CN106281522A - 用于重力分离的装置和方法及包含其的石油和天然气生产系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于重力分离的装置，其包括：进口，其用于接收待分离流；分离部，其与进口相通、用于分离待分离流及提供第一产品流和第二产品流、并包括：第一分离节点、第二分离节点和第三分离节点，所述第一分离节点包括第一输入通道、第一输出通道和第二输出通道，所述第二分离节点与所述第一输出通道相通并包括第三输出通道和第四输出通道，所述第三分离节点与所述第二输出通道相通并包括第五输出通道和第六输出通道；第一出口，其用于输出所述第一产品流；及第二出口，其用于输出所述第二产品流。本发明还涉及相应的用于重力分离的方法以及包含前述装置和方法的石油和天然气生产系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于重力分离的装置和方法及包含其的石油和天然气生产系统和方法。
背景技术
物质分离在很多领域都有需求。例如，在石油和天然气工业，开采得到的油气常常包含液体(如油和水)、固体及/或气体的组合，需要在生产的过程中将它们分开以得到最终产品。
现有的一些装置和方法利用重力来进行物质的分离，但这些装置和方法的分离效果并不总能满足各种不同需要。
因而，需要新的用于重力分离的装置和方法及包含其的石油和天然气生产系统和方法。
发明内容
一方面，本发明的实施例涉及用于重力分离的装置，其包括：进口，其用于接收待分离流；分离部，其与进口相通、用于分离待分离流及提供第一产品流和第二产品流、并包括：第一分离节点、第二分离节点和第三分离节点，所述第一分离节点包括第一输入通道、第一输出通道和第二输出通道，所述第二分离节点与所述第一输出通道相通并包括第三输出通道和第四输出通道，所述第三分离节点与所述第二输出通道相通并包括第五输出通道和第六输出通道；第一出口，其用于输出所述第一产品流；及第二出口，其用于输出所述第二产品流。
另一方面，本发明的实施例涉及包含本发明实施例所涉及的用于重力分离的装置的石油和天然气生产系统。
另一方面，本发明的实施例涉及用于重力分离的方法，其包括：向本发明的实施例涉及的装置的进口输入包括第一物质和第二物质的待分离流，所述第一物质具有第一密度，所述第二物质具有高于所述第一密度的第二密度；在所述分离部分离所述待分离流并提供第一产品流和第二产品流，所述第二产品流与所述第一产品流相比，含有的所述第二物质多、含有的所述第一物质少；从所述第一出口输出所述第一产品流；及从所述第二出口输出所述第二产品流。
另一方面，本发明的实施例涉及包含本发明实施例所涉及的用于重力分离的方法的石油和天然气生产方法。
附图说明
参考附图阅读下面的详细描述，可以帮助理解本发明的特征、方面及优点，其中：
图1-3所示为本发明的实施例涉及的装置的示意图。
具体实施方式
除非本发明中清楚另行定义，用到的科学和技术术语的含义为本发明所属技术领域的技术人员所通常理解的含义。本发明中使用的“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。
本发明中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”、“左右”等修饰一个数值，意为本发明不限于所述精确数值。一些实施例中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本发明中的数值范围可以合并及/或互换，除非另行清楚说明，数值范围包括其所涵盖的所有数值子范围。
在说明书和权利要求中，除非清楚地另外指出，所有项目的单复数不加以限制。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的元件或实施例等。
除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。
本发明说明书中提及“一些实施例”等等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其他实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以任何适合的方式结合。
在下文中，将参照附图说明本发明的实施方式，将不会详细描述众所周知的功能和结构，以避免因不必要的细节而使本发明显得令人费解。
