CN2340895Y - 油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置 - Google Patents

Abstract

一种油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置,它包括箱体1,箱体1的顶盖为集气罩2,箱体1内的一端有溶气释放器3,溶气释放器3与进水管4相接,箱体1的另一端有集油槽6,集油槽6有通向箱体1外的出油口7,在集油槽6下方有出水口8,在溶气释放器3与集油槽6之间有栏板9,栏板9将箱体1分成二部分。油田驱采水回水从溶气释放器3喷出,释放出的天然气起气浮作用,使油、水、天然气三相分离,天然气回收率达95%,回水除油率达90%以上。

Description

油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置

本实用新型涉及一种油、水、天然气的三相分离装置，具体地说，是油田驱采水回水的原油、水、天然气的三相分离装置。

油田生产中相当部分的石油需通过向地下高压注入大量的水或含有聚合物(如聚丙烯酰胺)的水(总称为驱采水)，从地下岩层、碎砾、砂等地下基层中将原油连同天然气和水一起驱采出地面。这样的油、水、天然气混合液经过初步的油、水、天然气三相分离，将易分离的油、天然气提出后，余下的水中尚含有相当数量以乳化状态或非乳化状态存在的油和溶解于水中的天然气。为充分利用能源资源、净化回收再利用水资源，避免大范围水资源及土地资源的污染都需对上述含油、气的废水进行二次三相再分离。

目前采用的方法是单项油、水分离的方法，即只将油和水分离利用，天然气则由之缓慢放空，不经回收，如斜板法、旋流器法。这些方法除油率不尽理想，如旋流器法除油率也只能达到70～80％，并且设备价格高，工艺操作复杂。

本实用新型的目的是提供一种能将油田驱采水回水的油、水、气三相分离回收，除油率达90％以上，成本低的油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置。

本实用新型的技术方案如下。

一种油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置，它主要包括一个箱体，箱体的顶盖为集气罩，集气罩上有出气口，箱体内的一端有溶气释放器，可以有一个溶气释放器，也可以有多个溶器释放器，按流量需要而定。溶气释放器与回水进水管相接，箱体内的另一端有集油槽，集油槽的侧壁上有通向箱体外的出油口，在集油槽下方，箱体的侧壁上有出水口，出水口可以是圆形，也可以是条状，优选的为条状，以避免箱体内水的湍流。在溶气释放器和集油槽之间靠近溶气释放器的一方有栏板，栏板将箱体分隔成二部分。为防止油田驱采水回水中的固体物堵塞溶气释放器，可以在回水进水管与溶气释放器之间装有过滤器。回水经过过滤，进入溶气释放器，溶气释放器将回水中溶解的天然气释放出来，释放出的天然气起气浮作用，使回水中非乳化状态的油滴随天然气气泡上浮集结，同时使乳化状态的油破乳，使油滴集结上浮，回水翻过栏板缓慢向集油槽一端流去，原油逐渐漂浮于水面上，调节出水口的流速，使油与水的界面稍高于集油槽的上沿，使原油充分流入集油槽，排放出箱体收集，回水经出水口收集回收，箱体顶盖的集气罩出气口；连接防爆抽气机，使箱体内液面上方形成微小的负压，使溶气释放器释放出的天然气经集气罩和出气口被收集。为了提高油水的分离效果，本实用新型的三相分离装置，可以在栏板的上方配置有截油栅，截油栅由两列波形板组成一组，每列波形板由多块波形板叠放而成，最高一块波形板的高度与集油槽上沿的高度相似，每块波形板有3～9个波峰，上下两块波形板之间距为1/2～1波高，形成水流通道。两列波形板成八字形排列，在截油栅的进水面和出水面的两列波形板间的间缝处各有遮流板条，避免回水不经波形板形成的水流通道通过而直接从两列波形板之间通过。截油栅可由一组或多组波形板构成，根据流量的需要而定。当驱采水回水经溶气释放器释放出天然气，产生气浮分离效应后进入截油栅。含油水进入截油栅，含油水在水流压力驱动下流经各层波形板时，含油水与波形板表面将发生多次多曲面、多点位的摩擦、截堵、碰撞，并引发水与水、油滴与油滴之间的多次碰撞，使小油滴逐渐聚结成较大油滴，油滴增大到一定程度遂向两列波形板的八字形开口处向上浮游，漂浮于水面。波形板可以用金属、玻璃钢或塑料制成，而亲油疏水材料制成的波形板油水分离的效果特别明显。因此优选的是亲油疏水的塑料。

