CN219149493U - 一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于乳化生产水破乳技术领域，本实用新型具体涉及一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，包括：用于过滤生产水中固体颗粒且可自清洗的初级过滤器；用于过滤生产水中微小颗粒二次过滤机构，所述二次过滤机构包括安装在初级过滤器一侧且并列安装的第一高效过滤器和第二高效过滤器；本实用新型通过初级过滤器可以实现大部分固体颗粒的去除并具有自动反洗功能，通过二次过滤机构可以实现小颗粒的去除并具有自动切换功能，通过破乳机构可以实现乳化油的破乳形成分散油或者悬浮油，并具有自动排油功能，通过聚合机构可以实现分散油的聚结并具有自动排油功能，从而实现乳化生产水的稳定处理。

Description

一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统

技术领域

本实用新型属于乳化生产水破乳技术领域，具体涉及一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统。

背景技术

海洋油气资源的开采范围随着科技的进步逐步迈入深水、超深水区域，生产水的乳化问题也越来越被重视，主要有两方面原因，一是由于深水油气田采用特殊的水下生产系统进行开采，井流物在长距离的海管输送中由于剪切现象出现乳化现象；另一方面在深水油气田的开采过程中，为了保障海管流动性安全需要注入乙二醇辅助开发，井流物通过油气水三相分离后，含乙二醇的生产水进入乙二醇回收装置回收乙二醇后再进入生产水处理装置，由于乙二醇回收装置的特殊工艺，使得生产水含有大量的悬浮物、乳化油、溶解性盐等物质，加剧了生产水的乳化现象。

目前，海上油气开采平台对于生产水的处理多采用气浮、过滤器、水利旋流、过滤器等单一设备，对于生产水破乳问题一般采用加注破乳剂等化学药剂进行处理，对于生产水流量波动、悬浮油、分散油、乳化油等同时存在且含量变化时无法实现稳定的处理，同时加注的化学药剂也对海洋环境产生一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，以解决现有的生产水加注的化学药剂对海洋环境产生一定的影响，以及对生产水流量波动、悬浮油、分散油、乳化油等同时存在且含量变化时无法实现稳定的处理的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，包括：用于过滤生产水中固体颗粒且可自清洗的初级过滤器；

用于过滤生产水中微小颗粒二次过滤机构，所述二次过滤机构包括安装在初级过滤器一侧且并列安装的第一高效过滤器和第二高效过滤器；

用于对生产水进行破乳的破乳机构，所述破乳机构包括与第一高效过滤器和第二高效过滤器连接的缓冲罐，以及安装在缓冲罐一侧的反应罐，所述反应罐上安装有电驱破乳机构，所述反应罐与缓冲罐之间安装有循环泵；

安装于所述缓冲罐中且用于上层废油回收的回收机构，所述回收机构的一端延伸至缓冲罐的外部；

用于生产水进行油液分离的进气机构，所述进气机构安装在缓冲罐底端的一侧，所述缓冲罐的顶部安装有气体回收机构；

用于对所述缓冲罐中且处于下层水进行收集聚合的聚合机构，所述聚合机构安装在缓冲罐的外部。

优选的，所述回收机构包括悬空安装在缓冲罐上层的撇油槽，以及安装在撇油槽底部的排油管，所述缓冲罐的外部安装有与排油管连接的第五XV阀，所述撇油槽中安装有第一液位传感器，所述缓冲罐中安装有第二液位传感器，所述缓冲罐上安装有压力表。

