，当需要对油气水三相进行分离时，气液混合物从气液进口进入到第一腔体内，在加热装置的作用下，能够使得气液混合物中的油分漂浮在水的上层，当油分漫过隔板时，会自动流入第二腔体，从而实现水油的分离，而气液混合物中的气体则浮在第一腔体和第二腔体的上空，并从排气口进入干燥装置进行干燥后进行回收利用。根据本发明的油气水三相分离装置，能够快速对油气水三相进行分离，分离工艺简单，大大减低了油气水三相分离的成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的油气水三相分离装置的主视图；以及

图2示意性示出了本发明的油气水三相分离装置的左视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；11、分离腔；111、第一腔体；112、第二腔体；12、气液进口；13、排气口；14、隔板；20、加热装置；21、加热炉；22、传热管；23、烟囱；30、干燥装置；31、凝液出口；32、干燥入口；33、干燥出口；34、管道；40、波纹板除雾器；50、捕雾器；60、支架；70、第一排污管；80、排水管；90、第二排污管；100、排油管；110、散流板；120、安全阀；130、第一人孔；140、第二人孔；150、斜梯；160、浮球液位计；170、界面仪；180、支撑架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种油气水三相分离装置。

本实施例中的油气水三相分离装置包括壳体10、加热装置20以及干燥装置30。

其中，壳体10围设形成分离腔11，该分离腔11内设置有隔板14，通过该隔板14的作用，可以将分离腔11分隔为第一腔体111和第二腔体112，壳体10上设置有气液进口12和排气口13，连接时，气液进口12和排气口13均与分离腔11连通。加热装置20用于对第一腔体111内的物体进行加热，以使第一腔体111内的油液漫过隔板14以进入到第二腔体112；干燥装置30与排气口13连通。

当需要对油气水三相进行分离时，气液混合物从气液进口12进入到第一腔体111内，在加热装置20的作用下，能够使得气液混合物中的油分漂浮在水的上层，当油分漫过隔板14时，会自动流入第二腔体112，从而实现水油的分离，而气液混合物中的气体则浮在第一腔体111和第二腔体112的上空，并从排气口13进入干燥装置30进行干燥后进行回收利用。根据本实施例的油气水三相分离装置，能够快速对油气水三相进行分离，分离工艺简单，大大减低了油气水三相分离的成本。

优选地，本实施例的油气水三相分离装置还包括散流板110，该散流板110设置在分离腔11内，并位于气液进口12处，便于对进入分离腔11内的气液进行初步分离，进而充分释放出气液混合物中携带的气体。更优选地，本实施例中的散流板110的端面为L型(如图2所示)，气液混合流体通过散流板110改变流向，流速降低，进而实现气液的初步分离，并使液滴均匀散落于第一腔体111内。

优选地，本实施例中的隔板14为可调节式堰板，将隔板14设置为可调式堰板，能对隔板14的高度进行调节，进而可以将第一腔体111内的液体携带的油液彻底分离到第二腔体112内，结构简单，便于操作。

优选地，本实施例中的第一腔体111的底部设置有第一排污管70和排水管80，其中，第一排污管70的入口位于第一腔体111的最底部，能够将第一腔体111底部的杂质和污垢彻底排放到壳体10的外部，而排水管80的第一端具有凸出于第一腔体111的底部第一凸出段，防止从排水管80排出的水中携带杂质和污垢。

再次参见图1所示，本实施例中的第二腔体112的底部设置有第二排污管90和排油管100，其中，第二排污管90的入口位于第二腔体112的最底部，便于将第二腔体112的底部的杂质和污垢彻底排放到壳体10的外部，而排油管100的第一端具有凸出于第二腔体112的底部第二凸出段，防止从排油管100排出的水中携带杂质和污垢。

