專利名稱：低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及油田采出液處理站的 新建和改造建設中安裝的油氣水三相分離器。
背景技術(shù)：
油田到開發(fā)后期，采出液含水率不斷增加。采出液必須經(jīng)過嚴格脫 水后才能外輸，以減少輸送成本。根據(jù)采出液所含的成分不同， 一般采 用油氣水三相分離器或氣液固三相分離器。三相分離器的種類繁多，較 為常見的分離設備有重力沉降式、篩網(wǎng)式、濾袋式等。使用篩網(wǎng)式、濾
袋式分離器堵塞現(xiàn)象較為嚴重，需頻繁更換或清理篩網(wǎng)、濾袋；重力沉 降式具有占地大、設備大的缺點，兩種或多種型式組合使用又會增加設 備數(shù)量，從而增加投資。中國專利公告號為CN2677007Y，提供了一種三 相分離器。該分離器由泥倉、水倉兩部分構(gòu)成，兩者上、下相連，成為 一體。泥倉由筒體、封頭、進氣口、出氣口、過濾組件、擋泥柵、卸泥 器、排水口及人孔組合而成。水倉由箱板、底板、隔板、出水口、換氣 口及人孔組成。結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小，運行可靠、無能耗，分離過程 自動完成；適用于氣、固、液三相分離，特別是氣、固含量高，流量變 化較大的氣、固、液三相分離。中國專利公告號為CN2674997Y，提供了 一種含聚合物采出液三相分離器。結(jié)構(gòu)是在殼體的前端有丁字形布液
管，在布液管的后面逐序設有多組聚結(jié)分離填料，在聚結(jié)分離填料之間 設有水位調(diào)節(jié)器，水位調(diào)節(jié)器上部前面設有與殼體兩側(cè)焊接成一體的弓 形溢油板，在弓形溢油板和擋板之間設有積油槽，水位調(diào)節(jié)器將殼體分 為前部的油水分離腔和后部的水凈化腔；在殼體后部設有另一個水位調(diào) 節(jié)器和溢油板、集油槽，在后溢油板與前溢油板之間設有過油槽，在后水位調(diào)節(jié)器與殼體后封頭之間設有油水隔板，隔板兩邊分為油腔和水 腔，過油槽連接油水分離腔后的集油槽和殼體后部的油腔。
目前油田使用的油氣水三相分離設備，對于高含水油田的采出液脫 水較困難、能耗高、運行成本高。難以適應高含水油田采出液脫水要求。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器， 采用低倍數(shù)超重力油、水二相分離技術(shù)與油氣水三相重力分離技術(shù)相結(jié) 合，設計臥式油氣水三相分離器。解決高含水油田采出液脫水難，脫水 過程能耗高、運行成本高的技術(shù)難題，使采油密閉流程適應現(xiàn)階段油田 開發(fā)的要求。
本實用新型采用的技術(shù)方案是低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器主 要由罐體、油氣預分離器、低倍數(shù)超重力發(fā)生器、高效油水聚結(jié)分離填 料、捕霧網(wǎng)、油水界面調(diào)節(jié)器、遠傳液位計、取樣口、防渦流器、人孔 等組成，罐體為臥式圓形罐，在罐體上部有放空口、安全閥口、天然氣 出口；在罐體的排液端有水室遠傳液位計、油室遠傳液位計；在罐體的 底部有排水管、排油管、重力排污口、倒排污口、人孔。其特征在于 在罐體的進液端上部固定有油氣預分離器。油氣預分離器有進液口，高 含水油田采出液從進液口進入。油氣預分離器氣出口有氣管線連接罐體 的上部，分離出來的伴生氣能通過氣管線進入罐體內(nèi)部，在氣管線上設 置了壓力調(diào)節(jié)閥，保證低倍數(shù)超重力發(fā)生器利用流體自身的能量進行油 水預分離。油氣預分離器:液出口通過直徑大小不同的分離管進入低倍 數(shù)超重力發(fā)生器中，可根據(jù)來液量的不同打開一個分流閥或是全開。在 罐體的內(nèi)部，并在油氣預分離器的下部連接有低倍數(shù)超重力發(fā)生器，油 氣預分離器分離后的液相通過分流管進入低倍數(shù)超重力發(fā)生器中進行 油水預分離。經(jīng)過低倍數(shù)超重力發(fā)生器預分離后的液體，在罐體內(nèi)通過 高效油水聚集分離填料再次進行重力三相分離。由于油田采出液首先通過了油氣預分離器和低倍數(shù)超重力發(fā)生器的分離過程，縮短了罐體內(nèi)重 力三相分離時間，提高了分離效率。
為了進一步提高分離效率，在罐體內(nèi)固定有高效油水聚集材料，聚 集材料的間距從前到后，間距由大變小，保證分離效果。
為了適應油田采出液大幅波動的特性，油氣預分離器和低倍數(shù)超重 力發(fā)生器之間連接有兩個管徑大小不同的分流管，可根據(jù)來液量的不同 打開一個分流管或是全開，保證的正常運行。