图1至3所示为本发明的实施例涉及的用于重力分离的装置10，20，30的示意图。所述装置10，20，30包括：进口11，21，31，其用于接收待分离流12，22，32；分离部13，23，33，其与进口11，21，31相通、用于分离待分离流12，22，32及提供第一产品流15，25，35和第二产品流17，27，37、并包括：第一分离节点130，230，330、第二分离节点131，231，331和第三分离节点132，232，332，所述第一分离节点130，230，330包括第一输入通道120，220，320、第一输出通道121，221，321和第二输出通道122，222，322，所述第二分离节点131，231，331与所述第一输出通道121，221，321相通并包括第三输出通道123，223，323和第四输出通道124，224，324，所述第三分离节点132，232，332与所述第二输出通道122，222，322相通并包括第五输出通道125，225，325和第六输出通道126，226，326；第一出口14，24，34，其用于输出所述第一产品流15，25，35；及第二出口16，26，36，其用于输出所述第二产品流17，27，37。
本发明提及的“待分离流”以及类似用语指的是用于重力分离的物质组合。一些实施例中，所述待分离流12，22，32包括固体、液体、气体或其任意组合。一些实施例中，所述待分离流12，22，32包括两种以上不同液体，例如水和油。
一些实施例中，含有分别具有第一和第二密度的第一和第二物质的待分离流12，22，32通过所述进口11，21，31进入所述装置10，20，30以在所述分离部13，23，33分离所述第一和第二物质。
一些实施例中，所述第一分离节点130，230，330与所述进口11，21，31连接，所述待分离流12，22，32通过所述进口11，21，31、所述第一输入通道120，220，320后基于重力、根据第一和第二密度的不同分为两股分别通过第一输出通道121，221，321和第二输出通道122，222，322输出。
一些实施例中，所述第二密度高于所述第一密度，所述第二输出通道122，222，322在垂直方向上低于所述第一输出通道121，221，321，流入所述第二输出通道122，222，322内的所述第一物质少于流入所述第一输出通道121，221，321内的所述第一物质，流入所述第二输出通道122，222，322内的所述第二物质多于流入所述第一输出通道121，221，321内的所述第二物质。
所述第二分离节点131，231，331与所述第一分离节点130，230，330的所述第一输出通道121，221，321相通，来自所述第一输出通道121，221，321的物质组合进一步基于重力、根据第一和第二密度的不同分为两股由第三输出通道123，223，323和第四输出通道124，224，324输出。一些实施例中，所述第一输出通道121，221，321为所述第二分离节点131，231，331的输入通道。
一些实施例中，所述第三输出通道123，223，323在垂直方向上高于所述第四输出通道124，224，324，进入所述第三输出通道123，223，323内的所述第一物质多于进入所述第四输出通道124，224，324的所述第一物质，进入所述第三输出通道123，223，323内的所述第二物质少于进入所述第四输出通道124，224，324的所述第二物质。
所述第三分离节点132，232，332与所述第一分离节点130，230，330的所述第二输出通道122，222，322相通，来自所述第二输出通道122，222，322的物质组合进一步基于重力、根据第一和第二密度的不同分为两股由第五输出通道125，225，325和第六输出通道126，226，326输出。一些实施例中，所述第二输出通道122，222，322即为所述第三分离节点132，232，332的输入通道。
一些实施例中，所述第五输出通道125，225，325在垂直方向上高于所述第六输出通道126，226，326，进入所述第五输出通道125，225，325的所述第一物质多于进入第六输出通道126，226，326的所述第一物质，进入第五输出通道125，225，325内的所述第二物质少于进入所述第六输出通道126，226，326的所述第二物质。
一些实施例中，从所述第五输出通道125，225，325输出的即为所述第一产品流15，25，35，于所述第一出口14，24，34输出。从所述第六输出通道126，226，326输出的即为所述第二产品流17，27，37，于所述第二出口16，26，36输出。所述第一产品流15，25，35内的所述第一物质多于所述第二产品流17，27，37内的所述第一物质。所述第二产品流17，27，37内的所述第二物质多于所述第一产品流15，25，35内的所述第二物质。
一些实施例中，所述第一物质为油，所述第二物质为水。
一些实施例中，所述第一出口14，24，34位于垂直方向上高于所述第二出口16，26，36的位置。
根据对于分离效果的要求以及具体待分离流中物质组合的不同，可调整分离节点的数量和排布、各个分离节点内输入和输出通道的数量和排布、以及进口和出口的数量和排布。
一些实施例中，所述分离部13，23，33包括第四分离节点133，233，333，其与不同的其它分离节点的输出通道的任意组合相通，并且，其包括第七输出通道127，227，327和第八输出通道128，228，328。一些实施例中，所述不同的其它分离节点的输出通道的任意组合为所述第四分离节点133，233，333的输入通道。