在本实施例中，壳体10为卧式壳体10，加热装置20包括加热炉21、传热管22以及烟囱23。

其中，加热炉21设置在壳体10的靠近第一腔体111的一端，并位于壳体10的外部；传热管22设置在第一腔体111内，且传热管22的第一端与加热炉21连接。加热时，燃气进入加热炉21内，在加热炉21的燃烧器的作用下点燃并释放热量，并将热量传递至传热管22，通过携带有热量的传热管22对第一腔体111内的油水混合物进行加热以分离油和水。

优选地，本实施例中的传热管22为U型加热火筒，能够有效提高传热管22与第一腔体111内的混合液的接触面积，提高加热效果。该传热管22的第二端穿出壳体10，烟囱23与传热管22的第二端连接，便于将传热管22内的烟雾释放到外界。

优选地，本实施例中的传热管22的轴线距第一腔体111的距离为第一腔体111的高度的1/3至2/3，便于与第一腔体111内的液体进行充分均匀的加热，提高本实施例的油气水三相分离装置的对油和水的分离效果和速率。

再次结合图1和图2所示，本实施例中的油气水三相分离装置还包括波纹板除雾器40，该波纹板除雾器40设置在第一腔体111内，在碰撞、沉降原理下捕捉气流中细小的液滴，便于对分离腔11中的气体进行初步干燥。

优选地，本实施例中的油气水三相分离装置还包括捕雾器50，该捕雾器50设置在排气口13处，便于对进入排气口13处的气体进行再次干燥，而干燥装置30通过管道与捕雾器50连接，对经捕雾器50干燥后的气体进行再次干燥，有效提高本实施例的三相分离装置的干燥效果。

在本实施例中，干燥装置30通过支架60倾斜支撑在壳体10的顶部，由于本实施例中的干燥装置30是倾斜设置在壳体10的顶部的，在对进入气体进行干燥的过程中，便于排放干燥过程中产生的凝液。

优选地，本实施例的干燥装置30的靠近壳体10的一端设置有凝液出口31，该凝液出口31通过管道与第一腔体111连通，便于将干燥装置30产生的凝液输送至第一腔体111内。

具体来说，本实施例的干燥装置30的干燥入口32与捕雾器50的出口连接，且干燥入口32设置在干燥装置30的较低的端部，便于排放干燥装置30产生的凝液，干燥装置30的干燥出口33设置在干燥装置30的较高的端部，便于输送经干燥装置30干燥后的气体。干燥出口33处连接有管道34，通过管道34的作用，能够将经干燥装置30的后的气体排放到合适的容器内。

本实施例的油气水三相分离装置主要由卧式壳体组成，卧式壳体围设形成分离腔11。通过轴向设置的可调节式堰板将分离腔11内部液相空间分为第一腔体111和第二腔体112。分离腔11内部轴向设置波纹板除雾器40。壳体10一端的顶部设有气液进口12，壳体10外部固定设置有加热炉21。壳体10另一端设置有排气口13，排气口13处设置有捕雾器50，捕雾器50顶端设有排气口与干燥装置30通过管道连通。

所述加热装置20由加热炉21、传热管22、烟囱23组成，传热管22伸入第一腔体111内，利用固定在第一腔体111内的支撑架180支撑，传热管22顶部所在平面位于分离腔11水平轴线以下。

干燥装置30为天然气干燥器，通过支架60支撑在壳体10顶部，支架60的两端的高度不同，使天然气干燥器与水平面形成5°～35°的夹角。天然气干燥器设置有干燥入口32、干燥出口33和凝液出口31，干燥入口32与排气口13连通，干燥出口33与通过管道34与加热装置连通，凝液出口31通过管道34伸入第一腔体111内。

如图1和图2所示，本实施例的油气水三相分离器顶部设置有界面仪170、第一人孔130，第一人孔130右下方的分离腔11内设置有斜梯150。壳体10右侧设置有第二人孔140，第二人孔140上方设置浮球液位计160。壳体10的顶部设置有安全阀120，便于对分离腔11内的压力进行控制。