在罐體的排液端內(nèi)部，固定有與罐體焊接在一起的弓型擱板。擱板 的作用是將罐體分為三個室，即油水分離室、水室、油室。油水分離室 與油室通過鋸齒型收油槽相通。油水分離室與水室通過油水界面調(diào)節(jié)器 相通，根據(jù)油、水密度差分離出的原油進入油室，分離出的水進入水室。 油水界面調(diào)節(jié)器固定在水室內(nèi)，油水界面調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)罐體內(nèi)油和水的相 對停留時間。
在油水界面調(diào)節(jié)器的入口固定有防渦流器，防止收水是行程漩渦， 造成二次摻混。
在油室的側(cè)面設置了遠傳液位計，在底部設置了排油管，出口可接
液位調(diào)節(jié)閥，通過油室遠傳液位計控制油室液面的高度；在水室的側(cè)面 設置了遠傳液位計，在底部設置了排水管，出口接液位調(diào)節(jié)閥，通過水 室遠傳液位計控制水室液面的高度。在油水分離室的下部有取樣口。
低倍數(shù)超重力三相分離器是北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限 公司研制生產(chǎn)并銷售的高效分離元件。將低倍數(shù)超重力三相分離器與傳 統(tǒng)的重力式三相分離器相結(jié)合，簡化了油氣水分離流程，降低投資及運 行成本，目前國內(nèi)外還未有同類技術(shù)文獻和專利。
本實用新型的有益效果低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，能完成
深度乳化、高含水油田采出液脫水，實現(xiàn)油氣水三相分離。采用該技術(shù)
預脫水后，水中含油低于500mg/1,油中含水低于29%，相對于大罐沉降的開式流程，使投資降低50%左右，熱能損耗降低29%左右，占地面 積減小80%左右?？s短液體在罐體內(nèi)停留時間，該設備油水停留罐體內(nèi) 時間小于一般分離器的1/10，占地面積縮小到1/20，投資降低50%左右， 熱量損耗降低29%左右。滿足了油、氣、水的三相分離，使現(xiàn)有的密閉 流程適應現(xiàn)階段油田開發(fā)的要求，提高油田脫水處理技術(shù)水平。

圖1是低倍數(shù)超重力油氣水三相分離罐縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是低倍數(shù)超重力油氣水三相分離罐橫剖面示意圖。 圖中，l.罐體，2.油氣預分離器，3.進液口， 4.氣管線，5.壓力調(diào) 節(jié)閥，6.分流管，7.分流管，8.油水高效聚集分離填料，9.放空口， 10. 安全閥口， ll.天然氣出口， 12.捕霧網(wǎng)，13、收油槽，14.油水界面調(diào) 節(jié)器，15.擱板，16.水室，17.油室，18.遠傳液位計，19.遠傳液位計， 20.排水管，21.排油管，22.擱板，23.防渦流器，24.取樣口， 25.油水 分離室，26.人孔，27.倒排污管，28.重力排污口， 29.低倍數(shù)超重力發(fā) 生器，30.人孔。
具體實施方式

實施例l:參閱圖l。以一個長14600mm，直徑為3000mm的低倍數(shù) 超重力油氣水三相分離器為例進行詳細說明。罐體1為鋼板焊接的圓形 臥式罐體。罐體1的進液端上部，距離罐體1端部1000mm的地方固定 有油氣預分離器2。油氣預分離器2有進液口 3，油田采出液從進液口 3 進入。油氣預分離器2氣出口有氣管線4連接罐體1的上部，分離出的 天然氣通過壓力調(diào)節(jié)閥5進入罐體1。油氣預分離器2液通過分流管6、 7進入低倍數(shù)超重力發(fā)生器中29。在罐體1上部有放空口9、安全閥口 10、天然氣出口 11;在罐體1的排液端有水室遠傳液位計18、油室遠 傳液位計19;在罐體1的底部有2個人孔26、 30，有1個排水管20， 有1個排油管21，有5個壓力排污口 27，有5個重力排污口 28。這些部件的型號和安裝位置是本領(lǐng)域技術(shù)人員能完成的。在罐體1的內(nèi)部，
并在油氣預分離器2的下部連接有低倍數(shù)超重力發(fā)生器29。低倍數(shù)超重 力三相分離器29是由北京迪威爾石油天然氣技術(shù)開發(fā)有限公司研制生 產(chǎn)。其型號是DBCZ 108X700-1.0/C。
在罐體l內(nèi)的中部，即距離油氣預分離器2中心4000mm的地方固 定有高效油水聚集分離填料8。高效油水聚集分離填料8底部到罐體1 的底部距離為600mm，其寬度1500mm。通過該高效油水聚集填料8將分 散的小液滴聚集成大顆粒，在重力的作用下進一步分離，提高油水分離 效率。
在罐體1的排液端內(nèi)部，固定有與殼體焊接成一體的弓型擱板15、 22。擱板15、 22的作用是將罐體1分為三個室，即油水分離室25、水 室16、油室17。油水分離室25與油室17通過鋸齒型收油槽相通。油 水分離室25與水室16通過油水界面調(diào)節(jié)器14相通，根據(jù)油、水密度 差分離出的原油進入油室17，分離出的水進入水室16。油水界面調(diào)節(jié) 器14固定在水室16內(nèi)，油水界面調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)罐體1內(nèi)油和水的相對停 留時間。
