CN201459033U - 三高含水原油的高效处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三高含水原油的高效处理装置，为解决含水原油的三高问题，其包括依次相连的原油加热过滤机构、加药机构、气液混合器、加压螺杆泵、均混器、三相分离沉降反应罐；分离沉降反应罐上层浮油处通过上螺杆泵连接分散器，分离沉降反应罐中层水处和下层泥沙处分别通过阀门和下螺杆泵连接水罐和泥沙回收池。其是利用高速剪切、瞬间释压降粘、破坏大粒径乳化液，药剂破除微粒径，乳化破乳；利用气浮、加药在气浮、沉降反应罐内实现油、水、泥三相分离；利用物理降粘、分散技术实现与系统原油均匀混合消除三高原油在系统的沉积。

Description

三高含水原油的高效处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种含水原油净化处理设备，特别是涉及一种三高含水原油的高效处理装置。

背景技术

三高含水原油(高粘度、高凝固点、高乳化)脱水一直是油田地面生产的难题，这类含水原油(稠油、老化油)含有泥砂、菌类、硫化物等多种导电、乳化成分，进入电脱水器后极易在电极板间发生油相含水局部超标油形成导电链，造成电脱水器绝缘悬挂击穿毁坏或跳闸；由于粘度高、乳化严重油水分离、聚并困难容易引起脱后原油含水超标；由于粘度高、含有导电杂质，这些导电杂质容易吸附在绝缘悬挂、极板表面，造成电脱水器绝缘程度下降，导致电脱水器不能正常工作；由于粘度高、凝固点高、比重相对较大处理后的这部分原油进入系统后不易与系统原油充分混合，容易分离、沉积堵塞管道和储罐。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种三高含水原油的高效处理装置。

为实现上述目的，本实用新型三高含水原油的高效处理装置包括原油加热过滤机构，原油加热过滤机构的出口通过三通连接加药机构和气液混合器，气液混合器的出口通过加压螺杆泵连接均混器，均混器出口连接三相分离沉降反应罐；分离沉降反应罐上层浮油处依次通过阀门和上螺杆泵连接分散器，分离沉降反应罐中层水处和下层泥沙处分别通过阀门和下螺杆泵连接水罐和泥沙回收池。这里均混器的主要作用在于使油相、水相与固相均匀混合和降粘，分散器的主要作用在于使物料颗粒进一步细化，以助三相彻底分离，三相分离沉降反应罐的主要作用在于通过沉降方式使油相、水相、固相分离。

如此设计，其是利用高速剪切、瞬间释压技术降粘、破坏大粒径乳化液；利用药剂破除微粒径乳化液技术进行破乳；利用气浮、加药技术在气浮、沉降反应罐内实现油、水、泥三相分离；利用物理降粘、分散技术实现与系统原油均匀混合消除三高原油在系统的沉积。

其能以简便可行、安全可靠的方式通过对三高含水原油(老化油、绸油)加温、加气、加药剂、加压混合、释压均混、降粘、消除大粒径乳化液、气浮、破乳、沉降、油水泥砂三相分离、沉降后原油加压进一步降粘分散外输、沉降后污水除菌加压外输、污泥清洗外排等一系列的技术组合过程实现：解决高粘度、高凝固点、高乳化问题。这套三高含水原油的高效处理装置可以做成车载移动式，也可以做成固定式，根据所处理的液体量确定。液体量小的用车载移动式和固定式，处理量大的用固定式。

作为优化，所述原油加热过滤机构的原油进口通过阀门连接原油储罐，所述原油加热过滤机构的出口通过三通连接压力表和阀门，阀门再通过三通连接加药机构和气液混合器；所述加药机构包括通过阀门连接所述三通的加药泵，以及通过阀门连接加药泵的药罐；气液混合器的进气口还通过管道连接气泵；所述分散器出口通过三通连接压力表、取样阀门和通过阀门连接油出口。如此设计，更合理。

作为优化，所述加压螺杆泵与均混器之间还通过三通连接压力表和串接阀门；均混器与三相分离沉降反应罐之间还通过三通连接压力表和串接阀门；所述上螺杆泵与分散器之间还通过三通连接压力表和串接阀门。如此设计，更合理。

作为优化，所述原油加热过滤机构的加热方式是热水注入型，原油加热过滤机构还通过阀门连接热水管。如此设计，直接加热方式比间接加热方式效率高，还有利于后来的脱杂。

作为优化，分离沉降反应罐中层水处和下层泥沙处分别连接上阀门和下阀门后，再通过中阀门互连；上阀门通过三通连接中阀门的同时，还连接下螺杆泵；下螺杆泵出口通过上支路阀门连接泥沙回收池，下螺杆泵出口通过下支路阀门连接下阀门和中阀门之间的三通，下螺杆泵出口主路通过三通连接压力表和主路阀门，主路阀门再连接水罐和取样阀门。如此设计，这种出水及排污管网的设计能较好地完成该装置沉降罐的自身清洗。

