CN112479431A - 一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置及其方法，它包括管状体，管状体的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室，下腔室为阻垢剂释放室；油水分离室的室内容置有至少一组聚结板，聚结板嵌装超疏水超亲油铜网。原油来液经聚结板及超疏水超亲油铜网被分离为油和水，实现油水粗分离，确保来液中的大部分水能够进入固体颗粒阻垢剂释放室内，并同固体颗粒防垢剂进行充分混合，经过固体颗粒阻垢剂释放室后流体携带了设计浓度的阻垢剂，达到进入地面集输站点后有效防垢的目的。

Description

一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置及其方法
技术领域
本发明属于油田采出水处理领域，具体涉及一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置及其方法。
背景技术
通过加入阻垢剂可以有效预防集输系统全流程结垢，而且因其具有较高的经济性而成为石油行业应用最普遍的采出水处理技术，阻垢剂通过与水中的成垢阳离子、阴离子发生络合、晶格畸变等原理，从而达到抑制垢晶聚集、长大的目的。
常规的阻垢剂加注工艺，它的加注量与来液量不能匹配，造成液量高时，流体中阻垢剂浓度偏低，达不到设计浓度；液量低时，阻垢剂浓度偏高，造成药剂浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供原油集输站的固体阻垢剂的加注装置及其方法，以克服上述技术缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，它包括管状体，管状体具有上下相对的两个管口，其中下管口被底壁封闭，上管口被顶壁封闭，管状体的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室，下腔室为阻垢剂释放室；
油水分离室的室内容置有至少一组聚结板，在聚结板的下方设有开设于油水分离室的管壁的进液口，在聚结板的上方设有开设于油水分离室的管壁的出油口，在聚结板的上方还设有开设于油水分离室的顶壁的排气口；
阻垢剂释放室的室内容置有若干颗粒状的固体阻垢剂，在固体阻垢剂的上方设有开设于阻垢剂释放室的管壁的出水口，固体阻垢剂的高度低于出水口；
其中油水分离室内分离出的水通过联通管伸入阻垢剂释放室内。
进一步地，联通管的轴向中心线与管状体的轴向中心线重合，关于联通管对称布设有两组结构相同的由若干聚结板堆叠而成的聚结分离器。
优选地，聚结板是由斜板一和斜板二组成的八字形结构，八字形结构的上部开口处嵌装超疏水超亲油铜网，其中斜板一的长度大于斜板二的长度，斜板二的下端面固接于联通管的管壁。
进一步地，斜板二的靠近联通管的板壁沿水平方向延伸直至固接于联通管的管壁，且上下堆叠的相邻聚结板之间的空隙为介质过流通道，介质沿着斜板一的板壁表面前行至八字形结构的上部开口处并分为两路，其中一路沿着上下相邻的斜板二之间的空隙进入联通管的管内。
优选地，管状体的顶壁和底壁均为拱形，其中顶壁为向上凸起的拱形，底壁为向下凹陷的拱形，且管状体的直径为800mm，每组聚结分离器均由40～50层的聚结板堆叠而成，相邻的上下聚结板的距离为8～10mm。
进一步地，进液口、出油口、出水口均安装有单向阀。
本发明还提供了一种原油集输站的固体阻垢剂的加注方法，至少包括原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，具体加注方法如下：
将加注装置安装于原油集输站的来液汇管处；
来液原油经进液口进入管状体，流经聚结板后被分离为油和水；
分离出的油经出油口被排至下游，挥发的气体经排气口排出；
分离出的水经联通管进入阻垢剂释放室并混入固体阻垢剂，固体阻垢剂携带水流入地面集输站点。
本发明的有益效果如下：