上述的截油栅也可以用斜管群代替，即在箱体内，栏板的上方有斜管群，斜管群进水口在上，出水口在下，倾斜排列，斜管群的下端靠近溶气释放器一方的边缘与栏板连接，由于斜管群的侧壁也起到栏板的作用，因此栏板可以适当改低，斜管群的远离溶气释放器一方的边缘，在集油槽的下方与箱体的侧壁连接。当驱采水回水经溶气释放器释放出天然气，产生气浮分离效应后进入斜管群。含油水在水流压力驱动下由上至下斜向流动，因浅床原理作用，油与水进一步分离，油滴逆水流方向向上浮游，经斜管群的上口漂浮于水面上，经集油槽，收集。回水则经斜管群下口流出，经出水口收集回收。

斜管群可以由管材或凹凸板或平板构成，可以是玻璃钢、金属材料或塑料制成，优选的材质是亲油疏水的塑料。

本实用新型的三相分离装置也可以含有溶气释放器，截油栅和斜管群三个部分，即它包括一个箱体，箱体的顶盖为集气罩，集气罩上有出气口，箱体内的一端有溶气释放器，溶气释放器与回水进水管相接，箱体内的另一端有集油槽，集油槽的侧壁上有通向箱体外的出油口，在集油槽下方，箱体的侧壁上有出水口。在溶气释放器和集油槽之间靠近溶气释放器的一方有栏板，栏板的上方配置有截油栅，截油栅出口的下方有斜管群，斜管群靠近溶气释放器一方的上边缘与截油栅出水面下边缘连接，斜管群靠近溶气释放器一方的下边缘与栏板连接，斜管群远离溶气释放器一方的边缘在集油槽的下方与箱体的侧壁连接。如此的驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置有更好的分离效果。

本实用新型的驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置结构简单、成本低，利用溶于回水的天然气，采用溶气释放器达到气浮分离油水的目的，同时分离出天然气，保证了安全，使用本实用新型的三相分离装置天然气分离回收率达95％以上，回水除油率达90％以上。

附图说明：

图1为含有溶气释放器的驱采水回水三相分离装置的示意图，a为俯视图；b为图1a的A-A剖面图。

图2为含有溶气释放器和截油栅的驱采水回水三相分离装置的示意图；a为俯视图，b为图2a的A-A剖面图。

图3为截油栅的示意图，a为俯视图；b为图3a的A-A剖面图；c为图3b的B-B剖面图。

图4为含有溶气释放器和斜管群的驱采水回水三相分离装置的示意图，a为俯示图；b为图4a的A-A剖面图。

图5为含有溶气释放器、截油栅和斜管群的驱采水回水三相分离装置的示意图，a为俯图；b为图5a的A-A剖面图。

以下通过实施例进一步说明本实用新型。

实施例1．含有溶气释放器的油田驱采水回水油、水、天然气三相分离装置。

如图1所示，它包括箱体1，箱体1长1500mm，宽600mm，高600mm。箱体1的顶盖为集气罩2，集气罩2上有出气口，箱体1内的一端有溶气释放器3。溶气释放器为TV型(盘式)(上海同济环保设备成套工程公司生产)，水通量为1吨/小时。溶气释放器3与Y型过滤器5相连后与进水管4相接。箱体1内的另一端有集油槽6，集油槽6的侧壁上有通向箱体1外的出油口7，在集油槽6下方，箱体1的侧壁上有出水口8，在溶气释放器3和集油槽6之间，靠近溶气释放器3的一方有栏板9，栏板9高540mm，栏板9将箱体1分隔成二部分，箱体1底部有排污口13，在进水管4和出水口7上分别装有流量计，以保证进水量等于出水量，维持水油交界面高550mm，集油槽6的上沿高549mm，使水面上的油层能较迅速，完全地进入集油槽6。该三相分离装置能将驱采水回水中的天然气回收95％以上，平均除油率达到94.2％。