在油室17的側(cè)面設置了遠傳液位計19，在底部設置了排油管21， 出口可接液位調(diào)節(jié)閥，通過油室液位計控制其液面的高度；在水室16 的側(cè)面設置了遠傳液位計18，在底部設置了排水管20，出口可接液位 調(diào)節(jié)閥，通過水室液位計控制其液面的高度。
在油水界面調(diào)節(jié)器的入口設置了防渦流器23，防止收水是行程漩 渦，造成二次摻混。
在油水分離腔的下部不同位置設置了多個取樣口 24。
權(quán)利要求1、一種低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，主要由罐體(1)、油氣預分離器(2)、低倍數(shù)超重力發(fā)生器(29)、高效油水聚結(jié)分離填料(8)、捕霧網(wǎng)(12)、油水界面調(diào)節(jié)器(14)、遠傳液位計(18、19)、取樣口(24)、防渦流器(23)、人孔(26、30)組成，罐體(1)為臥式圓形罐，在罐體(1)上部有放空口(9)、安全閥口(10)、天然氣出口(11)；在罐體(1)的排液端有水室遠傳液位計(18)、水室遠傳液位計(19)；在罐體(1)的底部有人孔(26、30)、排水管(20)、排油管(21)、重力排污口(28)、倒排污口(27)、取樣口(24)，其特征在于在罐體(1)的進液端上部固定有油氣預分離器(2)，油氣預分離器(2)有進液口(3)，油氣預分離器(2)氣出口上有氣管線(4)連接罐體(1)的上部，在氣管線(4)上設有壓力調(diào)節(jié)閥(5)，在罐體(1)的內(nèi)部，并在油氣預分離器(2)的下部連接有低倍數(shù)超重力發(fā)生器(29)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，其特 征是在罐體(1)內(nèi)固定有高效油水聚集材料(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，其特 征是在油氣預分離器(2)和低倍數(shù)超重力發(fā)生器(29)之間連接有兩個管 徑不同的分流管(6、 7)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，其特 征是在罐體(l)的排液端內(nèi)部，固定有與罐體(l)焊接在一起的弓型擱 板(15、 22)，擱板(15、 22)將罐體(1)分為三個室，即油水分離室(25)、 水室(16)、油室(17)，油水分離室(25)與油室(17)通過鋸齒型收油槽相 通，油水分離室(25)與水室(16)通過油水界面調(diào)節(jié)器(14)相通，油水界 面調(diào)節(jié)器(14)固定在水室(16)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，其特征是在油水界面調(diào)節(jié)器(14)的入口固定有防渦流器(23)。
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，其特征是在油室(17)的側(cè)面設置了遠傳液位計(19),在底部設置了排油管(21)，出口接有液位調(diào)節(jié)閥；在水室(16)的側(cè)面設置了遠傳液位計(18)， 在底部設置了排水管(20)，出口接有液位調(diào)節(jié)閥，在油水分離室(25)的 下部有取樣口(24)。
專利摘要低倍數(shù)超重力油氣水三相分離器，應用于油田高含水采出液的油氣水三相分離過程中。主要由罐體、油氣預分離器、節(jié)流調(diào)壓閥、低倍數(shù)超重力發(fā)生器、高效油水聚結(jié)分離填料、油水界面調(diào)節(jié)器、油水分離室、水室、油室組成，特征是在罐體的內(nèi)部油氣預分離器的下部連接有低倍數(shù)超重力發(fā)生器，油氣預分離器分離后的液相通過分流閥進入低倍數(shù)超重力發(fā)生器中進行油水預分離，通過低倍數(shù)超重力分離后的液體通過高效油水聚集分離填料，在重力的作用下進一步分離。通過油水界面調(diào)節(jié)器控制油水的相對停留時間。效果是油田采出液首先通過了油氣預分離器和低倍數(shù)超重力發(fā)生器分離過程，縮短了罐體內(nèi)重力三相分離時間，提高了分離效率。
文檔編號B01D17/025GK201143393SQ20072019025
公開日2008年11月5日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者楊柏松, 王予新, 蔣大風 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團工程設計有限責任公司