在使用时，油田来液先从气液进口12进入第一腔体111内部，在散流板110作用下改变流向，降低流速，实现气液初步分离，分离出的天然气经波纹板除雾器40和捕雾器50脱出微小液滴后经进入天然气干燥器干燥处理，净化后的天然气进入加热装置20，作为加热装置20的燃料。油水混合物在重力作用下在第一腔体111内分为油层和水层，高温燃气携带的热量由传热管22直接传递给第一腔体111内的水层。加热装置20首先对水层加热满足掺热水需要，然后热量由水层传递至油层，实现加热沉降分离，随着分离的进行，油水界面变得清晰，水层最底部清水经排水管80排出进入掺水系统，最上层原油越过可调节式堰板进入第二腔体112，经排油管100排出。操作人员可以通过第一人孔130进入第一腔体111，可通过第二人孔140进入第二腔体112。工作人员可通过油水界面仪170监测油水界面，通过浮球液位计160掌握壳体10内液位，通过安全阀120控制壳体内部压力不超过0.65MPa。在运行过程中，现场仪表采集生产数据，通过屏蔽电缆上传至PLC，再利用无线RTU将数据上传至网络平台，实现生产数据的远程监视及控制。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本实施例的油气水三相分离装置解决了现有接转站设备功能单一、工艺流程复杂、占地面积大、投资高、自动化程度低、所需管理人员多等问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种油气水三相分离装置，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)围设形成分离腔(11)，所述分离腔(11)内设置有隔板(14)，所述隔板(14)将所述分离腔(11)分隔为第一腔体(111)和第二腔体(112)，所述壳体(10)上设置有气液进口(12)和排气口(13)，所述气液进口(12)和所述排气口(13)均与所述分离腔(11)连通；

加热装置(20)，所述加热装置(20)用于对所述第一腔体(111)内的物体进行加热，以使所述第一腔体(111)内的油液漫过所述隔板(14)以进入所述第二腔体(112)；

干燥装置(30)，所述干燥装置(30)与所述排气口(13)连通。

2.根据权利要求1所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述壳体(10)为卧式壳体，所述加热装置(20)包括：

加热炉(21)，所述加热炉(21)设置在所述壳体(10)的靠近所述第一腔体(111)的一端，并位于所述壳体(10)的外部；

传热管(22)，所述传热管(22)设置在所述第一腔体(111)内，且所述传热管(22)的第一端与所述加热炉(21)连接。

3.根据权利要求2所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述加热装置(20)还包括烟囱(23)，所述传热管(22)为U型加热火筒，所述传热管(22)的第二端穿出所述壳体(10)，所述烟囱(23)与所述传热管(22)的第二端连接。

4.根据权利要求1所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述油气水三相分离装置还包括波纹板除雾器(40)，所述波纹板除雾器(40)设置在所述第一腔体(111)内。

5.根据权利要求1所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述油气水三相分离装置还包括捕雾器(50)，所述捕雾器(50)设置在所述排气口(13)处，所述干燥装置(30)通过管道与所述捕雾器(50)连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述油气水三相分离装置，其特征在于，所述干燥装置(30)通过支架(60)倾斜支撑在所述壳体(10)的顶部。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述干燥装置(30)的靠近所述壳体(10)的一端设置有凝液出口(31)，所述凝液出口(31)通过管道与所述第一腔体(111)连通。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述隔板(14)为可调节式堰板。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述第一腔体(111)的底部设置有第一排污管(70)和排水管(80)，所述第一排污管(70)的入口位于所述第一腔体(111)的最底部，所述排水管(80)的第一端具有凸出于所述第一腔体(111)的底部的第一凸出段。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述第二腔体(112)的底部设置有第二排污管(90)和排油管(100)，所述第二排污管(90)的入口位于所述第二腔体(112)的最底部，所述排油管(100)的第一端具有凸出于所述第二腔体(112)的底部的第二凸出段。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述油气水三相分离装置还包括散流板(110)，所述散流板(110)设置在所述分离腔(11)内，并位于所述气液进口(12)处。

12.根据权利要求2所述的油气水三相分离装置，其特征在于，所述传热管(22)的轴线距所述第一腔体(111)的距离为所述第一腔体(111)的高度的1/3至2/3。