一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注装置及方法
技术领域
本发明涉及一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注装置及方法,本发明涉及一种适用于低渗透油田中小型集输站场的火筒炉加热、油气水三相分离、油气混输、采出水处理就地回注方法。
背景技术
低渗透油田生产时,油气水混合物被同时从油井中采出,通过小型集输站场输送至接转站或脱水站简单脱水后,再输送至联合处理站,经过油气水三相分离后,原油通过长输管道输送至炼化厂,伴生气资源用于燃料或发电,采出水在接转站、脱水站或联合站经过处理合格后回注至地层。
在油井采出物通过管道从小型集输站场输送至联合处理站之前,考虑输送距离、所处地形和输送温度等影响,需要对采出物进行加热和增压,确保油井采出物顺利输送至联合处理站,同时避免由于温度低于凝点导致管线冻堵影响油田生产。
近年来,国内低渗透油田油井产出物含水量不断上升,部分区块甚至达到90%以上。由于油井产出物中含水率过高,造成站场加热负荷大、集输系统庞大,同时油水混合加剧了管道腐蚀,腐蚀穿孔带来的环境污染事故层出不穷,集输系统运行维护成本高。
发明内容
为了克服现有油水混合加剧了管道腐蚀,腐蚀穿孔带来的环境污染事故层出不穷,集输系统运行维护成本高的问题,本发明提供一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注装置及方法,本发明将油井产出物的脱水环节前移至小型站场,脱出的采出水经处理合格后就地回注至原地层,同时降低集输系统压力、减少加热输送负荷、缓解管道腐蚀状况,既高效节能,又利于环保。
本发明采用的技术方案为:
一种组合式油水分离油气混输采出水就地回装置,包括过滤器一、火筒式加热分离装置、注水泵、采出水处理系统、旁通阀和智能控制系统,所述的过滤器一进口端与井口采出管线连接,所述的过滤器一出口端与火筒式加热分离装置进口连接,所述的火筒式加热分离装置下端出口与采出水处理系统连接,所述的采出水处理系统与注水泵连接;所述的火筒式加热分离装置右侧出口与混输泵连接,混输泵出口与流量计连接,流量计出口连接有外输管线,所述的外输管线与井口采出管线通过旁通管线连接,旁通管线上设置有旁通阀;所述的智能控制系统分别与旁通阀、混输泵、流量计、采出水处理系统、注水泵和火筒式加热分离装置电信号连接。
所述的混输泵为两台,混输泵一和混输泵二,混输泵一和混输泵二并联设置后进口端与火筒式加热分离装置连接,出口端与流量计连接。
所述的流量计为两台,流量计一和流量计二,流量计一和流量计二并联设置后进口端与混输泵出口连接,出口端与外输管线连接。
所述的流量计一和流量计二进口分别设有过滤器二和过滤器三。
所述的智能控制系统为RTU远程终端控制系统。
所述的火筒式加热分离装置包括燃烧器、橇坐、装置本体、 火筒、烟管、鞍座、排污口、出液口、烟囱、油气混合物进口、破沫网、整流器、伴生气分液筒和伴生气出口; 所述的装置本体下端通过鞍座与橇坐连接,所述的燃烧器位于装置本体一侧,且与火筒连接,火筒与位于其上方的烟管连接,烟管出口与烟囱连接,烟囱位于燃烧器上方,所述的火筒和烟管位于装置本体内下部;所述的装置本体上端设有油气混合物进口和伴生气分液筒,油气混合物进口与伴生气分液筒之间依次设有破沫网和整流器,破沫网和整流器位于装置本体内,所述的出液口设在远离燃烧器的装置本体的一侧;所述的排污口设在装置本体的下端,装置本体下端设有出水口;所述的伴生气出口设在伴生气分液筒上端。
一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注方法,具体步骤为:
井场油井采出物进入小型集输站场后,首先通过过滤器一进行一次过滤,然后进入火筒式加热分离装置,通过破沫网和整流器进行油气初分离;分离出的伴生气经过伴生气分液筒二次分离后供燃烧器使用或外输;分离出的采出水进入采出水处理系统进行进一步处理,达标后通过注水泵就地回注;火筒式加热分离装置内其余油气混合物通过混输泵增压、流量计计量后外输;