一些实施例中，所述第四分离节点133，233，333与所述第四输出通道124，224，324和所述第五输出通道125，225，325的组合相通。一些实施例中，所述第四输出通道124，224，324与所述第五输出通道125，225，325的组合为所述第四分离节点133，233，333的输入通道。
一些实施例中，所述分离部13，23，33包括多个第一分离节点130，230，330、第二分离节点131，231，331、第三分离节点132，232，332、第四分离节点133，233，333、或其任意组合。一些实施例中，所述分离部13，23，33包括三个以上、三到五个、或五个以上第一分离节点130，230，330、第二分离节点131，231，331、第三分离节点132，232，332和第四分离节点133，233，333。
一些实施例中，至少一个所述第一分离节点130，230，330的所述第一输入通道120，220，320与其他分离节点的至少一个输出通道相通。即，其他分离节点的至少一个输出通道为至少一个所述第一分离节点130，230，330的所述第一输入通道120，220，320。
一些实施例中，所述装置10、20包括一个或多个其他出口18，28，其用于输出一种或多种其它产品流19，29。一些实施例中，所述待分离流12，22，32包括第一、第二物质外的其它物质，各个所述其它产品流19，29中含有的其它物质的一种多于其它种物质。
一些实施例中，所述第一出口14，24，34、所述第二出口16，26，36和所述一个或多个其他出口18，28位于垂直方向上彼此不同的位置。
一些实施例中，装置30包括第二进口310，其用于接收第二待分离流311。所述第二待分离流311和所述待分离流32在物质组成等方面可以相同，也可不同。
一些实施例中，每个所述分离节点内的所述输出通道分别位于垂直方向上不同的位置。
一些实施例中，本发明涉及包含本发明实施例所涉及的装置的石油和天然气生产系统。将待分离的油、气、水、及/或固体的组合输入本发明实施例所涉及的装置，基于重力、根据各物质密度的不同，分别分离为主要或全为某种物质的油、气、水、及/或固体产品流。
一些实施例中，本发明涉及一种用于重力分离的方法，其包括：向本发明实施例所涉及的装置10，20，30的进口11，21，31输入包括第一物质和第二物质的待分离流12，22，32，所述第一物质具有第一密度，所述第二物质具有高于所述第一密度的第二密度；在所述分离部13，23，33分离所述待分离流12，22，32及提供第一产品流15，25，35和第二产品流17，27，37，所述第二产品流17，27，37与所述第一产品流15，25，35相比，含有的所述第二物质多、含有的所述第一物质少；从所述第一出口14，24，34输出所述第一产品流15，25，35；及，从所述第二出口16，26，36输出所述第二产品流17，27，37。
一些实施例中，本发明涉及包含本发明实施例所涉及的用于重力分离的方法的石油和天然气生产方法。
本发明实施例涉及的用于重力分离的装置可为三角形、菱形、长方形、正方形、或任何形状的组合，可为任何满足应用需求的材料制得，例如不锈钢等合金及塑料等。
本发明实施例涉及的输入通道和输出通道可以为管道、也可以为所述待分离流12，22，32进入装置10，20，30后可以通过的任何其它渠道。
本发明实施例涉及的用于重力分离的装置和方法通过分离节点的输入和输出通道组成一定的分形结构或其变形结构以及多个分离节点分离效果的叠加实现整体分离效果，可用于气液分离、液固分离、油水分离等两相或多相分离场合。采用分形结构可使分离效果较现有装置和方法大大提高，待分离流的停留时间、装置的体积和占地可以大幅度减少。另外，通道结构可使装置具有很好的耐压效果，可应用在深海水下分离等高压分离场合，例如深海及/或近海石油和天然气生产工艺中。
实验示例
以下实验示例可以为本领域中具有一般技能的人实施本发明提供参考。这些例子并不限制权利要求的范围。
例1
在一块厚度为20毫米的有机玻璃底板上加工出如图3所示的开放流道网络，该流道网络由9条长185毫米、间距20毫米的平行流道与夹角为120度的另外9条等长等间距平行流道组成的菱形交叉网络组成，其中所有流道均为宽5毫米、深6毫米的矩形流道。用另一块同样厚度的有机玻璃作为盖板重叠覆盖于其流道侧，并在两块有机玻璃板之间衬以透明聚乙烯薄膜辅助密封，再用螺栓将盖板与底板压紧，使底板上的流道形成密闭流道进而在盖板对应底板流道结构上、下、左、右四个末端位置上各开一直径为6毫米的孔，与外部管路连接作为流体的进口和出口。将该装置竖直放置，作为重力分离装置使用。该重力分离装置的流道总体积大约为100毫升。
例2
