CN206051970U - 海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，用于由一级分离器、二级分离器和电脱水器组成的原油脱水三级处理机构，该装置包括旋流式液气射流器和均匀分布装置；旋流式液气射流器包括用于与高压生产水相连通的高压流体入口管，用于与二级分离器的气相出口相连接的低压气体入口管和与均匀分布装置相连通的混合流体出口管；高压流体入口管用于将部分高压生产水引入旋流式液气射流器；低压气体入口管用于将二级分离器分离出的低压伴生气吸入旋流式液气射流器；高压生产水和低压伴生气在旋流式液气射流器中充分混合并由混合流体出口管注入均匀分布装置；均匀分布装置用于安装在海上油田原油脱水的一级分离器的底部。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海上油田低压伴生气回收利用装置，尤其涉及一种海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置。
背景技术
海上油田原油脱水普遍采用三级处理流程，如图1所示。一级分离器主要用于液气分离和初步油水分离，一级分离器分离出的伴生气压力约为400kPaA，可直接用于热介质锅炉等的燃料。二级分离器要考虑原油稳定要求，需要通过降压升温的方式将原油中的轻组份分离出来，因此二级分离器分离出的伴生气压力较低，约为130kPaA，无法直接进行利用，需要考虑低压伴生气增压回收方法，以满足海上油田节能减排、降本增效的要求。
目前，海上平台常用的低压伴生气回收方法为设置低压压缩机，将二级分离器气相出口压力约为130kPaA的低压气增压至400kPaA，与一级分离器气相出口的天然气混合后供给燃料气用户。但是，低压压缩机设备成本较高，设备尺寸和重量较大，且操作复杂，设备的故障率较高，在压缩机检修、维护期间会有较多的伴生气进入火炬系统放空。海上平台空间非常有限，对低压天然气回收利用设备提出了更高的要求。
因此，需要开发适用于海上油田低压伴生气回收利用的新方法及设备，以减少低压天然气回收利用设备的尺寸、重量、设备投资、运行成本以及操作维护费用，降低海上油田开发和伴生气利用成本。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，实现了利用高压生产水回收利用低压伴生气，降低了低压伴生气回收的设备成本。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，该装置用于由一级分离器、二级分离器和电脱水器组成的原油脱水三级处理机构，其特征在于，该装置包括旋流式液气射流器和均匀分布装置；其中，所述旋流式液气射流器包括：用于与高压生产水相连通的高压流体入口管，用于与所述二级分离器的气相出口相连接的低压气体入口管，和与所述均匀分布装置相连通的混合流体出口管；所述高压流体入口管用于将部分高压生产水引入所述旋流式液气射流器；所述低压气体入口管用于将所述二级分离器分离出的低压伴生气吸入所述旋流式液气射流器；所述高压生产水和低压伴生气在所述旋流式液气射流器中充分混合并由所述混合流体出口管注入所述均匀分布装置；所述均匀分布装置用于安装在所述一级分离器内腔的底部，以将所述高压生产水和低压伴生气的混合流体均匀分布到所述一级分离器的底部。
所述旋流式液气射流器还包括切向喷嘴、喉管、吸入室和扩压管，其中，所述切向喷嘴与所述高压流体入口管相连接；所述吸入室、喉管和扩压管依次连接形成长管道，所述切向喷嘴插入所述吸入室中并直达所述喉管入口，且所述切向喷嘴与所述喉管壁面成一定的角度；所述吸入室侧壁与所述低压气体入口管相连接；所述扩压管与所述混合流体出口管相连接。
所述切向喷嘴与所述喉管壁面的夹角为10°～20°。
所述均匀分布装置包括主管道和多根分布管，所述均匀分布装置通过所述主管道与所述混合流体出口管相连接，多根所述分布管与所述主管道相连接。
多根所述分布管垂直均匀平行设置在所述主管道上，使所述均匀分布装置呈“丰”字结构。
