CN108883350A - 分离和监测设备 - Google Patents
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Abstract
一种可运输的分离设备，用于将来自油气经营的废料分离成主要是固体的组分、主要是液体的组分和主要是气体的组分。所述可运输的分离设备包括第一分离单元，所述第一分离单元设置在所述可运输的分离设备上，用于接收废料并开始所述废料的分离。当所述可运输的分离设备处于运输构型中时，所述可运输的分离设备可连接到在商业道路上的车辆以待牵引。所述可运输的分离设备进一步包括第二分离单元，所述第二分离单元与所述第一分离单元流体连通，以进一步分离所述废料。一种使用所述可运输的分离设备来分离废料的方法。
Description
本公开背景
技术领域
本公开涉及一种用于有效分离从油气井回收的废料的单一可运输的分离和监测设备。
背景技术
基本上所有的油气井场都产生废料。废料通常由固体、液体和气体组成。在典型的油气经营中，引进许多台单独的设备以便能够将废料分离成各种固体、液体和气体组分。
因此，需要一种能够将废料分离成单独的固体、液体和气体组分的单一并可运输的设备。
发明内容
本公开涉及一种可运输的分离设备，用于将来自油气经营的废料分离成主要是固体的组分、主要是液体的组分和主要是气体的组分。所述可运输的分离设备包括第一分离单元，所述第一分离单元设置在所述可运输的分离设备上，用于接收废料并开始废料的分离。当所述可运输的分离设备处于运输构型时，所述可运输的分离设备可连接到在商业道路上的车辆以待牵引。所述可运输的分离设备进一步包括第二分离单元，所述第二分离单元与所述第一分离单元流体连通，以进一步分离废料。
本公开进一步涉及一种用于分离从油气井回收的废料的方法。所述方法包括：将从油气井回收的废料引进到可运输的分离设备。所述方法还包括如下步骤：将废料分离成主要是气体的组分、主要是液体的组分和主要是固体的组分。
附图说明
图1是根据本公开构造的分离和监测设备的横截面视图。
图2是根据本公开构造的分离和监测设备的侧视图。
图3是根据本公开构造的分离和监测设备的透视图。
图4是根据本公开构造的分离和监测设备的另一透视图。
图5是根据本公开构造的分离和监测设备的后视图。
图6是根据本公开构造的分离和监测设备的正视图。
图7是处在第二位置中并根据本公开构造的分离和监测设备的侧视图。
图8是处在第二位置中并根据本公开构造的分离和监测设备的透视图。
图9是处在第二位置中并根据本公开构造的分离和监测设备的另一透视图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于有效分离从油气井回收的废料的单一可运输的分离和监测设备10。分离和监测设备10可以具有图1-6所示的操作构型以及图7-9所示的可运输构型。从油气井回收的废料可以由固体组分、液体组分和气体组分组成。本文描述的处于其可运输构型中的分离和监测设备10可以被支撑并结合成单一可运输的设备，诸如具有车轮的拖车和用于连接到车辆的附接装置，以待在商业道路上牵引或拖拽。在另一实施方案中，分离和监测设备10可以安装在滑动垫木上，所述滑动垫木可以装载具有车轮的拖车以及从所述拖车卸载。
分离和监测设备10包括用于接收废料和开始废料分离的第一分离单元12和用于进一步分离废料的第二分离单元14。第一分离单元12经由材料入口16(其通常是利用管道17连接到第一分离单元)接收废料。第一分离单元12还包括：气体出口18，用于允许从第一分离单元12去除第一主要是气体的组分；液体出口20，用于允许从第一分离单元12去除主要是液体的组分；以及固体出口22，用于允许从第一分离单元12去除第一主要是固体的组分。分离和监测设备10还可以包括液体喷射入口24，以辅助在第一分离单元12中循环废料，这允许更有效地分离废料。
在本公开的另一实施方案中，第一分离单元12包括湿气提取器25，以辅助第一分离单元12中气体与液体的分离。湿气提取器25可以放置在第一分离单元12中的任何地方，使得其将与雾或泡沫接触，并允许雾或泡沫的气体组分与雾或泡沫的液体组分分离。在一个实施方案中，湿气提取器25定位在第一分离单元12的上部中。
液体组分经由能够处理液体组分的运行条件的导管26运输到第二分离单元14。第一固体组分经由固体导管28运输到第二分离单元12。在一个实施方案中，固体导管28可以具备筛网装置30，以防止某些尺寸的固体颗粒进入第二分离单元14。分离和监测设备10还可以包括收集装置32，所述收集装置32附接到固体导管28并设置成与筛网装置30相邻，使得太大而无法通过筛网装置30的固体将收集在收集装置32中用于检查。
在本公开的另一实施方案中，第一分离单元12包括堰元件34，以辅助分离废料。第一固体组分可以在碰到堰元件34之前从第一分离单元12去除，并且第一气体组分和液体组分可以在经过堰元件34之后从第一分离单元12去除。
第二分离单元14包括用于从第一分离单元12接收第一固体组分的固体入口36和用于从第一分离单元12接收液体组分的液体入口38。第二分离单元14还包括：固体浆料出口40，用于允许从第二分离单元14去除固体浆料；气体出口42，用于从废料中去除另外的气体组分；水出口44，用于从第二分离单元14去除水组分；以及油出口46，用于从第二分离单元14去除油组分。固体浆料将运输到第三分离单元48(诸如泥浆振动筛)以进一步精炼固体浆料中的固体颗粒。
