CN107557058B

CN107557058B - 一种紧凑型组合闪蒸原油脱气方法和装置

Info

Publication number: CN107557058B
Application number: CN201710660824.5A
Authority: CN
Inventors: 杨强; 钱运东; 许萧
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-12-06
Anticipated expiration: 2037-08-04
Also published as: CN107557058A

Abstract

本发明涉及一种紧凑型组合闪蒸脱气方法和装置。该方法如下：从钻井管道输送来的采出液进入带有压力梯度脱气管的多级油气分离器进行一次油气分离；一次油气分离后的气相和油相分别进入到计量分离器的顶部和底部；进入计量分离器中的油相停留一段时间后进入在生产分离器中增设的离心脱气管进行二次油气分离；生产分离器中分离出的气相进入气体系统，生产分离器中经脱气的油相进入在原油外输缓冲罐内增设的离心脱气管进行三次油气分离；三次油气分离后的油相经过在外输泵前增设的固定流量脱气芯管进一步脱气；经过多次脱气后的原油经原油外输泵进行外输。

Description

一种紧凑型组合闪蒸原油脱气方法和装置

技术领域

本发明涉及一种紧凑型组合闪蒸原油脱气方法，属于原油开采领域，特别适用于海上原油开采平台。

背景技术

世界油气的增长点来自海上，随着陆上油田产量的衰减这种趋势会朝加速状态发展。在开采烃类物质(原油、凝析油和天然气)时，井内流体中常含有水、气体和固体，它们随着烃类一起采出。在将原油进行外输前，必须尽量脱除原油中的水、气和固体杂质，

海洋平台采出液的分离与净化，尤其是油气分离是一个不断降压脱气的过程，旋流或者离心方法即利用流体压力差产生旋转流动，同时在旋转流场中产生压力梯度分布规律，该规律出现于各个文献资料中。旋转流场的压力逐级降低规律应用于井口采出液脱气时，压力的逐级降低引起气体逐级形成气相体积，并出现在(ZL 201310556597.3喷射闪蒸-旋流脱气耦合工艺降低富液再生能耗的方法与装置)。

海洋平台井口采出液固体杂质含量多，含气量波动较大，液相粘度较高。导致微气泡不能有效的被分离。鉴于海上石油开采平台的空间有限，海洋平台的短流程特性无法满足足够的液相停留时间，导致溶解性气体无法有效分离。亟待开发出一种占地面积小、高效原油脱气工艺，尤其适用于短流程、空间小、原油质量恶劣的海上钻井平台。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供了一种紧凑型组合闪蒸原油脱气工艺。

具体的技术方案如下：

一种紧凑型闪蒸脱气方法，包括如下步骤：

(1)从钻井管道输送来的采出液进入带有压力梯度脱气管的多级油气分离器进行油气分离；分离后得到气相和油相，所述气相进入计量分离器顶部，所述油相进入计量分离器底部；

(2)进入计量分离器中的气相和油相均可停留一定时间，经停留后气相进入气体系统，经停留的油相进入在生产分离器中增设的离心脱气管进行二次油气分离；分离后得到气相和油相，所述气相进入气体系统，所述油相经一定时间停留后由油相出口排出；

(3)由生产分离器排出的油相进入在原油缓冲罐中增设的离心脱气管进行三次油气分离；分离后得到气相和油相，所述气相进入气体系统，所述油相经一定时间停留后由油相出口排出；

(4)由原油缓冲罐排出的油相经过在原油外输泵前增设的固定流量脱气芯管进一步脱气；脱气后得到气相和油相，所述气相进入气体系统，所述油相经外输泵等后续设备进行外输。

进一步的，针对外输泵流量10～80m3/h，在原油缓冲罐和原油外输泵之间，针对每台外输泵的额定流量，设置有固定流量脱气芯管，

进一步的，经过多次脱气后，根据标准，外输泵后的地面原油一次闪蒸PVT实验检测出的气油比小于0.1。

本发明还提供了一种紧凑型闪蒸脱气装置，具有一油气分离器，所述油气分离器均包括一套压力梯度分布管和一个卧式或立式沉降罐；所述压力梯度分布管的液体出口连接卧式或立式沉降罐底部；所述压力梯度分布管的气相出口连接卧式或立式沉降罐顶部；所述压力梯度分布管的切向进料流速为2.6m/s～4.4m/s、4.4m/s～6.7m/s、6.7m/s～9.3m/s三种范围，在压力梯度作用下气体逐级气化，卧式或立式沉降罐液体停留时间为50s～120s、120s～250s、250s～500s三种范围。