所述分布管为多孔管或者金属绕丝管，所述多孔管上孔径为0.4～1.0mm，所述金属绕丝管的绕丝间隙为0.1～0.3mm。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，通过采用旋流式液气射流器，实现了利用高压生产水回收利用低压伴生气，降低了低压伴生气回收的设备成本，而且旋流式液气射流器的结构简单，体积小，重量轻，无转动部件，安装维护方便。2、本实用新型的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，通过采用均匀分布装置，利用低压伴生气产生微小气泡的上浮运动，有效提高了一级分离器的油水分离效率。3、本实用新型的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，成功实现了低压伴生气回收利用和提高生产分离器油水分离效率的有机结合，可以广泛应用于海上油田低压伴生气的回收利用。
附图说明
图1是海上油田原油脱水三级处理流程示意图；
图2是本实用新型利用高压生产水回收低压伴生气的流程示意图；
图3是本实用新型的旋流式液气射流器的结构示意图；
图4是本实用新型的均匀分布装置安装在一级分离器中的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图2、图3所示，本实用新型提供的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，该装置用于由一级分离器3、二级分离器4和电脱水器5组成的原油脱水三级处理机构，其包括旋流式液气射流器1和均匀分布装置2。其中，旋流式液气射流器1包括高压流体入口管11、低压气体入口管12和混合流体出口管13，高压流体入口管11与海上油田用于注水开发的高压生产水相连通，以将部分高压生产水引入旋流式液气射流器1；低压气体入口管12与二级分离器4的气相出口相连接，以将二级分离器4分离出的低压伴生气吸入旋流式液气射流器1；混合流体出口管13与均匀分布装置2相连通，高压生产水和低压伴生气在旋流式液气射流器1中充分混合并由混合流体出口管13注入均匀分布装置2。均匀分布装置2安装在一级分离器3内腔的底部，用于将高压生产水和低压伴生气的混合流体均匀分布到一级分离器3的底部，利用气泡的上浮运动，促进一级分离器3的油水分离效率。
上述实施例中，如图3所示，旋流式液气射流器1还包括切向喷嘴14、喉管15、吸入室16和扩压管17。其中，切向喷嘴14与高压流体入口管11相连接；吸入室16、喉管15和扩压管17依次连接形成长管道，切向喷嘴14插入吸入室16中并直达喉管15入口，且切向喷嘴14与喉管15壁面成一定的角度；吸入室16侧壁与低压气体入口管12相连接；扩压管17与混合流体出口管13相连接。切向喷嘴14将引入的高压生产水在喷嘴处节流并切向进入喉管15，从而产生高速旋流形成低压区；低压伴生气经过吸入室16吸入喉管15，与高压生产水充分混合；扩压管17使高压生产水和低压伴生气的混合物回升部分压力，最后由混合流体出口管13排出。
上述实施例中，切向喷嘴14与喉管15壁面的夹角为10°～20°。
上述实施例中，如图4所示，一级分离器3包括罐体31，罐体31内的下部空间通过堰板34分隔为混合室32和油室33，上部空间则为气相空间35；混合室32底部设置有生产水出口，油室33底部设置有低含水原油出口，气相空间35顶部设置有气相出口。均匀分布装置2包括主管道21和多根分布管22，均匀分布装置2通过主管道21与旋流式液气射流器1的混合流体出口管13相连接，多根分布管22与主管道21相连接；均匀分布装置2用于安装在混合室32的底部，将高压生产水和低压伴生气的混合流体均匀分布到一级分离器3的底部，带微小气泡的生产水由均匀分布装置2排出，气泡的上浮运动可以促进一级分离器3的油水分离效率，分离出的天然气由一级分离器3的气相出口排出，进入燃料气系统供给用户，实现低压伴生气的回收利用。
上述实施例中，多根分布管22垂直均匀平行设置在主管道21上，从而使均匀分布装置2呈“丰”字结构；分布管22可以为多孔管或者金属绕丝管，多孔管上孔径为0.4～1.0mm，金属绕丝管的绕丝间隙为0.1～0.3mm。
基于上述海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，本实用新型还提供了海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的方法，包括以下步骤：
1)将旋流式液气射流器1安装到二级分离器4的外部，高压流体入口管11与海上油田用于注水开发的高压生产水管相连接，低压气体入口管12与二级分离器4的气相出口相连接，混合流体出口管13与均匀分布装置2的主管道21相连接；均匀分布装置2安装到一级分离器3的混合室32的底部。