当遇到紧急情况时,可通过旁通阀切换流程直接越过过滤器一、火筒式加热分离装置、采出水处理系统、混输泵和流量计,井场油井采出物可以直接进入外输管道,保障集输系统安全。
所述的油井采出物根据需要通过混输泵增压至2.4MPa或4.0MPa,流量计计量后外输。
所述的紧急情况为装置检修或外输管道泄漏或混输泵故障。
本发明的有益效果为:
本发明中混输泵和流量计均设置2台,互为备用,流量计前设置过滤器,确保流量计运行平稳、计量准确。
本发明将油井产出物的脱水环节前移至小型站场,脱出的采出水经处理合格后就地回注至原地层,同时降低集输系统压力、减少加热输送负荷、缓解管道腐蚀状况,既高效节能,又利于环保。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1是本发明结构连接示意图。
图2为火筒式加热分离装置结构示意图。
图中,附图标记为:1、过滤器一;2、火筒式加热分离装置;201、燃烧器;202、橇坐;203、装置本体; 204、火筒;205、烟管;206、鞍座;207、排污口;208、出液口;209、烟囱;2010、油气混合物进口;2011、破沫网;2012、整流器;2013、伴生气分液筒;2014、伴生气出口;3、注水泵;4、采出水处理系统; 5、混输泵一; 6、混输泵二;7、旁通阀;8、过滤器二;9、过滤器三;10、流量计一;11、流量计二;12、智能控制系统。
具体实施方式
实施例1:
为了克服现有油水混合加剧了管道腐蚀,腐蚀穿孔带来的环境污染事故层出不穷,集输系统运行维护成本高的问题,本发明提供如图1和2所示的一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注装置及方法,本发明将油井产出物的脱水环节前移至小型站场,脱出的采出水经处理合格后就地回注至原地层,同时降低集输系统压力、减少加热输送负荷、缓解管道腐蚀状况,既高效节能,又利于环保。
一种组合式油水分离油气混输采出水就地回装置,包括过滤器一1、火筒式加热分离装置2、注水泵3、采出水处理系统4、旁通阀7和智能控制系统12,所述的过滤器一1进口端与井口采出管线连接,所述的过滤器一1出口端与火筒式加热分离装置3进口连接,所述的火筒式加热分离装置3下端出口与采出水处理系统4连接,所述的采出水处理系统4与注水泵3连接;所述的火筒式加热分离装置2右侧出口与混输泵连接,混输泵出口与流量计连接,流量计出口连接有外输管线,所述的外输管线与井口采出管线通过旁通管线连接,旁通管线上设置有旁通阀7;所述的智能控制系统12分别与旁通阀7、混输泵、流量计、采出水处理系统4、注水泵3和火筒式加热分离装置2电信号连接。
本发明的工作过程为:井场油井采出物进入小型集输站场后,首先通过过滤器一1进行一次过滤,然后进入火筒式加热分离装置2,在装置内缓冲、加热并通过相关分离元件实现油水全部分离和部分的油气分离,分离出的伴生气经过二次分离后用于火筒式加热分离装置2燃烧器的燃料;分离出的采出水进入采出水处理系统4进行进一步处理,达标后通过注水泵就地回注;采出水处理后的合格指标为:悬浮固体含量≤50mg/L、含油量≤50mg/L、悬浮固体直径中值≤5μm、总铁含量≤0.5mg/L、溶解氧含量≤0.5mg/L、二价硫含量≤2.0mg/L;。分离后的原油增压后输送至联合站集中处理;分离出的伴生气除供燃烧器使用外,其余外输至轻烃处理厂综合利用。装置通过油气水三相分离、采出水就地回注,能够降低集输系统压力、减少加热输送负荷、缓解管道腐蚀状况,既高效节能,又利于环保。火筒式加热分离装置2内其余油气混合物通过混输泵增压、流量计计量后外输。当遇到紧急情况时,通过智能控制系统12控制旁通阀7切换流程直接越过过滤器一1、火筒式加热分离装置2、采出水处理系统4、混输泵和流量计,井场油井采出物可以直接进入外输管道,保障集输系统安全。
本发明中采出水处理系统4为现有技术,本发明中将不再进行进一步的说明。本发明通过智能控制系统12,对油井采出物的压力、温度、液位、流量、浓度、可燃气体浓度的参数进行检测,对火筒式加热分离装置2、混输泵、旁通阀7、注水泵3、采出水处理系统4这些核心设施运行状态的监控,并结合生产特点进行流程切换、故障报警和应急处理。
