CN201143393Y - 低倍数超重力油气水三相分离器 - Google Patents

低倍数超重力油气水三相分离器 Download PDF

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王予新
杨柏松
蒋大风
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低倍数超重力油气水三相分离器,应用于油田高含水采出液的油气水三相分离过程中。主要由罐体、油气预分离器、节流调压阀、低倍数超重力发生器、高效油水聚结分离填料、油水界面调节器、油水分离室、水室、油室组成,特征是:在罐体的内部油气预分离器的下部连接有低倍数超重力发生器,油气预分离器分离后的液相通过分流阀进入低倍数超重力发生器中进行油水预分离,通过低倍数超重力分离后的液体通过高效油水聚集分离填料,在重力的作用下进一步分离。通过油水界面调节器控制油水的相对停留时间。效果是:油田采出液首先通过了油气预分离器和低倍数超重力发生器分离过程,缩短了罐体内重力三相分离时间,提高了分离效率。

Description

低倍数超重力油气水三相分离器
技术领域
本实用新型涉及石油开采技术领域,特别涉及油田采出液处理站的 新建和改造建设中安装的油气水三相分离器。 背景技术
油田到开发后期,采出液含水率不断增加。采出液必须经过严格脱 水后才能外输,以减少输送成本。根据采出液所含的成分不同, 一般采 用油气水三相分离器或气液固三相分离器。三相分离器的种类繁多,较 为常见的分离设备有重力沉降式、筛网式、滤袋式等。使用筛网式、滤
袋式分离器堵塞现象较为严重,需频繁更换或清理筛网、滤袋;重力沉 降式具有占地大、设备大的缺点,两种或多种型式组合使用又会增加设 备数量,从而增加投资。中国专利公告号为CN2677007Y,提供了一种三 相分离器。该分离器由泥仓、水仓两部分构成,两者上、下相连,成为 一体。泥仓由筒体、封头、进气口、出气口、过滤组件、挡泥栅、卸泥 器、排水口及人孔组合而成。水仓由箱板、底板、隔板、出水口、换气 口及人孔组成。结构简单、占地面积小,运行可靠、无能耗,分离过程 自动完成;适用于气、固、液三相分离,特别是气、固含量高,流量变 化较大的气、固、液三相分离。中国专利公告号为CN2674997Y,提供了 一种含聚合物采出液三相分离器。结构是在壳体的前端有丁字形布液
管,在布液管的后面逐序设有多组聚结分离填料,在聚结分离填料之间 设有水位调节器,水位调节器上部前面设有与壳体两侧焊接成一体的弓 形溢油板,在弓形溢油板和挡板之间设有积油槽,水位调节器将壳体分 为前部的油水分离腔和后部的水净化腔;在壳体后部设有另一个水位调 节器和溢油板、集油槽,在后溢油板与前溢油板之间设有过油槽,在后水位调节器与壳体后封头之间设有油水隔板,隔板两边分为油腔和水 腔,过油槽连接油水分离腔后的集油槽和壳体后部的油腔。
目前油田使用的油气水三相分离设备,对于高含水油田的采出液脱 水较困难、能耗高、运行成本高。难以适应高含水油田采出液脱水要求。 实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种低倍数超重力油气水三相分离器, 采用低倍数超重力油、水二相分离技术与油气水三相重力分离技术相结 合,设计卧式油气水三相分离器。解决高含水油田采出液脱水难,脱水 过程能耗高、运行成本高的技术难题,使采油密闭流程适应现阶段油田 开发的要求。
本实用新型采用的技术方案是:低倍数超重力油气水三相分离器主 要由罐体、油气预分离器、低倍数超重力发生器、高效油水聚结分离填 料、捕雾网、油水界面调节器、远传液位计、取样口、防涡流器、人孔 等组成,罐体为卧式圆形罐,在罐体上部有放空口、安全阀口、天然气 出口;在罐体的排液端有水室远传液位计、油室远传液位计;在罐体的 底部有排水管、排油管、重力排污口、倒排污口、人孔。其特征在于: 在罐体的进液端上部固定有油气预分离器。油气预分离器有进液口,高 含水油田采出液从进液口进入。油气预分离器气出口有气管线连接罐体 的上部,分离出来的伴生气能通过气管线进入罐体内部,在气管线上设 置了压力调节阀,保证低倍数超重力发生器利用流体自身的能量进行油 水预分离。油气预分离器:液出口通过直径大小不同的分离管进入低倍 数超重力发生器中,可根据来液量的不同打开一个分流阀或是全开。在 罐体的内部,并在油气预分离器的下部连接有低倍数超重力发生器,油 气预分离器分离后的液相通过分流管进入低倍数超重力发生器中进行 油水预分离。经过低倍数超重力发生器预分离后的液体,在罐体内通过 高效油水聚集分离填料再次进行重力三相分离。由于油田采出液首先通过了油气预分离器和低倍数超重力发生器的分离过程,缩短了罐体内重 力三相分离时间,提高了分离效率。
为了进一步提高分离效率,在罐体内固定有高效油水聚集材料,聚 集材料的间距从前到后,间距由大变小,保证分离效果。