实施例2．含有溶气释放器和截油栅的油田驱采水回水油、水、天然气三相分离装置。

如图2所示，它包括箱体1，箱体1长1500mm，宽600mm，高600mm。箱体1的顶盖为集气罩2，集气罩2上有出气口，箱体1内的一端有溶气释放器3。溶气释放器3为TS型(管式)(上海同济环保设备成套工程公司生产)水通量为1吨/小时。溶气释放器3与Y型过滤器5相连后与进水管4相接。箱体1内的另一端有集油槽6，集油槽6的侧壁上有通向箱体1外的出油口7，在集油槽6下方，箱体1的侧壁上有出水口8，在溶气释放器3和集油槽6之间，靠近溶气释放器3的一方有栏板9，栏板9的垂直段高60mm，斜段(450)高230mm，在栏板9的上方有截油栅10，截油栅10由两列波形板组成，每列波形板由18块波形板叠放而成，两块波形板之间的间距为14mm，波形板由聚丙烯制成板三波，波高16mm，两列波形板，成八字形排列，两列波形板之间的间逢为10mm，在截油栅10的进水面和出水面的两列波形板间的间逢处各有遮流板条11，截油栅10的框架为160mm长，590mm宽，240mm高。箱体1底部有排污口13，在进水管4和出水口7上分别装有流量计，以保证进水量等于出水量，维持水油交界面高550mm，集油槽6的上沿高549mm，使水面上的油层能较迅速，完全地进入集油槽6。该三相分离装置能将驱采水回水中的天然气回收95％以上，平均除油率达到。94.6％。

实施例3．含有溶气释放器和斜管群的油田驱采水回水油、水、天然气三相分离装置。

如图3所示，它包括箱体1，箱体1长1500mm，宽600mm，高800mm。箱体1．的顶盖为集气罩2，集气罩2上有出气口，箱体1内的一端有溶气释放器3。溶气释放器3为TV型，水通量为1吨/小时。溶气释放器3与Y型过滤器5相连后与进水管4相接。箱体1内的另一端有集油槽6，集油槽6的侧壁上有通向箱体1外的出油口7，在集油槽6下方，箱体1的侧壁上有出水口8，在溶气释放器3和集油槽6之间，靠近溶气释放器3的一方有栏板9，栏板9的垂直段高60mm，斜段高110mm，在栏板9的斜段上连有斜管群12，斜管群12的进水口在上，出水口在下，倾斜45排列，斜管群12的下端靠近溶气释放器3一方的边缘与栏板9的上端连接，斜管群12远离溶气释放器3一方的上边缘，在集油槽6的下方与箱体1的侧壁连接。斜管群12由聚丙烯凹凸板构成，构成的管道为六棱柱形，其横截面六边形的对角线长22±2mm，斜管群12长850mm，宽590mm，高300mm。箱体1底部有排污口13，在进水管4和出水口7上分别装有流量计，维持水油交界面高750mm，集油槽6的上沿高749mm，使水面上的油层能较迅速，完全地进入集油槽6。该三相分离装置能将驱采水回水中的天然气回收95％以上，平均除油率达到95.10％。