原油来液经聚结板及超疏水超亲油铜网被分离为油和水，实现油水粗分离，确保来液中的大部分水能够进入固体颗粒阻垢剂释放室内，并同固体颗粒防垢剂进行充分混合，经过固体颗粒阻垢剂释放室后流体携带了设计浓度的阻垢剂，达到进入地面集输站点后有效防垢的目的，保证阻垢剂在采出水中定量释放的同时，减少常规阻垢剂加注工艺中阻垢剂成分在油相吸附溶解浪费，且常规的阻垢剂加注工艺加注量与来液量不能实时匹配的问题，提高阻垢剂加注效率。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是原油集输站的固体阻垢剂的加注装置的结构示意图。
图2是聚结板的分离原理图。
附图标记说明：
1.管状体；2.油水分离室；3.阻垢剂释放室；4.聚结板；5.固体阻垢剂；6.进液口；7.出油口；8.排气口；9.出水口；10.联通管；11.超疏水超亲油铜网；12.斜板一；13.斜板二。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置的上、下、左、右。
现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施方式：
本实施方式涉及原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，如图1所示，它包括管状体1，管状体1具有上下相对的两个管口，其中下管口被底壁封闭，上管口被顶壁封闭，管状体1的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室2，下腔室为阻垢剂释放室3；
油水分离室2的室内容置有至少一组聚结板4，在聚结板4的下方设有开设于油水分离室2的管壁的进液口6，在聚结板4的上方设有开设于油水分离室2的管壁的出油口7，在聚结板4的上方还设有开设于油水分离室2的顶壁的排气口8；
阻垢剂释放室3的室内容置有若干颗粒状的固体阻垢剂5，在固体阻垢剂5的上方设有开设于阻垢剂释放室3的管壁的出水口9，固体阻垢剂5的高度低于出水口9；
其中油水分离室2内分离出的水通过联通管10伸入阻垢剂释放室3内。
原油集输站的固体阻垢剂的加注装置的工作原理如下：
来液原油经进液口6进入管状体1，流经聚结板4后被分离为油和水，分离出的油经出油口7被排至下游，挥发的气体经排气口8排出，分离出的水经联通管10进入阻垢剂释放室3并混入固体阻垢剂5，固体阻垢剂5携带水流入地面集输站点。
固体阻垢剂5提前放入阻垢剂释放室3内，且固体阻垢剂5的浓度可根据需要预先调整。
油水分离室2和阻垢剂释放室3是被分隔板分开的两个仅通过联通管10连通的两个独立的腔室，油水分离室2的主要作用是将原有进行油水分离，分离出的水通过联通管10流入阻垢剂释放室3，阻垢剂释放室3内的固体阻垢剂5携带水进入下游。
阻垢剂释放室3内的固体阻垢剂5的量可以根据分离水（采出水）进行调整，确保阻垢剂在采出水中定量释放且均匀分散，其是提高阻垢剂阻垢效率、降低阻垢剂用量的关键。
第二实施方式：
本实施方式涉及原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，如图1所示，它包括管状体1，管状体1具有上下相对的两个管口，其中下管口被底壁封闭，上管口被顶壁封闭，管状体1的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室2，下腔室为阻垢剂释放室3；
油水分离室2的室内容置有至少一组聚结板4，在聚结板4的下方设有开设于油水分离室2的管壁的进液口6，在聚结板4的上方设有开设于油水分离室2的管壁的出油口7，在聚结板4的上方还设有开设于油水分离室2的顶壁的排气口8；
阻垢剂释放室3的室内容置有若干颗粒状的固体阻垢剂5，在固体阻垢剂5的上方设有开设于阻垢剂释放室3的管壁的出水口9，固体阻垢剂5的高度低于出水口9；
其中油水分离室2内分离出的水通过联通管10伸入阻垢剂释放室3内。
联通管10的轴向中心线与管状体1的轴向中心线重合，关于联通管10对称布设有两组结构相同的由若干聚结板4堆叠而成的聚结分离器。