2)高压流体入口管11和低压气体入口管12分别将部分高压生产水和低压伴生气引入旋流式液气射流器1中，利用高压生产水的旋流喷射作用，使液体在旋流喷射过程中开始破碎分散，形成携带有很多不同大小液滴的液体流，在液体流的射流卷吸过程中增加了与低压伴生气的接触面积，可以带走更多的伴生气；高压生产水和低压伴生气在旋流式液气射流器1中充分混合，形成混合流体。
3)混合流体进入均匀分布装置2中，并由均匀分布装置2均匀分布到一级分离器3的底部，带微小气泡的生产水由均匀分布装置2排出，利用气泡的上浮运动可以促进一级分离器3的油水分离效率，分离出的天然气由一级分离器3的气相出口排出，进入燃料气系统供给用户，实现低压伴生气的回收利用。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (6)
1.一种海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，该装置用于由一级分离器、二级分离器和电脱水器组成的原油脱水三级处理机构，其特征在于，该装置包括旋流式液气射流器和均匀分布装置；
其中，所述旋流式液气射流器包括：
用于与高压生产水相连通的高压流体入口管，
用于与所述二级分离器的气相出口相连接的低压气体入口管，和
与所述均匀分布装置相连通的混合流体出口管；
所述高压流体入口管用于将部分高压生产水引入所述旋流式液气射流器；所述低压气体入口管用于将所述二级分离器分离出的低压伴生气吸入所述旋流式液气射流器；所述高压生产水和低压伴生气在所述旋流式液气射流器中充分混合并由所述混合流体出口管注入所述均匀分布装置；所述均匀分布装置用于安装在所述一级分离器内腔的底部，以将所述高压生产水和低压伴生气的混合流体均匀分布到所述一级分离器的底部。
2.如权利要求1所述的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，其特征在于，所述旋流式液气射流器还包括切向喷嘴、喉管、吸入室和扩压管，其中，所述切向喷嘴与所述高压流体入口管相连接；所述吸入室、喉管和扩压管依次连接形成长管道，所述切向喷嘴插入所述吸入室中并直达所述喉管入口，且所述切向喷嘴与所述喉管壁面成一定的角度；所述吸入室侧壁与所述低压气体入口管相连接；所述扩压管与所述混合流体出口管相连接。
3.如权利要求2所述的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，其特征在于，所述切向喷嘴与所述喉管壁面的夹角为10°～20°。
4.如权利要求1或2或3所述的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，其特征在于，所述均匀分布装置包括主管道和多根分布管，所述均匀分布装置通过所述主管道与所述混合流体出口管相连接，多根所述分布管与所述主管道相连接。
5.如权利要求4所述的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，其特征在于，多根所述分布管垂直均匀平行设置在所述主管道上，使所述均匀分布装置呈“丰”字结构。
6.如权利要求5所述的海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置，其特征在于，所述分布管为多孔管或者金属绕丝管，所述多孔管上孔径为0.4～1.0mm，所述金属绕丝管的绕丝间隙为0.1～0.3mm。
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| CN201621060751.3U CN206051970U (zh) | 2016-09-18 | 2016-09-18 | 海上油田利用高压生产水回收低压伴生气的装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112226259A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-15 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种高效紧凑的海上油田伴生气回收利用装置 |
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- 2016-09-18 CN CN201621060751.3U patent/CN206051970U/zh active Active
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