实施例2:
基于实施例1的基础上,本实施例中,所述的混输泵为两台,混输泵一5和混输泵二6,混输泵一5和混输泵二6并联设置后进口端与火筒式加热分离装置2连接,出口端与流量计连接。
所述的流量计为两台,流量计一10和流量计二11,流量计一10和流量计二11并联设置后进口端与混输泵出口连接,出口端与外输管线连接。
所述的流量计一10和流量计二11进口分别设有过滤器二8和过滤器三9。
所述的智能控制系统12为RTU远程终端控制系统。
所述的火筒式加热分离装置2包括燃烧器201、橇坐202、装置本体203、 火筒204、烟管205、鞍座206、排污口207、出液口208、烟囱209、油气混合物进口2010、破沫网2011、整流器2012、伴生气分液筒2013和伴生气出口2014; 所述的装置本体203下端通过鞍座206与橇坐202连接,所述的燃烧器201位于装置本体203一侧,且与火筒204连接,火筒204与位于其上方的烟管205连接,烟管205出口与烟囱209连接,烟囱209位于燃烧器201上方,所述的火筒204和烟管205位于装置本体203内下部;所述的装置本体203上端设有油气混合物进口2010和伴生气分液筒2013,油气混合物进口2010与伴生气分液筒2013之间依次设有破沫网2011和整流器2012,破沫网2011和整流器2012位于装置本体203内,所述的出液口208设在远离燃烧器201的装置本体203的一侧;所述的排污口207设在装置本体203的下端,装置本体203下端设有出水口;所述的伴生气出口2014设在伴生气分液筒2013上端。
本发明中的火筒式加热分离装置2本体内设置破沫网2011和整流器2012,进行油气初分离,设置伴生气分液筒2013对伴生气进行二次分离;设置燃烧器201、火筒204、烟管205和烟囱9组成的加热系统对油水混合物进行加热。装置通过鞍座206安装于橇坐202上。
火筒式加热分离装置2的工作过程为:油井采出物进入装置本体203,通过破沫网2011和整流器2012进行油气分离,分离出的伴生气经过伴生气分液筒2013二次分离后供燃烧器201使用或外输;分离出的采出水进入采出水处理系统4进行进一步处理,达标后通过注水泵就地回注;其余油气混合物经火筒204和烟管205加热到30℃-35℃,通过出液口208外输。
一种组合式油水分离油气混输采出水就地回注方法,具体步骤为:
井场油井采出物进入小型集输站场后,首先通过过滤器一1进行一次过滤,然后进入火筒式加热分离装置2,通过破沫网2011和整流器2012进行油气初分离;分离出的伴生气经过伴生气分液筒2013二次分离后供燃烧器201使用或外输;分离出的采出水进入采出水处理系统4进行进一步处理,达标后通过注水泵3就地回注;火筒式加热分离装置2内其余油气混合物通过混输泵增压、流量计计量后外输;
当遇到紧急情况时,可通过旁通阀7切换流程直接越过过滤器一1、火筒式加热分离装置2、采出水处理系统4、混输泵和流量计,井场油井采出物可以直接进入外输管道,保障集输系统安全。
所述的油井采出物根据需要通过混输泵增压至2.4MPa或4.0MPa,流量计计量后外输。
所述的紧急情况为装置检修或外输管道泄漏或混输泵故障。
本发明中混输泵和流量计均设置2台,互为备用,流量计前设置过滤器,确保流量计运行平稳、计量准确。本发明将油井产出物的脱水环节前移至小型站场,脱出的采出水经处理合格后就地回注至原地层,同时降低集输系统压力、减少加热输送负荷、缓解管道腐蚀状况,既高效节能,又利于环保。
低渗透油田目前的小型集输站场主要是增压点和脱水站,增压点主要作用是油井采出物的加热分离缓冲和增压,脱水站主要作用是油井采出物的脱水,本发明主要将两种站场的功能一体化集成,通过组合式合一装置实现全部功能,同时降低集输系统压力,脱水后的油井采出物直接混输至联合处理站,试验成功后或可取消接转站,进一步较少原油集输布站层级。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置结构及系统方法均为本行业的公知技术和常用方法,这里不再一一叙述。