联通管10的作用是沟通油水分离室2和阻垢剂释放室3，使采出水到达固体阻垢剂5。
聚结分离器主要用于油水分离，其主要结构聚结板4，可以根据实际需求市购。
考虑到原油集输站对油水分离的精度要求，本实施方式中的聚结板4是由斜板一12和斜板二13组成的八字形结构，参见图1，八字形结构的上部开口处嵌装超疏水超亲油铜网11，其中斜板一12的长度大于斜板二13的长度，斜板二13的下端面固接于联通管10的管壁。
由于聚结板4本身的结构，可以实现油水粗分离，而本实施方式的超疏水超亲油铜网11则可以实现油水二次分离，如图2所示，原油到达八字形结构的上部开口处时，分为两路，其中一路用于油通过，也就是油滴上行至超疏水超亲油铜网11被分离，另一路则用于水通过。
具体地，斜板二13的靠近联通管10的板壁沿水平方向延伸直至固接于联通管10的管壁，且上下堆叠的相邻聚结板4之间的空隙为介质过流通道，介质沿着斜板一12的板壁表面前行至八字形结构的上部开口处并分为两路，其中一路沿着上下相邻的斜板二13之间的空隙进入联通管10的管内，如图2所示，黑色实心球为油滴，空心球为水。
为了方便搬运、容置更多固体阻垢剂5以及减小对固体阻垢剂5的伤害，管状体1的顶壁和底壁均为拱形，其中顶壁为向上凸起的拱形，底壁为向下凹陷的拱形，且管状体1的直径为800mm，每组聚结分离器均由40～50层的聚结板堆叠而成，相邻的上下聚结板的距离为8～10mm。
阻垢剂释放室3为半圆柱体，长度为1000mm，直径为800mm，高度1000mm，壁厚为10mm。
联通管10与阻垢剂释放室3的相接处安装有100目的过滤网。
进液口6、出油口7、出水口9均安装有单向阀，以防止倒流。
第三实施方式：
本实施方式提供了一种原油集输站的固体阻垢剂的加注方法，至少包括原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，它包括管状体1，管状体1具有上下相对的两个管口，其中下管口被底壁封闭，上管口被顶壁封闭，管状体1的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室2，下腔室为阻垢剂释放室3；
油水分离室2的室内容置有至少一组聚结板4，在聚结板4的下方设有开设于油水分离室2的管壁的进液口6，在聚结板4的上方设有开设于油水分离室2的管壁的出油口7，在聚结板4的上方还设有开设于油水分离室2的顶壁的排气口8；
阻垢剂释放室3的室内容置有若干颗粒状的固体阻垢剂5，在固体阻垢剂5的上方设有开设于阻垢剂释放室3的管壁的出水口9，固体阻垢剂5的高度低于出水口9；
其中油水分离室2内分离出的水通过联通管10伸入阻垢剂释放室3内。
联通管10的轴向中心线与管状体1的轴向中心线重合，关于联通管10对称布设有两组结构相同的由若干聚结板4堆叠而成的聚结分离器。
聚结板4是由斜板一12和斜板二13组成的八字形结构，八字形结构的上部开口处嵌装超疏水超亲油铜网11，其中斜板一12的长度大于斜板二13的长度，斜板二13的下端面固接于联通管10的管壁。
斜板二13的靠近联通管10的板壁沿水平方向延伸直至固接于联通管10的管壁，且上下堆叠的相邻聚结板4之间的空隙为介质过流通道，介质沿着斜板一12的板壁表面前行至八字形结构的上部开口处并分为两路，其中一路沿着上下相邻的斜板二13之间的空隙进入联通管10的管内。
管状体1的顶壁和底壁均为拱形，其中顶壁为向上凸起的拱形，底壁为向下凹陷的拱形，且管状体1的直径为800mm，每组聚结分离器均由40～50层的聚结板堆叠而成，相邻的上下聚结板的距离为8～10mm。
进液口6、出油口7、出水口9均安装有单向阀。
具体加注方法如下：
将加注装置安装于原油集输站的来液汇管处；
来液原油经进液口6进入管状体1，流经聚结板4后被分离为油和水；
分离出的油经出油口7被排至下游，挥发的气体经排气口8排出；
分离出的水经联通管10进入阻垢剂释放室3并混入固体阻垢剂5，固体阻垢剂5携带水流入地面集输站点。
