專利名稱：分離一種流體，尤其是分離油，氣體和水用的一種方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種分離一種流體，尤其是分離油，氣體和水用的方法和裝置，該方法和裝置與由地面下的地層或海床提取這種流體相關聯，包括一個呈管形分離器殼體，一個重力罐或類似的形式的分離器。
背景技術：
申請人本人的挪威專利申請No.1994244、20015048、20016216、20020619和20023919描述現有技術管子分離器，使用于在海床上，在地面上，在一個平臺或類似物上油、水和或井下氣體的分離，在其中使用不同系統(tǒng)解決方案，包括組合管子分離器和其它分離設備，這些方案提供分離技術的一個重要的發(fā)展，尤其是對于油和水的分離。
在試驗中，除了與上述專利解決方案的發(fā)展有關聯的其它情況之外，還發(fā)現將在下面進一步詳細解釋的，有可能在分離之前借助添加水至油/水流體中在某些情形下可改進油/水分離。此外，可以發(fā)現，在分離之前使流體經受剪力，能夠達到較快的相倒轉，也就是由含有在一個油相內彌散水的一種混合物的開始流體，更快地轉變?yōu)樗陀偷姆蛛x層。

發(fā)明內容
針對此背景，按照本發(fā)明的方法的特征在于，分離器上游的流體經受剪力，從而使供給流的液滴撕裂為這樣小的小液滴，使界面通常變?yōu)樾碌暮汀拔幢槐砻婊罨瘎┪廴镜摹?，如所附權利要?所述。
按照本發(fā)明裝置的特征在于，呈一個閥或類似器件形式的一個相倒轉裝置，設置在運輸管內分離器的上游，如所附權利要求5所述。
從屬權利要求2-4和6限定本發(fā)明的優(yōu)選的實施例。


本發(fā)明將借助實例以及參見附圖進一步詳細地說明，附圖中圖1示出一臺設備的一個簡單草圖，該設備帶有油管和水管，它們合聚成為一條流體管，在其中油和水混合。流體管連接至一個重力分離器。
圖2示出與圖1內相同的設備，但是一個器件插入在分離器的上游，使流體經受剪力，該器件例如是一個適當的閥或類似器件。
具體實施例方式
如以上所述，圖1示出一個試驗裝置的一個簡單草圖，在其中水和油傳送通過管子2，3，在一個混合器件4內混合(該器件可能是一個扼流閥或混合管)以及作為一種流體傳送至一個分離器1，該分離器是一個普通重力分離器的形式，設計為一個圓筒罐。在分離器1上游是供給水用的一條供水管。
因此，在原則上，理論上有可能借助添加水改進流體的油/水分離，以及因此增加水份至例如70-75％，這樣一來，流體必定是水連續(xù)的。
當如圖內所示，借助添加水直接至流體這樣做時，試驗顯示效果是不穩(wěn)定的和不可靠的，因為通常沒有達到正面的效果。
下面的圖解示出，在混合水至75％之前借助比較離開分離器油內的水分％與進入分離器油內的水分％顯示的水循環(huán)的效果。圖解顯示，當原始流是油連續(xù)的[＜＝60％WC C WC表示水分]，沒有達到顯著的分離，即使水添加至水分總量75％。如果原始流是水連續(xù)的(WC＞60％)，分離是迅速的和有效的，如同對于水連續(xù)系統(tǒng)預期的。在原始水分為75％的情形下，流體分離下降至出口水分為約2％。在圖解中的全部點屬于添加“循環(huán)水”后水分總量至75％。
當一個器件(在下文內稱為相倒轉穩(wěn)定器)制成為施加剪力至流體的一個閥或類似器件6的形狀，該器件插入在分離器1的上游的運輸管4內，如圖2內所示，循環(huán)水對于油/水分離的作用證明是穩(wěn)定的和可靠的。下面的圖解示出帶有和沒有流體相倒轉穩(wěn)定器6時借助比較離開分離器油內的水分％與進入分離器油內的水分％顯示的水循環(huán)的效果。如圖所顯示，離開分離器的一個水分低于約5％是在原始流體的整個水分范圍內(15-75WC)達到的。