向5000毫升自来水中加入约1％重量的粒径为100-200微米的细沙，用磁力搅拌器充分搅拌至均匀悬浮状态，作为待分离流。该待分离流通过隔膜泵从例1所制备的重力分离装置左、右两个进口分别送入重力分离装置，在重力作用下通过流道网络(分离节点的输入、输出通道)后形成上流液(第一产品流)和下流液(第二产品流)，其中含沙量降低的上流液以进料液流量的90％从重力分离装置的上出口(第一出口)引出，而含沙量升高的下流液以进料液流量的10％从重力分离装置的下出口(第二出口)引出。所述流道网络为重力分离装置的分离部，交叉的流道为分离节点及其输入、输出通道。五组实验的主要操作条件和结果如下表1所示。
表1
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 进料流量，毫升/秒 | 4.0 | 6.0 | 8.6 | 9.1 | 11.4 |
| 停留时间，秒 | 25 | 17 | 12 | 11 | 9 |
| 上流液流量，毫升/秒 | 3.6 | 5.4 | 7.7 | 8.2 | 10.3 |
| 上流液中含沙量，重量比 | 0 | 0 | <0.01％ | <0.02％ | <0.05％ |
| 下流液流量，毫升/秒 | 0.4 | 0.6 | 0.9 | 0.9 | 1.1 |
| 下流液中含沙量，重量比 | ～10％ | ～10％ | ～10％ | ～10％ | ～10％ |
从表1可以看出，在停留时间为9-25秒之间的全部五组实验中，上流液中含沙量均小于0.05％，说明95％以上固体被有效分离。而当停留时间为17秒或更长时，上流液中含沙量几乎为零，说明该重力分离装置对该固液混合物实现了较为完全的分离。本实验结果表明此重力分离装置可为紧凑和高效的固液分离器。
例3
将大豆食用油1000毫升与自来水2000毫升混合，用磁力搅拌器在高位槽中(高于例1所制备的重力分离装置进口位置1米左右)充分搅拌至均匀悬浮状态，作为待分离流。将该待分离流在重力作用下从例1所制备的重力分离装置左、右两个进口分别自流进入重力分离装置，在重力作用下通过流道网络后形成第一产品流(上流液)和第二产品流(下流液)，其中含水量降低的上流液以进料液流量的33％从重力分离装置的上出口(第一出口)引出，而含水量升高的下流液以进料液流量的67％从重力分离装置的下连接口(第二出口)引出。所述流道网络为重力分离装置的分离部，交叉的流道为分离节点及其输入、输出通道。四组实验的主要操作条件和结果如下表2所示。
表2
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 进料流量，毫升/秒 | 2.9 | 4.3 | 6.7 | 12.5 |
| 停留时间，秒 | 34 | 23 | 15 | 8 |
| 上流液流量，毫升/秒 | 1.0 | 1.4 | 2.2 | 4.1 |
| 上流液中含油量，重量比 | >99％ | >99％ | 90％ | 62％ |
| 下流液流量，毫升/秒 | 1.9 | 2.9 | 4.5 | 8.4 |
| 下流液中含水量，重量比 | >98％ | >98％ | >98％ | >98％ |
从表2可以看出，在全部四组实验中，下流液中的含水量均>98％，对水实现了较好的分离。在停留时间为8秒和15秒的两组实验中，上流液中含油量分别为62％和90％，与33％含油量的进料液相比，实现了一定程度的部分分离。而当停留时间为23-34秒时，上流液中含油量大于99％，说明此条件下该重力分离装置对该油水混合物实现了较为完全的分离。本实验结果表明此重力分离装置可为紧凑和高效的油水分离器。
虽然结合特定的实施例对本发明进行了表明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
Claims (14)
1.一种用于重力分离的装置，其包括：
进口，其用于接收待分离流；
分离部，其与进口相通、用于分离待分离流及提供第一产品流和第二产品流、并包括：第一分离节点、第二分离节点和第三分离节点，所述第一分离节点包括第一输入通道、第一输出通道和第二输出通道，所述第二分离节点与所述第一输出通道相通并包括第三输出通道和第四输出通道，所述第三分离节点与所述第二输出通道相通并包括第五输出通道和第六输出通道；
第一出口，其用于输出所述第一产品流；及
第二出口，其用于输出所述第二产品流。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述分离部包括第四分离节点，其与不同的其它分离节点的输出通道的任意组合相通，并且，其包括第七输出通道和第八输出通道。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述分离部包括多个所述第一分离节点、所述第二分离节点、所述第三分离节点、所述第四分离节点、或其任意组合。