在另一实施方案中，第二分离单元14包括堰元件50以辅助分离废料。固体浆料组分可以在碰到堰元件50之前从第二分离单元14去除。水组分可以在固体浆料出口40之后和在油组分之前，从第二分离单元14去除。水组分可以在第二分离单元14中的堰元件50之间去除，并且油组分可以在经过第二分离单元14中的堰元件50之后，从第二分离单元14去除。水组分是水相组分，并且不仅仅限于水。类似地，油组分不仅仅由油构成。油组分可以主要是油和其它液体烃。
在另一实施方案中，分离和监测设备10包括监测设备52(可以由多个单独装置组成)，以测量从第一分离单元12逸出的第一气体组分和从第二分离单元14逸出的第二气体组分。气体组分的重量或体积、气体组分的流率、气体组分的组成都可以由监测设备52监测和测量。监测设备52还可以测量固体浆料组分中的砂(固体浆料组分的主要固体组分)的量。
当分离和监测设备10处于操作构型中时，第一分离单元12处于分离和监测设备10的一端上方的升高位置，而第三分离单元48处于分离和监测设备10的相对端上方的升高位置。类似地，当分离和监测设备10处于运输构型中时，第一分离单元12处于分离和监测设备10的一端上方的下降位置，而第三分离单元48处于分离和监测设备10的相对端上方的下降位置。应当理解，当分离和监测设备10处于运输构型中时，某些导管脱接或分离。例如，当分离和监测设备10处于运输构型中时，连接来自第一分离单元12的液体出口20与第二分离单元14的液体入口38的导管脱接或分离。
分离和监测设备10的一端可以是轮端54，并且分离和监测设备10的另一端是搭接端56。轮端54包括多个车轮55，以促进设备10在道路上的运输。搭接端56是分离和监测设备10的可附接到用于运输分离和监测设备10的车辆的端部。在一个实施方案中，第一分离单元12定位在分离和监测设备10的轮端54上方，第三分离单元48定位在分离和监测设备10的搭接端56上方。
分离和监测设备10可以包括设置在轮端54和搭接端56之间的平台部分58。第二分离单元14可以设置在平台部分58上。在一个实施方案中，平台部分58可以定位成低于分离和监测设备10的轮端54和搭接端56。下平台部分58允许第一分离单元12和第三分离单元48定位成高于第二分离单元14，以使用过的钻井材料的分离更有效。在一个实施方案中，第一分离单元12升高到足够的高度，使得第一分离单元12完全定位在第二分离单元14上方(更高的高度)。应当理解和领会到，第一分离单元12可以从第二分离单元14偏移，并且仍然在第二分离单元14上方/高于第二分离单元14。
第一分离单元12可以固定到与分离和监测设备10的轮端54相邻的支撑结构60，所述支撑结构60可以选择性地升高和降低，这选择性地升高和降低第一分离单元12。支撑结构60可以经由本领域中已知的任何方式，诸如经由千斤顶、液压升降机、气动升降机、剪叉式升降机等，在轮端54上方升降。在一个实施方案中，支撑结构60可以包括设置在其中的多个引导开口62，以容纳与分离和监测设备10的轮端54垂直设置的引导柱64。支撑结构60可以在不同高度处固定到引导柱64。
第三分离单元48可以固定到与分离和监测设备10的搭接端56相邻的支撑结构66，所述支撑结构60可以选择性地升高和降低，这选择性地升高和降低第三分离单元48。支撑结构66可以经由本领域中已知的任何方式，诸如经由千斤顶、液压升降机、气动升降机、剪叉式升降机等，在搭接端56上方升降。图6示出了用于升高支撑结构66的液压升降机67。在一个实施方案中，支撑结构66可以包括设置在其中的多个引导开口68，以容纳与分离和监测设备10的搭接端56垂直设置的引导柱70。支撑结构66可以在不同高度处固定到引导柱70。
分离和监测设备10可以进一步包括定位成分别与第一分离单元12、第二分离单元14和第三分离单元48相邻的步行平台72a、72b和72c。步行平台72a和72b可以设置在第一分离单元12和第三分离单元48的下部周围并与其相邻。步行平台72b可以设置在第二分离单元14的上部周围并且与其相邻。分离和监测设备10可以包括设置在每个分离单元12、14和48的平台72a、72b和72c周围的扶手74。
根据上文描述，显然的是，本公开很适于实现目的，并且实现本文所提及的优点以及本公开中固有的优点。虽然本文已经描述了目前优选的实施方案，但是将理解，可以作出许多改变，这些改变将容易被本领域中的技术人员所了解，并且在本公开和权利要求书的精神内实现。
Claims (19)
1.一种可运输的分离设备，用于将来自油气经营的废料分离成主要是固体的组分、主要是液体的组分和主要是气体的组分，所述可运输的分离设备包括：
第一分离单元，设置在所述可运输的分离设备上，用于接收废料并开始所述废料的分离，当所述可运输的分离设备处于运输构型中时，所述可运输的分离设备可连接到在商业道路上的车辆以待牵引；以及
第二分离单元，与所述第一分离单元流体连通，以进一步分离所述废料。
2.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述可运输的分离设备进一步包括用于精炼所述主要是固体的组分的第三分离单元，所述第三分离单元从所述第一分离单元或所述第二分离单元接收所述废料的所述主要是固体的组分。
