CN204060667U - 油气田单井脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于油气田单井产出物中H₂S的单井脱除装置。包括进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐，其中进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐沿着气体的运动的方向依次连接。该装置具有气液分离能力强、脱硫效果明显、脱硫组合形式多样、适用脱硫范围广等特点。在油气田含硫单井的生产中，具有很高的实用价值。

Description

油气田单井脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫装置，特别是涉及一种用于油气田的单井脱硫装置。 

背景技术

天然气相比其他能源，具有绿色环保、经济实惠、安全可靠等优点。目前，我国各大油气田井口天然气多含有H₂S。而H₂S等酸性组分的存在会造成管线、设备腐蚀穿孔、环境污染、催化剂中毒、商品天然气品质降低等危害。由于高含H₂S，有的区块不能开采，形不成产能。对于能开采的区块，也因H₂S腐蚀严重经常造成输油、输气管线穿孔，严重影响油气井的正常生产。 

针对油田部分含硫油井产量低、含硫量较高且差别大、位置分散、集中处理难以实现等原因而停止开采或非正常开采的单井，通过对国内外现有脱硫技术进行调研，我们研制出油气田单井脱硫装置并实现其橇装化，易于安装调运，操作简单，安全环保，非常适用于油气田的此类单井。撬装化油气单井脱硫设备将会成为解决油田单井采出液含硫化氢问题的发展趋势。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种油气田单井产物气液分离及天然气井口脱硫净化的装置，实现高含硫油气井的正常生产。 

该油气田单井脱硫装置采用整体撬装模式，集油气分离、气体干燥净化、 天然气脱硫、天然气外输、H₂S在线检测报警等功能于一体。根据用户提供的单井数据，针对不同的产液量、天然气处理量、H2S含量，设计工艺流程，选用相应的设备组合形式。 

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：包括进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐，其中进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐沿着气体流动的方向依次连接。 

本发明的装置还可包括H₂S报警器等。脱硫器根据需要可采用氧化铁为代表的干式脱硫器、亦可以采用湿式脱硫器，亦可同时串联使用。 

附图说明

图1为油气田单井脱硫装置的结构示意图； 

图2为进口分离器的结构示意图； 

图3为气体分离器的结构示意图； 

图4为气体净化器的结构示意图； 

图5为干式脱硫器的结构示意图； 

图6为湿式脱硫器的结构示意图； 

具体实施方式

下面将参考附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。本实用新型的用于油气田的单井脱硫装置包括进口分离器1、气体分离器2、气体净化器3、脱硫器、气体循环泵7和运行罐6，其中进口分离器1、气体分离器2、气体净化器3、脱硫器4、气体循环泵7和运行罐6沿着气体的运动的方向依 次连接。 

进口分离器1，其进口9与油气田生产管线相连，进口处采用切向进入，设备上端出气口8与气体分离器相连，底部液相出口10与运行罐相连。单井气液混合物切向进入装置后，利用重力沉降分离，实现单井产物气液初步分离。分离出的气体进入气体分离器进行再次分离，而分离出的含有少量天然气的原油和水则直接进入运行罐。 

气体分离器2为长径比大于4的立式筒体结构。其进口14与进口分离器的顶部相连，出口11与气体净化器相连，底部直接安装在运行罐上。立式筒体中设置有多组气液分离伞帽13、捕雾器12等装置。预分离后的油气混合物由入口进入装置后，利用多组伞帽13、捕雾器12的阻挡作用，使气体中的小油滴不断碰撞分离、聚结在一起，最终在重力作用下，汇聚到运行罐中，实现气液的二次分离功能。 

二次分离后的天然气由气体分离器气出口进入到气体净化器3中。气体净化器，其功能是将二次气液分离后的气体在进入到下游脱硫器之前进行干燥处理。气体净化器进口19与气体分离器出口相连，出口15与脱硫器相连，底部排液口20通过阀门与运行罐相连。气体净化器中的干燥剂管束16中装填干燥剂，其结构设计成便于拆装的法兰连接结构，内部装填的干燥剂能够整体装填和提取。气体净化器下部装有液位计17和18，当气体净化器运行一段时间后，底部会积液，若积液超过设定液位时，打开底部联通阀门，将积液排到运行罐中。 