优选的，所述聚合机构包括与缓冲罐连接且并列分布的第一高效聚结器和第二高效聚结器，以及分别安装在第一高效聚结器和第二高效聚结器中用于生产水进行上下分层的聚结滤芯；

所述第一高效聚结器和第二高效聚结器的一侧均安装有用于上层分散油和悬浮油进行回收的收集机构，所述收集机构的下方安装有用于下层合格水进行收集的排水机构；

用于不合格水进行循环的循环机构，所述循环机构安装在排水机构与缓冲罐之间。

优选的，所述第一高效过滤器和第二高效过滤器中均安装有压差计，所述缓冲罐与第一高效过滤器和第二高效过滤器之间分别安装有第三XV阀和第四XV阀；

所述初级过滤器与第一高效过滤器和第二高效过滤器之间分别安装有第一XV阀和第二XV阀。

优选的，所述收集机构包括分别安装在在第一高效聚结器和第二高效聚结器上且处于上层空间的导油管，以及安装在导油管上的第八XV阀，所述第一高效聚结器和第二高效聚结器中的上层空间中均安装有液位计。

优选的，所述排水机构包括安装在第一高效聚结器和第二高效聚结器上且处于下层空间中的导水管，以及安装在导水管上的第三PV阀和AT分析仪，所述AT分析仪安装在第三PV阀的外侧。

优选的，所述循环机构包括连接在导水管上且处于第三PV阀远离AT分析仪一侧的循环管，所述循环管的另一端延伸至缓冲罐的下层空间中，两个所述循环管上分别安装有第六XV阀和第七XV阀。

优选的，所述进气机构包括连通在缓冲罐上且处于底端一侧的进气管，以及安装在进气管上的第二PV阀，所述气体回收机构上安装有第一PV阀。

优选的，所述初级过滤器的顶部安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端且处于初级过滤器中安装有清理刷。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过初级过滤器可以实现大部分固体颗粒的去除并具有自动反洗功能，通过二次过滤机构可以实现小颗粒的去除并具有自动切换功能，通过破乳机构可以实现乳化油的破乳形成分散油或者悬浮油，并具有自动排油功能，通过聚合机构可以实现分散油的聚结并具有自动排油功能，从而实现乳化生产水的稳定处理。

(2)本实用新型通过回收机构能够实现将缓冲罐中上层油聚集到一定厚度后通过撇油槽进入废油回收系统，同时通过撇油槽中的第一液位传感器显示撇油槽内部的液位第一液位传感器的设点控制自动阀门XV9的打开和关闭，实现撇油槽内的废油回收。

(3)本实用新型通过聚合机构能够实现对过滤后的生产水进行再次分层过滤，通过聚结滤芯对生产水进行油水分离，聚结形成的油相在高效聚结器的上部聚集，合格水聚结在高效聚结器的下部聚集，通过收集机构和排水机构能够实现自动排油和排水的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型缓冲罐与回收机构的结构示意图；

图3为本实用新型破乳机构与缓冲罐的结合示意图；

图中：1、搅拌电机；2、初级过滤器；3、第一XV阀；4、第二XV阀；5、第一高效过滤器；6、第二高效过滤器；7、第三XV阀；8、第四XV阀；9、第一PV阀；10、反应罐；11、缓冲罐；12、第五XV阀；13、第二PV阀；14、循环泵；15、电驱破乳机构；16、第六XV阀；17、第七XV阀；18、第三PV阀；19、AT分析仪；20、第八XV阀；21、第一高效聚结器；22、第二高效聚结器；23、压力表；24、第一液位传感器；25、撇油槽；26、第二液位传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实用新型提供如下技术方案：一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，括：用于过滤生产水中固体颗粒且可自清洗的初级过滤器2；

用于过滤生产水中微小颗粒二次过滤机构，二次过滤机构包括安装在初级过滤器2一侧且并列安装的第一高效过滤器5和第二高效过滤器6；

用于对生产水进行破乳的破乳机构，破乳机构包括与第一高效过滤器5和第二高效过滤器6连接的缓冲罐11，以及安装在缓冲罐11一侧的反应罐10，反应罐10上安装有电驱破乳机构15，反应罐10与缓冲罐11之间安装有循环泵14；

