CN207126175U - 一种油气水固的多级分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油气水固的多级分离系统，包括依次连接的一级分离管、二级分离管、液固分离器、三级分离管、旋流器、四级分离管、一级沉降管、二级沉降管和储液罐，该实用新型利用了管道特性、各相介质的密度差及动态分离来实现油气水固快速分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险。

Description

一种油气水固的多级分离系统

技术领域

本实用新型涉及石油天然气和污水处理领域分离设备，具体涉及一种油气水固的多级分离系统。

背景技术

随着我国大多数油田逐步进入中后期开采，原油含水率不断提高，一方面，是采出液及污水处理量急剧增加，集输系统的一些工艺设备不能满足生产要求，原油集输过程中被加热原油的含水和总液量增大，导致生产能耗大幅度增加；另一方面，由于三次采油技术的推广应用以及高稠、高粘原油的开发，油、气、水、固分离难度增大，特别是污水处理的难度急剧增加，对油气水固的处理设备提出了更高的要求。此外，随着油田开发开采的进行，各站场原有的分离器由于其设计条件和运行参数不能适应实际变化，难以达到油、水分离要求。从目前国内各油田三相分离器使用情况来看，由于设计三相分离器的理论和经验明显不足，加之国情和工厂制造等情况的差异，往往使得三相分离设备与现场提供的实际操作参数不相适应，加之来液中固体颗粒在稳定段的沉积影响，导致三相分离器的分离效果差，很多三相分离器形同虚设。另外，从安全管理来看，三相分离器属于压力容器，它本身存在聚能效应，其失效模式属于爆炸失效。为了降低安全风险，使其从爆炸失效转化为泄漏失效，既能节能环保，又尽可能实现原有三相分离器的分离效果，因此建设和运行费用较低的油气水固分离方法成为当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种油气水固的多级分离系统。

本实用新型的技术方案是提供了一种油气水固的多级分离系统，包括依次连接的一级分离管、二级分离管、液固分离器、三级分离管、旋流器、四级分离管、一级沉降管、二级沉降管和储液罐，所述一级分离管的进口连接有进液管，一级分离管的上出口连接有气液分离器，一级分离管的下出口通过连通管一与二级分离管的进口连接，二级分离管的上出口连接出油管，二级分离管的下出口通过连通管二与液固分离器的进口连接，液固分离器的上出口通过连通管三连接于三级分离管的进口，液固分离器的下出口连接有排沙管，三级分离管的上出口通过连通管四连接于储液罐，三级分离管的下出口通过连通管五连接于旋流器的进口，旋流器的出口上连接有第一管路和第二管路，第一管路连接于四级分离管的进口，第二管路连接于一级沉降管的进口，所述四级分离管的上出口通过连通管六连接于储液罐，四级分离管的下出口通过连通管七连接于二级沉降管的进口，所述一级沉降管上设有两个出口，一个通过连通管八连接于总出水管，另一个通过连通管九连接于储液罐，所述二级沉降管上设有两个出口，一个通过连通管十连接于总出水管，另一个通过连通管十一连接于储液罐，储液罐的出口通过管线连接于一级分离管或二级分离管的进口。

所述一级分离管、二级分离管、三级分离管和四级分离管结构相同，都包括从上至下依次排列的三层水平管，且每两层水平管之间通过多根立管连通，一级分离管内设有气液界面仪、温度检测仪和安全阀，二级分离管、三级分离管和四级分离管内都设有油水界面仪。

所述连通管二上设有一级过滤器，所述一级过滤器的进口端与出口端还并联有旁通管路一。

所述连通管五上设有二级过滤器，所述二级过滤器的进口端与出口端还并联有旁通管路二。

所述排沙管上还设有固体颗粒收集器。

所述一级沉降管和二级沉降管采用S形管或直管，一级沉降管和二级沉降管的入口设有液体缓冲器，出口设有偏心大小头，一级沉降管和二级沉降管上还设有多个污油集油包。

所述储液罐的出口还设有增压泵。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的这种油气水固的多级分离系统利用了管道特性、各相介质的密度差及动态分离来实现油气水固快速分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险，其流程可以根据处理要求进行随意组合，同时还可以缩短制造、安装周期，降低制造和管理运行成本并实现模块化、专业化。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型油气水固的多级分离系统的结构示意图。