实施例4．含有溶气释放器、截油栅和斜管群的油田驱采水回水油、水、天然气三相分离装置。

如图4所示，它包括箱体1，箱体1长1500mm，宽600mm，高800mm。箱体1的顶盖为集气罩2，集气罩2上有出气口，箱体1内的一端有溶气释放器3。溶气释放器3为TJ型(盘管式)(上海同济环保设备成套工程公司生产)，水通量为1吨/小时。溶气释放器3与Y型过滤器5相连后与进水管4相接。箱体1内的另一端有集油槽6，集油槽6的侧壁上有通向箱体1外的出油口7，在集油槽6下方，箱体1的侧壁上有出水口8，在溶气释放器3和集油槽6之间，靠近溶气释放器3的一方有栏板9，栏板9的垂直段高60mm，斜段高110mm，在栏板9的斜段上连有斜管群12，斜管群12的进水口在上，出水口在下，倾斜45°排列，斜管群12的下端靠近溶气释放器3一方的下边缘与栏板9的上端连接，斜管群远离溶气释放器3一方的上边缘，在集油槽6的下方与箱体1的侧壁连接。斜管群12由聚丙烯凹凸板构成，构成的管道为六棱柱形，其横截面六边形的对角线长22±2mm，斜管群12长850mm，宽590mm，高300mm。斜管群12靠近溶气释放器3一方的上边缘与截油栅10出水面的下缘相接，两列八字形排列，如实施例2中截油栅，但每列由20块聚丙烯波纹板构成。箱体1底部有排污口13，在进水管4和出水口7上分别装有流量计，维持水油交界面高760mm，集油槽6的上沿高759mm，使水面上的油层能较迅速，完全地进入集油槽6。该三相分离装置能将驱采水回水中的天然气回收95％以上，平均除油率达到95.7％。

Claims (7)

1．一种油田驱采水回水的油、水、天然气三相分离装置，其特征是它主要包括一个箱体(1)，箱体(1)顶盖为集气罩(2)，集气罩(2)上有出气口，箱体(1)内的一端有溶气释放器(3)，溶气释放器(3)与驱采水回水进水管(4)相接，箱体(1)内的另一端有集油槽(6)，集油槽(6)的侧壁上有通向箱体(1)外的出油口(7)，集油槽(6)下方箱体(1)的侧壁上出水口(8)，在溶气释放器(3)和集油槽(6)之间靠近溶气释放器(3)的一方有栏板(9)，栏板(9)将箱体(1)分隔成二部分。

2．根据权利要求1所述的三相分离装置，其特征是在箱体(1)内，栏板(9)的上方有截油栅(10)，截油栅(10)由两列波形板组成一组，每列波形板由多块波形板叠放而成，两列波形板成八字形排列，在截油栅(10)的进水面和出水面的两列波形板间的间缝处各有遮流板条(11)，截油栅(10)由一组或多组波形板构成。

3．根据权利要求1所述的三相分离装置，其特征是在箱体(1)内，栏板(9)的上方有斜管群(12)，斜管群(12)进水口在上，出水口在下，倾斜排列，斜管群(12)的下端靠近溶气释放器(3)一方的边缘与栏板(9)连接，斜管群(12)的远离溶气释放器(3)一方的边缘，在集油槽(6)的下方与箱体(1)的侧壁连接。

4．根据权利要求2所述的三相分离装置，其特征是截油栅(10)出口的下方有斜管群(12)，斜管群(12)进水口在上，出水口在下，倾斜排列，斜管群(12)靠近溶气释放器(3)一方的边缘与截油栅(10)出水面下边缘连接，斜管群(12)靠近溶气释放器(3)一方的下边缘与栏板(9)连接，斜管群(12)的远离溶气释放器(3)一方的边缘，在集油槽(6)的下方与箱体(1)的侧避连接。

5．根据权利要求2或4所述的三相分离装置，其特征是截油栅(10)的波形板由金属、玻璃钢或塑料制成，优选的是由亲油疏水的塑料制成。

6．根据权利要求3或4所述的三相分离装置，其特征是斜管群(12)是管材或凹凸板或平板构成，优选的是凹凸板构成。

7．根据权利要求3或4所述的三相分离装置，其特征是斜管群(12)的材质是金属、玻璃钢或塑料，优选的材质是亲油疏水的塑料。

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