安装于缓冲罐11中且用于上层废油回收的回收机构，回收机构的一端延伸至缓冲罐11的外部；

用于生产水进行油液分离的进气机构，进气机构安装在缓冲罐11底端的一侧，缓冲罐11的顶部安装有气体回收机构；

用于对缓冲罐11中且处于下层水进行收集聚合的聚合机构，聚合机构安装在缓冲罐11的外部。

通过上述技术方案：

初级过滤器2、第一高效过滤器5、第二高效过滤器6、反应罐10、缓冲罐11、循环泵14、电驱破乳机构15、第一高效聚结器21和第二高效聚结器22依次通过工艺管线进行连接，生产水进入该系统后首先进入初级过滤器2，将生产水中的大部分固体颗粒过滤去除；随后生产水进入第一高效过滤器5、第二高效过滤器6以过滤掉生产水中的微小颗粒，两个高效过滤器设置为并联，一用一备；除去颗粒杂质后的生产水进入缓冲罐11，循环泵14将缓冲罐11内的生产水泵入电驱破乳机构15，通过电驱破乳机构15外加强电场和催化氧化的作用，破坏乳化液的稳定性，使乳化生产水中的乳化油相聚结，并在缓冲罐11内气体气浮搅拌的作用下促进油珠的聚集上浮，实现油水分离，上层油聚集到一定厚度后通过撇油槽25进入废油回收系统，下层水通过工艺管线进入第一高效聚结器21和第二高效聚结器22，通过聚结滤芯后，将生产水中的剩余的分散油和悬浮油除去，聚结器具有自动排油的功能，两套并列设置，一用一备，通过AT分析仪19检测合格后通过第三PV阀18进行外排。

循环泵14用于将缓冲罐11内的生产水循环泵入反应罐10中，电驱破乳机构15通过削弱界面膜的强度实现乳化液破乳，促进油滴的碰撞，使油滴形成粒径较大的大油滴，反应罐10的出口管线深入缓冲罐11中下部，实现内部液体的搅动，加剧破乳后的油滴碰撞，在底部氮气的上浮作用下，可以实现油水分离的速度。循环泵14根据实际情况采用不同的泵性，如在排量较大的情况下可采用离心泵，在排量要求不大但要求尽可能减少外界剪切乳化时，可采用螺杆泵。

如图3所示，将电驱破乳机构15可与缓冲罐11整合在一起，以减少设备的体积。

实施例一：南海某深水天然气开采平台的生产水来至于乙二醇回收单元，乙二醇回收单元产生的生产水具有成分复杂，污染物种类多，含盐量高，乳化严重，水质波动大等问题。为保证乳化生产水能够稳定、有效的破乳并完成油水分离，该平台使用本发明的破乳系统和工艺方法，将乳化生产水分别进行过滤、聚结和破乳，从而实现油水的有效分离，确保外排水水质满足要求。

进一步的，针对上述所设置初级过滤器2，初级过滤器2的顶部安装有搅拌电机1，搅拌电机1的输出端且处于初级过滤器2中安装有清理刷，初级过滤器2收集来自于生产系统所产生的生产水，可以实现大颗粒杂质的过滤，可根据生产水杂质含量选取不同精度的滤芯，初级过滤器2底部设置有自动排污阀(图中未标出)，初级过滤器2顶部设置有搅拌电机1可带动内部清洗刷转动，初级过滤器2设置有压差计(图中未画出)，用以指示初级过滤器2的脏堵情况，根据实际运行情况可设定压差控制值，当初级过滤器2压差达到设定值后，搅拌电机1启动，同时排污阀打开，实现初级过滤器2自动清洗，清洗受时间和压差双重控制，任意参数满足后搅拌电机1停止，排污阀关闭。

请参阅图2所示，回收机构包括悬空安装在缓冲罐11上层的撇油槽25，以及安装在撇油槽25底部的排油管，缓冲罐11的外部安装有与排油管连接的第五XV阀12，撇油槽25中安装有第一液位传感器24，缓冲罐11中安装有第二液位传感器26，缓冲罐11上安装有压力表23。