为了适应油田采出液大幅波动的特性,油气预分离器和低倍数超重 力发生器之间连接有两个管径大小不同的分流管,可根据来液量的不同 打开一个分流管或是全开,保证的正常运行。
在罐体的排液端内部,固定有与罐体焊接在一起的弓型搁板。搁板 的作用是将罐体分为三个室,即油水分离室、水室、油室。油水分离室 与油室通过锯齿型收油槽相通。油水分离室与水室通过油水界面调节器 相通,根据油、水密度差分离出的原油进入油室,分离出的水进入水室。 油水界面调节器固定在水室内,油水界面调节器调节罐体内油和水的相 对停留时间。
在油水界面调节器的入口固定有防涡流器,防止收水是行程漩涡, 造成二次掺混。
在油室的侧面设置了远传液位计,在底部设置了排油管,出口可接
液位调节阀,通过油室远传液位计控制油室液面的高度;在水室的侧面 设置了远传液位计,在底部设置了排水管,出口接液位调节阀,通过水 室远传液位计控制水室液面的高度。在油水分离室的下部有取样口。
低倍数超重力三相分离器是北京迪威尔石油天然气技术开发有限 公司研制生产并销售的高效分离元件。将低倍数超重力三相分离器与传 统的重力式三相分离器相结合,简化了油气水分离流程,降低投资及运 行成本,目前国内外还未有同类技术文献和专利。
本实用新型的有益效果:低倍数超重力油气水三相分离器,能完成
深度乳化、高含水油田采出液脱水,实现油气水三相分离。采用该技术
预脱水后,水中含油低于500mg/1,油中含水低于29%,相对于大罐沉降的开式流程,使投资降低50%左右,热能损耗降低29%左右,占地面 积减小80%左右。縮短液体在罐体内停留时间,该设备油水停留罐体内 时间小于一般分离器的1/10,占地面积縮小到1/20,投资降低50%左右, 热量损耗降低29%左右。满足了油、气、水的三相分离,使现有的密闭 流程适应现阶段油田开发的要求,提高油田脱水处理技术水平。 附图说明
图1是低倍数超重力油气水三相分离罐纵剖面结构示意图。 图2是低倍数超重力油气水三相分离罐横剖面示意图。 图中,l.罐体,2.油气预分离器,3.进液口, 4.气管线,5.压力调 节阀,6.分流管,7.分流管,8.油水高效聚集分离填料,9.放空口, 10. 安全阀口, ll.天然气出口, 12.捕雾网,13、收油槽,14.油水界面调 节器,15.搁板,16.水室,17.油室,18.远传液位计,19.远传液位计, 20.排水管,21.排油管,22.搁板,23.防涡流器,24.取样口, 25.油水 分离室,26.人孔,27.倒排污管,28.重力排污口, 29.低倍数超重力发 生器,30.人孔。 具体实施方式
实施例l:参阅图l。以一个长14600mm,直径为3000mm的低倍数 超重力油气水三相分离器为例进行详细说明。罐体1为钢板焊接的圆形 卧式罐体。罐体1的进液端上部,距离罐体1端部1000mm的地方固定 有油气预分离器2。油气预分离器2有进液口 3,油田采出液从进液口 3 进入。油气预分离器2气出口有气管线4连接罐体1的上部,分离出的 天然气通过压力调节阀5进入罐体1。油气预分离器2液通过分流管6、 7进入低倍数超重力发生器中29。在罐体1上部有放空口9、安全阀口 10、天然气出口 11;在罐体1的排液端有水室远传液位计18、油室远 传液位计19;在罐体1的底部有2个人孔26、 30,有1个排水管20, 有1个排油管21,有5个压力排污口 27,有5个重力排污口 28。这些部件的型号和安装位置是本领域技术人员能完成的。在罐体1的内部,
并在油气预分离器2的下部连接有低倍数超重力发生器29。低倍数超重 力三相分离器29是由北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司研制生 产。其型号是DBCZ 108X700-1.0/C。
在罐体l内的中部,即距离油气预分离器2中心4000mm的地方固 定有高效油水聚集分离填料8。高效油水聚集分离填料8底部到罐体1 的底部距离为600mm,其宽度1500mm。通过该高效油水聚集填料8将分 散的小液滴聚集成大颗粒,在重力的作用下进一步分离,提高油水分离 效率。
在罐体1的排液端内部,固定有与壳体焊接成一体的弓型搁板15、 22。搁板15、 22的作用是将罐体1分为三个室,即油水分离室25、水 室16、油室17。油水分离室25与油室17通过锯齿型收油槽相通。油 水分离室25与水室16通过油水界面调节器14相通,根据油、水密度 差分离出的原油进入油室17,分离出的水进入水室16。油水界面调节 器14固定在水室16内,油水界面调节器调节罐体1内油和水的相对停 留时间。
在油室17的侧面设置了远传液位计19,在底部设置了排油管21, 出口可接液位调节阀,通过油室液位计控制其液面的高度;在水室16 的侧面设置了远传液位计18,在底部设置了排水管20,出口可接液位 调节阀,通过水室液位计控制其液面的高度。
在油水界面调节器的入口设置了防涡流器23,防止收水是行程漩 涡,造成二次掺混。
在油水分离腔的下部不同位置设置了多个取样口 24。