3.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述第一分离单元包括：材料入口，用于将所述废料引进到所述第一分离单元中；气体出口，用于允许所述主要是气体的组分逸出所述第一分离单元；液体出口，用于允许所述主要是液体的组分逸出所述第一分离单元并传递到所述第二分离单元；以及固体出口，用于允许所述主要是固体的组分逸出所述第一分离单元。
4.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述可运输的分离设备具有操作构型，当所述可运输的分离设备处于所述运输构型时，所述第一分离单元可从其在所述可运输的分离设备上的位置选择性地升高，所述第一分离单元可升高到高于所述第二分离单元的高度。
5.根据权利要求4所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述可运输的分离设备包括第三分离单元，当所述可运输的分离设备处于所述运输构型中时，所述第三分离单元从其在所述可运输的分离设备上的位置选择性地升高，所述第三分离单元可升高到高于所述第二分离单元的高度。
6.根据权利要求4所述的可运输的分离设备，其特征在于，整个所述第一分离单元设置在整个所述第二分离单元上方。
7.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述第一分离单元包括湿气提取器，以支持将存在于所述废料中的雾或泡沫分离成气体组分和流体组分。
8.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述第一和第二分离单元包括堰元件，以促进所述废料中的所述主要是固体的组分与所述主要是液体的组分的分离，并且促进存在于所述主要是固体的组分中的油组分与水相组分的分离。
9.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其进一步包括：
筛网装置，设置在固体导管中，用于防止某些尺寸的固体颗粒进入所述第二分离单元，所述固体导管与所述第一和第二分离单元流体连通，以将所述废料的所述主要是固体的组分从所述第一分离单元运输到所述第二分离单元；以及
收集装置，附接用于所述固体导管，以捕获太大而无法通过所述筛网装置的所述某些尺寸的颗粒。
10.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述第二分离单元包括：固体入口，用于从所述第一分离单元接收所述主要是固体的组分；液体入口，用于从所述第一分离单元接收所述主要是液体的组分；气体出口，用于允许任何残留气体组分逸出所述第二分离单元；水相出口，用于允许来自所述第一分离单元的所述主要是液体的组分的主要是水相的组分逸出所述第二分离单元；油出口，用于允许来自所述第一分离单元的所述主要是液体的组分的主要是油的组分逸出所述第二分离单元；以及固体浆料出口，用于允许进一步精炼的主要是固体的组分逸出所述第二分离单元。
11.根据权利要求1所述的可运输的分离设备，其进一步包括监测设备，以测量从所述第一和第二分离单元回收的所述主要是气体的组分，并测量从所述第二分离单元回收的所述主要是固体的组分的固体组分。
12.根据权利要求2所述的可运输的分离设备，其特征在于，所述第三分离单元是泥浆振动筛。
13.一种用于分离从油气井回收的废料的方法，所述方法包括：
将从油气井回收的废料引进到可运输的分离设备，所述可运输的分离设备包括：
第一分离单元，设置在所述可运输的分离设备上，用于接收废料并开始所述废料的分离，当所述可运输的分离设备处于运输构型中时，所述可运输的分离设备可连接到在商业道路上的车辆以待牵引；以及
第二分离单元，与所述第一分离单元流体连通，以进一步分离所述废料；并且
将所述废料分离成主要是气体的组分、主要是液体的组分和主要是固体的组分。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括将所述主要是液体的组分分离成主要是水相的组分和主要是油的组分。
15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括测量从所述第一和第二分离单元回收的所述主要是气体的组分。
16.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括测量从所述第二分离单元回收的所述主要是固体的组分的固体组分。
17.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括防止某些尺寸的颗粒从所述第一分离单元传递到所述第二分离单元中。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括捕获被防止从所述第一分离单元传递到所述第二分离单元的所述某些尺寸的颗粒。
19.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括相对于所述第二分离单元升高所述第一或第三分离单元。
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