由气体净化器干燥之后的气体进入到该油气田单井脱硫装置的脱硫器中。脱硫器其主要作用是脱除气体中的H₂S。根据不同的单井生产状况，其内部能够装填不同的脱硫药剂/液。既可以采用以氧化铁为代表的干式脱硫器4， 亦可以采用碱液为代表的湿式脱硫器5。气体从入口进入后，与内部装填的脱硫药剂逆流接触，气体中的H₂S被固体吸附剂吸附在表面或者是被液体脱硫剂吸收。净化后的天然气由出气口进入气体流程外输或通过装置内部的气体循环泵，将处理后的气体循环至运行罐中。 

干式脱硫器结构上采用侧双人孔22，23设计，便于固体脱硫药剂的装取。干式脱硫器内部固体脱硫药剂采用分层装填，每层装填高度为1～2米。气体由进气口24进入该装置，并由出气口21流出。气体中的H₂S与固体脱硫剂发生氧化还原反应从而被脱除。当脱硫药剂彻底饱和后，由侧人孔取出并更换。更换药剂时，打开底部排污口25进行排污。 

湿式脱硫器，装药口26设计在装置顶部，脱硫药液30由顶部装入。气体由进口31进入，与脱硫药液逆流反应，脱除气体中H₂S，之后由出气口27排出。通过定期由取样口28进行取样化验，来判断药液反应程度，以便及时更换脱硫药液。当药液反应完全后，由底部排液口29排出。 

运行罐6，是一种卧式筒体结构，其作用是将油气田井口产出物汇聚到罐体内，然后在压力的作用下实现气液的混输。其内部的液体主要是来自于进口分离器底部的油水混合物、气体分离器分离出的油液滴、气体净化器中积攒的水分及轻烃组分，气液相在罐体内混合，罐体底部与生产干线相连。 

我们研制的油气田单井脱硫装置，没有采用固定的脱硫药剂、脱硫方法以及脱硫器，而是采用灵活多变的脱硫组合方式。根据油气田用户提供的单井生产参数、天然气处理量、含硫量等数据，针对性的设计整套脱硫装置，满足不同用户需要。典型的三级脱硫装置。 

各级脱硫器可以采用干法脱硫、也可以采用湿法脱硫。各级脱硫器串联的同时，通过设置旁通流程，能够确保单井脱硫装置的不间断运行。当某一 台脱硫器需要更换脱硫药剂时，其余脱硫器仍然能够满足气体处理要求。 

脱硫后的净化气通过气体循环泵增压重新注入到油气混输管线，或是在整套脱硫装置内部构成循环。如现场有生产需要，亦可通过外输气管线外输，为加热炉等设备提供燃料气。H2S报警器，安装在脱硫器后端的气体管路上，能够实时监测单井脱硫装置处理后天然气中H2S含量。当脱硫剂反应一段时间后，出口净化气中H2S含量超过设定值，自动报警。届时需要脱硫剂的再生或者更换。数次再生处理后，脱硫剂达到饱和硫容。将饱和的脱硫剂取出，集中起来利用提硫装置进行提硫。 

Claims (5)

1.一种用于油气田的单井脱硫装置，包括进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐，其特征在于，进口分离器、气体分离器、气体净化器、脱硫器、气体循环泵和运行罐沿着气体流动的方向依次连接。 

2.如权利要求1所述的单井脱硫装置，其特征在于所述进口分离器的进口与油气田生产管线相连，上端出气口与气体分离器相连，底部液相出口与运行罐相连。 

3.如权利要求1所述的单井脱硫装置，其特征在于，所述气体分离器的进口与进口分离器的顶部相连，出口与气体净化器相连，底部直接安装在运行罐上。 

4.如权利要求1所述的单井脱硫装置，其特征在于，所述气体净化器的进口与气体分离器出口相连，出口与脱硫器相连，底部通过阀门与运行罐相连。 

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的单井脱硫装置，其特征在于，所述的运行罐为卧式筒体结构，罐体底部与生产干线相连。