Claims (6)

1、一种低倍数超重力油气水三相分离器,主要由罐体(1)、油气预分离器(2)、低倍数超重力发生器(29)、高效油水聚结分离填料(8)、捕雾网(12)、油水界面调节器(14)、远传液位计(18、19)、取样口(24)、防涡流器(23)、人孔(26、30)组成,罐体(1)为卧式圆形罐,在罐体(1)上部有放空口(9)、安全阀口(10)、天然气出口(11);在罐体(1)的排液端有水室远传液位计(18)、水室远传液位计(19);在罐体(1)的底部有人孔(26、30)、排水管(20)、排油管(21)、重力排污口(28)、倒排污口(27)、取样口(24),其特征在于:在罐体(1)的进液端上部固定有油气预分离器(2),油气预分离器(2)有进液口(3),油气预分离器(2)气出口上有气管线(4)连接罐体(1)的上部,在气管线(4)上设有压力调节阀(5),在罐体(1)的内部,并在油气预分离器(2)的下部连接有低倍数超重力发生器(29)。
2、 根据权利要求1所述的低倍数超重力油气水三相分离器,其特 征是:在罐体(1)内固定有高效油水聚集材料(8)。
3、 根据权利要求1所述的低倍数超重力油气水三相分离器,其特 征是:在油气预分离器(2)和低倍数超重力发生器(29)之间连接有两个管 径不同的分流管(6、 7)。
4、 根据权利要求1所述的低倍数超重力油气水三相分离器,其特 征是:在罐体(l)的排液端内部,固定有与罐体(l)焊接在一起的弓型搁 板(15、 22),搁板(15、 22)将罐体(1)分为三个室,即油水分离室(25)、 水室(16)、油室(17),油水分离室(25)与油室(17)通过锯齿型收油槽相 通,油水分离室(25)与水室(16)通过油水界面调节器(14)相通,油水界 面调节器(14)固定在水室(16)内。
5、 根据权利要求1所述的低倍数超重力油气水三相分离器,其特征是:在油水界面调节器(14)的入口固定有防涡流器(23)。
6、根据权利要求4所述的低倍数超重力油气水三相分离器,其特征是:在油室(17)的侧面设置了远传液位计(19),在底部设置了排油管(21),出口接有液位调节阀;在水室(16)的侧面设置了远传液位计(18), 在底部设置了排水管(20),出口接有液位调节阀,在油水分离室(25)的 下部有取样口(24)。
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