通过上述技术方案：

缓冲罐11接收经过两级过滤后的生产水，通过进气机构让氮气上浮加快破乳后的油水分离；缓冲罐11内部设置有撇油槽25，当缓冲罐11上部聚结的油相足够高时将漫入撇油槽25，实现废油收集，撇油槽25设置有第一液位传感器24，用于显示撇油槽25内部的液位，第一液位传感器24的设点控制自动阀门第五XV阀12的打开和关闭，实现撇油槽25内的废油回收；缓冲罐11上设置有第二液位传感器26，用于监测缓冲罐11内水相的液位同时控制生产水外排阀第三PV阀的开度。缓冲罐11设置有压力表用于监测缓冲罐11的操作压力。

进一步的，针对上述所设置的进气机构，进气机构包括连通在缓冲罐11上且处于底端一侧的进气管，以及安装在进气管上的第二PV阀13，气体回收机构上安装有第一PV阀9，缓冲罐11底部设置有一条氮气管线，可持续通入氮气，通过氮气上浮加快破乳后的油水分离，通过第一PV阀9控制进气管的通断，缓冲罐11氮气入口管线和出口放空管线分别设置自立式调节阀第二PV阀13和第一PV阀9，用于控制缓冲罐11的操作压力。

请参阅图1所示，聚合机构包括与缓冲罐11连接且并列分布的第一高效聚结器21和第二高效聚结器22，以及分别安装在第一高效聚结器21和第二高效聚结器22中用于生产水进行上下分层的聚结滤芯；

第一高效聚结器21和第二高效聚结器22的一侧均安装有用于上层分散油和悬浮油进行回收的收集机构，收集机构的下方安装有用于下层合格水进行收集的排水机构；

用于不合格水进行循环的循环机构，循环机构安装在排水机构与缓冲罐11之间。

收集机构包括分别安装在在第一高效聚结器21和第二高效聚结器22上且处于上层空间的导油管，以及安装在导油管上的第八XV阀20，第一高效聚结器21和第二高效聚结器22中的上层空间中均安装有液位计。

排水机构包括安装在第一高效聚结器21和第二高效聚结器22上且处于下层空间中的导水管，以及安装在导水管上的第三PV阀18和AT分析仪19，AT分析仪19安装在第三PV阀18的外侧。

循环机构包括连接在导水管上且处于第三PV阀18远离AT分析仪19一侧的循环管，循环管的另一端延伸至缓冲罐的下层空间中，两个循环管上分别安装有第六XV阀16和第七XV阀17。

通过上述技术方案：

第一高效聚结器21和第二高效聚结器22接收通过一级和二级滤器、电驱破乳机构15除油后的生产水，高效聚结器内部设置聚结滤芯，除去剩余的分散油或者悬浮油，实现油水分离，聚结形成的油相在第一高效聚结器21和第二高效聚结器22上部聚集，并通过液位计(图中未画出)进行油相液位监测，并根据液位计设点实现排污阀第八XV阀20的打开和关闭，实现自动排油功能。第一高效聚结器21和第二高效聚结器22分别设置有DP4、DP5(图中未画出)用于监测聚结滤芯的脏污情况，当压差到达报警值后根据设定的模式可以实现自动切换为备用滤器，或者远程手动切换滤器。在生产水外排管线上设置有在线含油检测AT分析仪19，用于实时监测外排水水质。AT分析仪19的报警点用于控制回流管线上自动阀门第七XV阀17的开启和关闭，实现不合格外排水重新进行处理。

请参阅图1所示，第一高效过滤器5和第二高效过滤器6中均安装有压差计，缓冲罐11与第一高效过滤器5和第二高效过滤器6之间分别安装有第三XV阀7和第四XV阀8；

初级过滤器2与第一高效过滤器5和第二高效过滤器6之间分别安装有第一XV阀3和第二XV阀4。

通过上述技术方案：

第一高效过滤器5和第二高效过滤器6接收来自过滤掉大部分的固体颗粒后的生产水，高效过滤器过滤精度高于初级过滤器2，并联设置两套，一用一备，第一高效过滤器5和第二高效过滤器6入口管线上分别设置自动阀门第一XV阀3和第二XV阀4，第一高效过滤器5和第二高效过滤器6出口管线上分别设置自动阀第三XV阀7和第四XV阀8，第一高效过滤器5和第二高效过滤器6分别设置有压差计(图中未画出)用于实时监测滤芯的脏污情况，当压差到达报警值后根据设定的模式可以实现自动切换为备用高效过滤器，或者远程手动切换高效过滤器。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于，包括：用于过滤生产水中固体颗粒且可自清洗的初级过滤器(2)；