作为优化，上述各电器还共同连接仪表控制盘。如此设计，方便电控。

作为优化，该装置安装在机动车上或固装在地面上，所述均混器为降粘均混器。如此设计，这套三高含水原油的高效处理装置可以做成车载移动式，也可以做成固定式，根据所处理的液体量确定。液体量小的用车载移动式和固定式，处理量大的用固定式。

作为优化，降粘均混器包括进口端内密封套装带法兰盘的高压桶进口端，出口端内周制有均匀分布的旋叶式导流板的低压桶；套装在低压桶内的高压桶外周制有均匀分布的细长狭缝、内端封闭。如此设计，结构简单，性能可靠。

其工作方式是：待处理的三高含水原油通过阀门进入过滤器进行过滤，热水通过阀门进入过滤器进行加热，加热过滤后的液体与通过加药泵从药罐中打出的药液与通过加气泵打入气液混合器的气体混合经过螺杆泵加压，药、气、液混合打入到液体降粘防垢均混器。由于均混器(降粘防垢均混器的简称)内部的结构使打入的液体和药液被机械剪切、急速泄压、药气液强制混合、旋流运动处理液体中菌类基本被消灭，混合液形成旋流进入到三项分离沉降反应罐。液体在反应罐内油、气、泥砂高效分离，同时消除厌痒菌，液体中的价铁进行化学反应，变成价铁，对液体进行降粘。溶解气在上浮过程中，推动原油聚并上浮，最上层为油、中间为水、最底层为泥砂。沉降罐中的油经过闸门、经过螺杆泵的加压打入到降粘分散器(又称分散器)，与系统原油充分混合，不会在管道和储罐内产生沉积。沉降出来的水通过出水管、闸门，经过螺杆泵加压打出进入脱水站3000m³水罐。排泥时开关相关闸门，冲散泥砂，当泥砂松散时通过开关闸门，打开由螺杆泵加压打到出泥管排到回收池。

总之，该三高含水原油的高效处理装置包括加热过滤系统、加药系统、气液混合系统、螺杆泵与液体降粘防垢均混器组合系统、螺杆泵与降粘分散组合系统，完成对液体高速剪切、瞬间释压降粘、破坏大粒径乳化液、完成微粒径乳化液破乳，通过液、药、气均匀混合，在罐内完成油、水、泥三相分离，实现处理后原油与系统原油均匀混合消除三高原油在系统的沉积。本套装置动力部分采用自动控制。

采用上述技术方案后，本实用新型三高含水原油的高效处理装置是三高含水原油(老化油、绸油)通过加温、加气、加药剂、加压混合、释压均混、降粘、消除大粒径乳化液、气浮、破乳、沉降、油水泥砂三相分离、沉降后原油加压进降粘分散外输、沉降后污水除菌加压外输、污泥清洗外排等一系列的技术组合过程实现三高问题的解决。

其是利用高速剪切、瞬间释压技术降粘、破坏大粒径乳化液；利用药剂破除微粒径乳化液技术进行破乳；利用气浮、加药技术在气浮、沉降反应罐内实现油、水、泥三相分离；利用物理降粘、分散技术实现与系统原油均匀混合消除三高原油在系统的沉积.

附图说明

图1是本实用新型三高含水原油的高效处理装置的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型三高含水原油的高效处理装置是原油储罐1通过阀门11连接原油加热过滤机构2的原油进口，原油加热过滤机构2还通过阀门11连接热水管12，所述原油加热方式可以是直接加热式或是间接加热式，直接加热式时利用热交换器加热，直接加热时利用热直接注入混合形式加热。

原油加热过滤机构2的出油口通过三通13连接压力表14和阀门11，阀门11再通过三通13连接加药机构和气液混合器4。其中加药机构包括通过阀门11连接所述三通13的加药泵31，以及通过阀门11连接加药泵31的药罐32。气液混合器4的出口连接加压螺杆泵5，加压螺杆泵5通过三通13连接压力表14和阀门11，阀门11再连接均混器6。气液混合器4的进气口还通过管道连接气泵41。

均混器6出口通过三通13连接压力表14和阀门11，阀门11再连接三相分离沉降反应罐7，分离沉降反应罐7上层浮油处通过阀门11连接上螺杆泵5，上螺杆泵5通过三通13连接压力表14和阀门11，阀门11再连接分散器60，分散器60通过三通13连接压力表14和阀门11，阀门11再连接油出口，该阀门11与压力表14和三通13之间还通过三通13连接有取样阀门11。