通常情况下，油水混合物通过进液口6的单向阀进入油水分离室2中，油水混合物经过聚结板4后，低含水原油通过超疏水超亲油铜网11汇集后通过出油口7的单向阀进入站内集油管道，分离出的不含原油的水通过联通管10汇集后流入阻垢剂释放室3。
工作时将固体颗粒阻垢剂加注装置通过法兰安装在站内总机关来液汇管处，固体颗粒阻垢剂加注装置设计有油水预分离室（油水分离室2），通过安装超疏水超亲油铜网11实现油水粗分离，确保来液中的大部分水能够进入阻垢剂释放室3内同固体阻垢剂5进行充分混合，经过阻垢剂释放室3后流体携带了设计浓度的固体阻垢剂5，达到进入地面集输站点后有效防垢的目的。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，它包括管状体（1），所述管状体（1）具有上下相对的两个管口，其中下管口被底壁封闭，上管口被顶壁封闭，所述管状体（1）的管内腔被分隔为上下两个腔室，上腔室为油水分离室（2），下腔室为阻垢剂释放室（3）；
油水分离室（2）的室内容置有至少一组聚结板（4），在聚结板（4）的下方设有开设于油水分离室（2）的管壁的进液口（6），在聚结板（4）的上方设有开设于油水分离室（2）的管壁的出油口（7），在聚结板（4）的上方还设有开设于油水分离室（2）的顶壁的排气口（8）；
阻垢剂释放室（3）的室内容置有若干颗粒状的固体阻垢剂（5），在固体阻垢剂（5）的上方设有开设于阻垢剂释放室（3）的管壁的出水口（9），固体阻垢剂（5）的高度低于出水口（9）；
其中油水分离室（2）内分离出的水通过联通管（10）伸入阻垢剂释放室（3）内。
2.如权利要求1所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，所述联通管（10）的轴向中心线与管状体（1）的轴向中心线重合，关于联通管（10）对称布设有两组结构相同的由若干聚结板（4）堆叠而成的聚结分离器。
3.如权利要求2所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，所述聚结板（4）是由斜板一（12）和斜板二（13）组成的八字形结构，八字形结构的上部开口处嵌装超疏水超亲油铜网（11），其中斜板一（12）的长度大于斜板二（13）的长度，斜板二（13）的下端面固接于联通管（10）的管壁。
4.如权利要求3所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，所述斜板二（13）的靠近联通管（10）的板壁沿水平方向延伸直至固接于联通管（10）的管壁，且上下堆叠的相邻聚结板（4）之间的空隙为介质过流通道，介质沿着斜板一（12）的板壁表面前行至八字形结构的上部开口处并分为两路，其中一路沿着上下相邻的斜板二（13）之间的空隙进入联通管（10）的管内。
5.如权利要求2所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，所述管状体（1）的顶壁和底壁均为拱形，其中顶壁为向上凸起的拱形，底壁为向下凹陷的拱形，且管状体（1）的直径为800mm，每组聚结分离器均由40～50层的聚结板堆叠而成，相邻的上下聚结板的距离为8～10mm。
6.如权利要求1所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，其特征在于，所述进液口（6）、出油口（7）、出水口（9）均安装有单向阀。
7.一种原油集输站的固体阻垢剂的加注方法，其特征在于，至少包括如权利要求1～6中任一权利要求所述的原油集输站的固体阻垢剂的加注装置，具体加注方法如下：
将加注装置安装于原油集输站的来液汇管处；
来液原油经进液口（6）进入管状体（1），流经聚结板（4）后被分离为油和水；
分离出的油经出油口（7）被排至下游，挥发的气体经排气口（8）排出；
分离出的水经联通管（10）进入阻垢剂释放室（3）并混入固体阻垢剂（5），固体阻垢剂（5）携带水流入地面集输站点。
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