用于过滤生产水中微小颗粒二次过滤机构，所述二次过滤机构包括安装在初级过滤器(2)一侧且并列安装的第一高效过滤器(5)和第二高效过滤器(6)；

用于对生产水进行破乳的破乳机构，所述破乳机构包括与第一高效过滤器(5)和第二高效过滤器(6)连接的缓冲罐(11)，以及安装在缓冲罐(11)一侧的反应罐(10)，所述反应罐(10)上安装有电驱破乳机构(15)，所述反应罐(10)与缓冲罐(11)之间安装有循环泵(14)；

安装于所述缓冲罐(11)中且用于上层废油回收的回收机构，所述回收机构的一端延伸至缓冲罐(11)的外部；

用于生产水进行油液分离的进气机构，所述进气机构安装在缓冲罐(11)底端的一侧，所述缓冲罐(11)的顶部安装有气体回收机构；

用于对所述缓冲罐(11)中且处于下层水进行收集聚合的聚合机构，所述聚合机构安装在缓冲罐(11)的外部。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述回收机构包括悬空安装在缓冲罐(11)上层的撇油槽(25)，以及安装在撇油槽(25)底部的排油管，所述缓冲罐(11)的外部安装有与排油管连接的第五XV阀(12)，所述撇油槽(25)中安装有第一液位传感器(24)，所述缓冲罐(11)中安装有第二液位传感器(26)，所述缓冲罐(11)上安装有压力表(23)。

3.根据权利要求1所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述聚合机构包括与缓冲罐(11)连接且并列分布的第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)，以及分别安装在第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)中用于生产水进行上下分层的聚结滤芯；

所述第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)的一侧均安装有用于上层分散油和悬浮油进行回收的收集机构，所述收集机构的下方安装有用于下层合格水进行收集的排水机构；

用于不合格水进行循环的循环机构，所述循环机构安装在排水机构与缓冲罐(11)之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述第一高效过滤器(5)和第二高效过滤器(6)中均安装有压差计，所述缓冲罐(11)与第一高效过滤器(5)和第二高效过滤器(6)之间分别安装有第三XV阀(7)和第四XV阀(8)；

所述初级过滤器(2)与第一高效过滤器(5)和第二高效过滤器(6)之间分别安装有第一XV阀(3)和第二XV阀(4)。

5.根据权利要求3所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述收集机构包括分别安装在在第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)上且处于上层空间的导油管，以及安装在导油管上的第八XV阀(20)，所述第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)中的上层空间中均安装有液位计。

6.根据权利要求3所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述排水机构包括安装在第一高效聚结器(21)和第二高效聚结器(22)上且处于下层空间中的导水管，以及安装在导水管上的第三PV阀(18)和AT分析仪(19)，所述AT分析仪(19)安装在第三PV阀(18)的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述循环机构包括连接在导水管上且处于第三PV阀(18)远离AT分析仪(19)一侧的循环管，所述循环管的另一端延伸至缓冲罐的下层空间中，两个所述循环管上分别安装有第六XV阀(16)和第七XV阀(17)。

8.根据权利要求1所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述进气机构包括连通在缓冲罐(11)上且处于底端一侧的进气管，以及安装在进气管上的第二PV阀(13)，所述气体回收机构上安装有第一PV阀(9)。

9.根据权利要求1所述的一种用于海上油气田乳化生产水破乳系统，其特征在于：所述初级过滤器(2)的顶部安装有搅拌电机(1)，所述搅拌电机(1)的输出端且处于初级过滤器(2)中安装有清理刷。

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