附图标记说明：1、进液管；2、一级分离管；3、气液分离器；4、连通管一；5、二级分离管；6、出油管；7、连通管二；8、液固分离器；9、连通管三；10、排沙管；11、三级分离管；12、连通管四；13、连通管五；14、旋流器；15、第一管路；16、第二管路；17、四级分离管；18、一级沉降管；19、连通管六；20、连通管七；21、连通管八；22、连通管九；23、二级沉降管；24、连通管十；25、通管十一；26、储液罐；27、总出水管；28、一级过滤器；29、旁通管路一；30、二级过滤器；31、旁通管路二；32、固体颗粒收集器；33、增压泵。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有技术的不足，本实施例提供了一种如图1所示的油气水固的多级分离系统，包括依次连接的一级分离管2、二级分离管5、液固分离器8、三级分离管11、旋流器14、四级分离管17、一级沉降管18、二级沉降管23和储液罐26，所述一级分离管2的进口连接有进液管1，一级分离管2的上出口连接有气液分离器3，一级分离管2的下出口通过连通管一4与二级分离管5的进口连接，二级分离管5的上出口连接出油管6，二级分离管5的下出口通过连通管二7与液固分离器8的进口连接，液固分离器8的上出口通过连通管三9连接于三级分离管11的进口，液固分离器8的下出口连接有排沙管10，三级分离管11的上出口通过连通管四12连接于储液罐26，三级分离管11的下出口通过连通管五13连接于旋流器14的进口，旋流器14的出口上连接有第一管路15和第二管路16，第一管路15连接于四级分离管17的进口，第二管路16连接于一级沉降管18的进口，所述四级分离管17的上出口通过连通管六19连接于储液罐26，四级分离管17的下出口通过连通管七20连接于二级沉降管23的进口，所述一级沉降管18上设有两个出口，一个通过连通管八21连接于总出水管27，另一个通过连通管九22连接于储液罐26，所述二级沉降管23上设有两个出口，一个通过连通管十24连接于总出水管27，另一个通过连通管十一25连接于储液罐26，储液罐26的出口通过管线连接于一级分离管2或二级分离管5的进口。

本实用新型提供的这种油气水固的多级分离系统的工作原理如下：

来液从进液管1进入一级分离管2内，经快速动态分离后，伴生气进入气液分离器3进行气液分离，分离后的气体通过气液分离器3的出气管外输；经一级分离管2分离出来的液体通过连通管一4进入二级分离管5，二级分离管5再次动态分离，利用密度差原理进行快速油水分离，分离出来的油通过出油管6外输；分离出来的水通过连通管二7进入液固分离器8进行液固分离，分离出来的固体颗粒从液固分离器8底部通过排沙管10排出，分离出来的含油污水通过连通管三9进入三级分离管11；三级分离管11对含油污水进一步进行深度油水分离，从三级分离管11分离出来的油通过连通管四12进入储液罐26，从三级分离管11分离出来的水通过连通管五13进入旋流器14；旋流器14分离出来的油通过第一管路15进入四级分离管17，旋流器14分离出来的水通过第二管路16进入于一级沉降管18；从四级分离管17分离出来的油通过连通管六19进入储液罐26，从四级分离管17分离出来的水通过连通管七20进入二级沉降管23；经过一级沉降管18沉降分离的水通过连通管八21进入总出水管27，经过一级沉降管18沉降分离的油通过连通管九22进入储液罐26，经过二级沉降管23沉降分离的水通过通过连通管十24进入总出水管27，经过二级沉降管23沉降分离的油通过连通管十一25进入储液罐26，储液罐26内的油通过管线连接至一级分离管2或二级分离管5再次循环分离，实现油气水固四项分离。

本实用新型的这种油气水固的多级分离系统利用了管道特性、各相介质的密度差及动态分离来实现油气水固快速分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险，其流程可以根据处理要求进行随意组合，同时还可以缩短制造、安装周期，降低制造和管理运行成本并实现模块化、专业化。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的油气水固的多级分离系统，为了保证分离效果及安全，所述一级分离管2、二级分离管5、三级分离管11和四级分离管17结构相同，都包括从上至下依次排列的三层水平管，且每两层水平管之间通过多根立管连通，一级分离管2内设有气液界面仪、温度检测仪和安全阀，二级分离管5、三级分离管11和四级分离管17内都设有油水界面仪，所述一级分离管2、二级分离管5和三级分离管11和四级分离管17的进口都设于三层水平管一端的中部，上出口和下出口分别设于三层水平管另一端的上部和下部，本实用新型的采用的这种分离管结构能够有效进行气液及液液的分离。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的油气水固的多级分离系统，所述连通管二7上设有一级过滤器28，所述一级过滤器28的进口端与出口端还并联有旁通管路一29，从二级分离管5分离出来的污水通过连通管二7上的一级过滤器28进行过滤后再进入液固分离器8，减少杂质，当过滤器出现故障时，可以通过旁通管路一29保证分离作业顺利进行。