相倒轉穩(wěn)定器是使流體經受剪力的一個器件。該器件最重要的標準和功能如下1.剪力必須足夠高，以保證供給流內的液滴撕裂為這樣小的液滴，使界面通常變?yōu)樾碌暮汀拔幢槐砻婊罨瘎┪廴镜摹?，該表面活化劑經常存在于原油系統(tǒng)內。因此新的界面非常不穩(wěn)定和液滴開始一個強烈、急劇的粗?；^程，該過程導致相倒轉。
2.當大液滴撕裂成為較小液滴時，油和水之間的表面區(qū)增加。當撕裂至正好為原始直徑的1/3時，新的液滴將是不穩(wěn)定的，以及“相倒轉穩(wěn)定器”將起作用。
3.典型的工作參數將是撕裂原始液滴至小于原始液滴直徑約10％。這樣產生一個穩(wěn)定的相倒轉過程。
這種“相倒轉穩(wěn)定器”的最簡單的實際設計是一個尖銳邊緣閥(球閥或類似器件)。如果在運輸管內相倒轉穩(wěn)定器的上游平均液滴尺寸為約1000μm，通過閥的約為1至1.5bar的一個壓力降將會大于用于穩(wěn)定的相倒轉足夠的壓力降。
如在權利要求書內限定的本發(fā)明，不應局限于附圖中所示的和以上說明的實例，某些原油，例如在通過管子運輸時可以是油連續(xù)的，帶有70-80％水分。這樣的流也可以借助相倒轉穩(wěn)定器變成水連續(xù)的。要求是對一個系統(tǒng)在油內的水分足夠高，以便當它相倒轉時保持是水連續(xù)的。加入去乳化劑能夠防止相倒轉的流體倒回為油連續(xù)的。
權利要求
1.一種分離流體，尤其是分離油，氣體和水用的方法，該方法與由地面下地層或海床提取這種液體相關聯，其中流體在一條供給管或運輸管(4)內傳送至一個分離器(1)，該分離器呈一個管形分離器殼體，一個重力罐或類似的形式，以及其中分離出的組分，水和油分別地通過輸出管子移動離開分離器，其特征在于，分離器(1)上游的流體經受剪力，從而使供給流中的液滴撕裂以形成液滴如此小，使界面通常變?yōu)樾碌暮汀拔幢槐砻婊罨瘎┪廴镜摹薄?br> 2.按照權利要求1的方法，其特征在于，剪力是借助一個閥或類似器件的形式的一個相倒轉器件(6)施加的。
3.按照權利要求1和2的方法，其特征在于，相倒轉器件(6)上游具有通過一條供給管(5)供給的水加至流體。
4.按照權利要求1-3的方法，其特征在于，在相倒轉器件(6)的前面或后面增加去乳化劑，以防止相倒轉的流體倒轉返回至油連續(xù)的流體。
5.一種分離流體，尤其是分離油，氣體和水用的裝置，該裝置與由地面下構造或海床提取這種流體相關聯，其中流體在一條供給管或運輸管(4)內傳送至一個分離器(1)，分離器呈一個分離器殼體，一個重力罐或類似的形式，其中分離出的組分，水和油分別地通過輸出管子移動離開分離器，其特征在于，呈一個閥或類似器件的形式的相倒轉器件(6)設置在運輸管(4)內分離器(1)的上游。
6.按照權利要求5的裝置，其特征在于，一條管子(5)連接至相倒轉器件(6)的上游的運輸管，用于添加水至流體。
全文摘要
一種分離用的，尤其是分離油，氣體和水用的方法和裝置，與由地面下構造或海床提取這種流體相關聯，流體在一條供給管或運輸管(4)內傳送至呈管形分離器殼體，重力罐或類似形式的分離器(1)。分離出的組分，水和油分別地通過輸出管子移動離開分離器。分離器(1)上游的流體經受剪力，從而使供給流中的液滴撕裂以形成液滴如此小，使界面通常變?yōu)樾碌暮汀拔幢槐砻婊罨瘎┪廴镜摹?。剪力是借助一個閥或類似器件形式的相倒轉器件(6)施加的，水能夠方便地添加至相倒轉穩(wěn)定器(6)上游的流體，以達到希望的相倒轉。
文檔編號B01D17/02GK1820120SQ200480019678
公開日2006年8月16日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權日2003年7月9日
發(fā)明者P·格拉姆, G·H·利 申請人:諾爾斯海德公司