分离沉降反应罐7中层水处和下层泥沙处分别连接上阀门11和下阀门11后，再通过中阀门11互连；上阀门11通过三通13连接中阀门11的同时，还连接下螺杆泵5；下螺杆泵5出口通过上支路阀门11连接泥沙回收池8，下螺杆泵5出口通过下支路阀门11连接下阀门11和中阀门11之间的三通13，下螺杆泵5出口主路通过三通13连接压力表14和主路阀门11，主路阀门11再连接水罐9和取样阀门11。

上述各电器还共同连接仪表控制盘10。该装置安装在机动车上或固装在地面上。

运行时首先打开相关阀门，开启加压螺杆泵，观察三项分离沉降反应罐的液位，达到规定液位时，启动上螺杆泵，系统预热。完成预热后，打开相关阀门、启动加药泵，打开阀门，启动下螺杆泵，观察液面变化，调整上螺杆泵和下螺杆泵，达到系统平衡。在取样口分别取油样和水样，观察、化验处理结果，根据结果进行相应的运行参数控制。排泥时关闭相关阀门，打开相关阀门，冲散泥砂，当泥砂松散时关闭相关阀门，打开相关、由下螺杆泵加压排到回收池。

运行该设备可收到如下处理效果：1、三高原油粘度得到大幅度下降，并可稳定的控制在要求范围内，防止导电杂吸附在电极和极板表面降低电脱水器绝缘程度。2、三高原油乳化程度得到大幅度下降，消除电脱水器极板间原油含水局部超标。3、药剂投加量大幅度降低，系统处理成本大幅度下降。4、油、气、泥砂高效分离，油品质量、放水水质大幅度提高。5、三高原油与系统原油充分混合，不会在管道和储罐内产生沉积。从而减轻了原油储运外输因三高原油沉积而带来的隐患。

彻底解决了三高含水原油高粘度、高凝固点、高乳化的难题，即脱水一直是油田地面生产的难题，这类含水原油(稠油、老化油)含有泥砂、菌类、硫化物等多种导电、乳化成分，进入电脱水器后极易在电极板间发生油相含水局部超标油形成导电链，造成电脱水器绝缘悬挂击穿毁坏或跳闸；由于粘度高、乳化严重油水分离、聚并困难容易引起脱后原油含水超标；由于粘度高、含有导电杂质，这些导电杂质容易吸附在绝缘悬挂、极板表面，造成电脱水器绝缘程度下降，导致电脱水器不能正常工作；由于粘度高、凝固点高、比重相对较大处理后的这部分原油进入系统后不易与系统原油充分混合，容易分离、沉积堵塞管道和储罐。

Claims (7)

1.一种三高含水原油的高效处理装置，其特征在于包括原油加热过滤机构，原油加热过滤机构的出口通过三通连接加药机构和气液混合器，气液混合器的出口通过加压螺杆泵连接均混器，均混器出口连接三相分离沉降反应罐；分离沉降反应罐上层浮油处依次通过阀门和上螺杆泵连接分散器，分离沉降反应罐中层水处和下层泥沙处分别通过阀门和下螺杆泵连接水罐和泥沙回收池。

2.根据权利要求1所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于所述原油加热过滤机构的原油进口通过阀门连接原油储罐，所述原油加热过滤机构的出口通过三通连接压力表和阀门，阀门再通过三通连接加药机构和气液混合器；所述加药机构包括通过阀门连接所述三通的加药泵，以及通过阀门连接加药泵的药罐；气液混合器的进气口还通过管道连接气泵；所述分散器出口通过三通连接压力表、取样阀门和通过阀门连接油出口。 

3.根据权利要求1所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于所述加压螺杆泵与均混器之间还通过三通连接压力表和串接阀门；均混器与三相分离沉降反应罐之间还通过三通连接压力表和串接阀门；所述上螺杆泵与分散器之间还通过三通连接压力表和串接阀门。

4.根据权利要求1所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于所述原油加热过滤机构的加热方式是热水注入型，原油加热过滤机构还通过阀门连接热水管。

5.根据权利要求1或2或3或4所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于分离沉降反应罐中层水处和下层泥沙处分别连接上阀门和下阀门后，再通过中阀门互连；上阀门通过三通连接中阀门的同时，还连接下螺杆泵；下螺杆泵出口通过上支路阀门连接泥沙回收池，下螺杆泵出口通过下支路阀门连接下阀门和中阀门之间的三通，下螺杆泵出口主路通过三通连接压力表和主路阀门，主路阀门再连接水罐和取样阀门。     

6.根据权利要求1或2或3或4所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于该装置安装在机动车上或固装在地面上，所述均混器为降粘均混器。

7.根据权利要求6所述三高含水原油的高效处理装置，其特征在于降粘均混器包括进口端内密封套装带法兰盘的高压桶进口端，出口端内周制有均匀分布的旋叶式导流板的低压桶；套装在低压桶内的高压桶外周制有均匀分布的细长狭缝、内端封闭。

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