所述连通管五13上设有二级过滤器30，所述二级过滤器30的进口端与出口端还并联有旁通管路二31，从三级分离管11分离出来的污水通过连通管五13上的二级过滤器30进行过滤后再进入旋流器14，减少杂质，当过滤器出现故障时，可以通过旁通管路二31保证分离作业顺利进行。

实施例4：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的油气水固的多级分离系统，所述排沙管10上还设有固体颗粒收集器32，从液固分离器8分离出来的固体颗粒可以收集到固体颗粒收集器32进行处理。

进一步的，所述一级沉降管18和二级沉降管23采用S形管或直管，一级沉降管18和二级沉降管23的入口设有液体缓冲器，减小管线内的流速，避免管内液体流速过快分离不彻底，出口设有偏心大小头，减缓液体流速，一级沉降管18和二级沉降管23上还设有多个污油集油包，进入一级沉降管18和二级沉降管23的含油污水中的污油汇集于污油集油包，便于处理。

进一步的，为了便于储液罐26内的油相输出，所述储液罐26的出口还设有增压泵33。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油气水固的多级分离系统，其特征在于：包括依次连接的一级分离管（2）、二级分离管（5）、液固分离器（8）、三级分离管（11）、旋流器（14）、四级分离管（17）、一级沉降管（18）、二级沉降管（23）和储液罐（26），所述一级分离管（2）的进口连接有进液管（1），一级分离管（2）的上出口连接有气液分离器（3），一级分离管（2）的下出口通过连通管一（4）与二级分离管（5）的进口连接，二级分离管（5）的上出口连接出油管（6），二级分离管（5）的下出口通过连通管二（7）与液固分离器（8）的进口连接，液固分离器（8）的上出口通过连通管三（9）连接于三级分离管（11）的进口，液固分离器（8）的下出口连接有排沙管（10），三级分离管（11）的上出口通过连通管四（12）连接于储液罐（26），三级分离管（11）的下出口通过连通管五（13）连接于旋流器（14）的进口，旋流器（14）的出口上连接有第一管路（15）和第二管路（16），第一管路（15）连接于四级分离管（17）的进口，第二管路（16）连接于一级沉降管（18）的进口，所述四级分离管（17）的上出口通过连通管六（19）连接于储液罐（26），四级分离管（17）的下出口通过连通管七（20）连接于二级沉降管（23）的进口，所述一级沉降管（18）上设有两个出口，一个通过连通管八（21）连接于总出水管（27），另一个通过连通管九（22）连接于储液罐（26），所述二级沉降管（23）上设有两个出口，一个通过连通管十（24）连接于总出水管（27），另一个通过连通管十一（25）连接于储液罐（26），储液罐（26）的出口通过管线连接于一级分离管（2）或二级分离管（5）的进口。

2.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述一级分离管（2）、二级分离管（5）、三级分离管（11）和四级分离管（17）结构相同，都包括从上至下依次排列的三层水平管，且每两层水平管之间通过多根立管连通，一级分离管（2）内设有气液界面仪、温度检测仪和安全阀，二级分离管（5）、三级分离管（11）和四级分离管（17）内都设有油水界面仪。

3.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述连通管二（7）上设有一级过滤器（28），所述一级过滤器（28）的进口端与出口端还并联有旁通管路一（29）。

4.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述连通管五（13）上设有二级过滤器（30），所述二级过滤器（30）的进口端与出口端还并联有旁通管路二（31）。

5.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述排沙管（10）上还设有固体颗粒收集器（32）。

6.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述一级沉降管（18）和二级沉降管（23）采用S形管或直管，一级沉降管（18）和二级沉降管（23）的入口设有液体缓冲器，出口设有偏心大小头，一级沉降管（18）和二级沉降管（23）上还设有多个污油集油包。

7.如权利要求1所述的油气水固的多级分离系统，其特征在于：所述储液罐（26）的出口还设有增压泵（33）。