4.如权利要求3所述的装置，其包括一个或多个其他出口，其用于输出一种或多种其它产品流。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述第一出口、所述第二出口和所述一个或多个其他出口位于垂直方向上彼此不同的位置。
6.如权利要求3所述的装置，其中，至少一个所述第一输入通道与其他分离节点的至少一个输出通道相通。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一出口位于垂直方向上高于所述第二出口的位置。
8.如权利要求1所述的装置，其包括第二进口，其用于接收第二待分离流。
9.如权利要求1所述的装置，其中，每个所述分离节点内的所述输出通道分别位于垂直方向上不同的位置。
10.一种包含如权利要求1-9中任何一项权利要求所述的装置的石油和天然气生产系统。
11.一种用于重力分离的方法，其包括：
向如权利要求1-9中任何一项权利要求所述的装置的进口输入包括第一物质和第二物质的待分离流，所述第一物质具有第一密度，所述第二物质具有高于所述第一密度的第二密度；
在所述分离部分离所述待分离流并提供第一产品流和第二产品流，所述第二产品流与所述第一产品流相比，含有的所述第二物质多、含有的所述第一物质少；
从所述第一出口输出所述第一产品流；及
从所述第二出口输出所述第二产品流。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一物质为油，所述第二物质为水。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述待分离流包括固体、液体、气体或其任意组合。
14.一种包含如权利要求11所述的方法的石油和天然气生产方法。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2417326A1 (fr) * | 1978-02-15 | 1979-09-14 | Tepral Grpt Interet Economique | Ensemble a effet gravitaire pour la decantation en continu |
| US4400280A (en) * | 1979-11-20 | 1983-08-23 | Axel Johnson Engineering, Ab | Method and apparatus for supplying distributing composite liquids to a laminar separation apparatus |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2417326A1 (fr) * | 1978-02-15 | 1979-09-14 | Tepral Grpt Interet Economique | Ensemble a effet gravitaire pour la decantation en continu |
| US4400280A (en) * | 1979-11-20 | 1983-08-23 | Axel Johnson Engineering, Ab | Method and apparatus for supplying distributing composite liquids to a laminar separation apparatus |
| US20100180769A1 (en) * | 2007-03-20 | 2010-07-22 | Fmc Kongsberg Subsea As | Subsea installation and method for separation of liquid and gas |
| US20100193423A1 (en) * | 2008-04-23 | 2010-08-05 | Earle Schaller | Dual surface density baffle for clarifier tank |
| CN201516294U (zh) * | 2009-04-23 | 2010-06-30 | 王树礼 | 固液重力分离器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10639563B2 (en) | 2015-08-27 | 2020-05-05 | Vetco Gray Scandinavia As | Apparatus and method for gravity separation and contained oil and natural gas production systems and methods |
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