进一步的，所述生产分离器设置有离心脱气管，使液相二次脱气，在旋转数为1.3～3范围内，20微米～200微米直径的气泡发生聚并概率不低于90％，聚并后的气泡均从离心脱气管顶部排出；所述生产分离器内液相停留时间约50～500秒。

进一步的，所述原油缓冲罐设置有离心脱气管，实现液相进一步脱气，在旋转数为1.3～3范围内，20微米～200微米直径的气泡发生聚并概率不低于90％，聚并后的气泡均从离心脱气管顶部排出；所述原油缓冲罐内液相停留时间约50～500秒。

进一步的，所述固定流量脱气芯管通过并联ABC三种脱气芯管，实现固定流量设计；所述A芯管设计流量为10m3/h；所述B芯管设计流量为20m3/h；所述C芯管设计流量为50m3/h，三种固定流量脱气芯管可针对外输泵流量10～80m3/h进行组合。

本发明的有益效果在于：

在计量分离器前增加预脱气器后，可以提高计量分离器内的操作液面，在生产分离器、原油外输缓冲罐中增加离心脱气罐以及在外输泵前增加固定流量脱气芯管，可以提高原油脱气效率、减小占地面积。

附图说明

图1-图3是实施例1的工艺流程示意图；

图4是多级油气分离器示意图

图5是离心脱气管示意图；

图6是固定流量脱气芯管示意图。

符号说明：

1多级油气分离器；1-1、2-1、4-1、6-1、7-1进口；1-2多级油气分离器分离单元；1-4液位控制器；2计量分离器；1-3、2-3、4-3、6-4、7-6气相出口；1-5、2-4、4-4、6-3、7-5液相出口；2-5、4-6、6-2固相出口；3原油换热器；4生产分离器；4-2离心脱气管；5原油换热器；；6原油缓冲罐；7固定流量脱气芯管；7-2分布盘；7-3脱气芯管；7-4液位控制器；

具体实施方式

下面，通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本申请的发明人经过广泛而深入的研究后发现，由于海上采油平台特殊的工作条件，合理组合不同脱气设备，开发出占地面积小、高效的原油采出液处理工艺具有重要意义。基于以上发现，本发明得以完成。

如图1所示，其主要包括：1多级油气分离器；1-1、2-1、4-1、6-1、7-1进口；1-2多级油气分离器分离单元；1-4液位控制器；2计量分离器；1-3、2-3、4-3、6-4、7-6气相出口；1-5、2-4、4-4、6-3、7-5液相出口；2-5、4-6、6-2固相出口；3原油换热器；4生产分离器；4-2离心脱气管；5原油换热器；；6原油缓冲罐；7固定流量脱气芯管；7-2分布盘；7-3脱气芯管；7-4液位控制器；

表1实施例数据表

从钻井管道输送来的70m3/h采出液进入带有压力梯度脱气管的多级油气分离器进行油气分离，气泡聚并概率93％；分离后得到气相和油相分别入计量分离器顶部和底部；进入计量分离器中的气相和油相均可停留一定时间，经停留后气相进入气体系统，经停留的油相进入在生产分离器中增设的离心脱气管进行二次油气分离，其20微米～200微米直径的气泡发生聚并概率为92％；分离后得到气相和油相分别进入气体系统和经一定时间停留后由生产分离器上的油相出口排出。

由生产分离器排出的油相进入在原油缓冲罐中增设的离心脱气管进行三次油气分离，其20微米～200微米直径的气泡发生聚并概率为95％；分离后得到气相和油相分别进入气体系统和经一定时间停留后由原油缓冲罐上的油相出口排出；

由原油缓冲罐排出的油相经过在原油外输泵前增设的固定流量脱气芯管进一步脱气,固定流量脱气芯管由B、C两种芯管并联组成，其20微米～200微米直径的气泡发生聚并概率为96％；脱气后得到气相和油相分别进入气体系统和经外输泵等后续设备进行外输。

如图4所示，为多级油气分离器示意图。

图5是离心脱气管。

图6是固定流量脱气芯管。

Claims

1.一种紧凑型闪蒸脱气方法，包括如下步骤：

(4)由原油缓冲罐排出的油相经过在原油外输泵前增设的固定流量脱气芯管进一步脱气；脱气后得到气相和油相，所述气相进入气体系统，所述油相经外输泵后续设备进行外输。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型闪蒸脱气方法，其特征在于，针对外输泵流量10～80m³/h，在原油缓冲罐和原油外输泵之间，针对每台外输泵的额定流量，设置有固定流量脱气芯管。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型闪蒸脱气方法，其特征在于，经过多次脱气后，根据标准，外输泵后的地面原油一次闪蒸PVT实验检测出的气油比小于0.1。