一種高含水原油分離裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用于石油煉制領(lǐng)域的一種高含水原油分離裝置，包括包括氣液分離罐和油水分離罐，其特征在于：所述油水分離罐由集油管、強(qiáng)電場電極、接地電極、復(fù)合電極、油水液位計(jì)、進(jìn)料分配器、進(jìn)料管、排沙口、排水管、排油管、高壓引入接口和智能變壓器組成，所述進(jìn)料管與進(jìn)料分配器相連，強(qiáng)電場電極、接地電極和復(fù)合電極通過高壓引入接口與智能變壓器相連，排沙口和排水管位于油水分離罐的底部，集油管位于油水分離罐的頂部，和排油管連接。采用本實(shí)用新型的高含水原油分離裝置能處理任意比例油氣水三相混合液，操作彈性大，氣液分離和油水分離效率高。
【專利說明】一種高含水原油分離裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及石油煉制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高含水油田的油氣水高效快速 分離裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 國內(nèi)外油田開采出的油氣水混合物，需要進(jìn)行分離得到合格的商品原油后，才能 外輸銷售。目前，油田常規(guī)的分離流程為：井液先進(jìn)入一級(jí)分離器，利用油氣水的密度差，進(jìn) 行重力自然沉降，將混合液中的天然氣和大部分水分離出去，實(shí)現(xiàn)三相的預(yù)分離。然后進(jìn)入 二級(jí)分離器，在化學(xué)藥劑的作用下，使混合液進(jìn)一步分離，分離后的原油含水小于30 %，最 好小于20%，滿足電脫水的要求；最后，化學(xué)熱沉降后的原油進(jìn)入電脫水罐，在電場及破乳 劑的作用下，將原油中的水脫除到商品原油的技術(shù)指標(biāo)（輕質(zhì)原油含水小于0.5%，重質(zhì)原 油含水小于1% )。這種分離方法需要的設(shè)備體積龐大，投資較高，分離效率較低，特別是到 油田開采后期，開采出的井液含水在90 %以上，經(jīng)常造成前兩級(jí)三相分離器后原油含水仍 然高于30 %，影響電脫水的正常運(yùn)行，一方面造成排水含油不達(dá)標(biāo)，帶來環(huán)保問題，另一方 面影響商品原油的質(zhì)量，從而影響企業(yè)的效益。
[0003] 針對(duì)油田三相分離技術(shù)存在的問題，國外學(xué)者提出了靜電聚結(jié)脫水的理念，先后 開發(fā)出了基于脈沖DC電場的靜電聚結(jié)器（EPIC)、基于AC電場的靜電聚結(jié)器（ECE)、在線靜 電聚結(jié)器（IEC)、容器內(nèi)置式靜電聚結(jié)器（VIEC)、低含水靜電聚結(jié)器（L0WACC)等技術(shù)，其 中EPIC和ECE設(shè)置于分離器前面，用于水滴的聚結(jié)長大，然后加速分離器中油水的分離，其 缺點(diǎn)是：不能處理含水量大于60%的乳化液，靜電場處理長大的水滴在進(jìn)入分離器前容易 發(fā)生破裂，且對(duì)含氣量有一定要求；VICE設(shè)置于分離器內(nèi)部，被設(shè)計(jì)成正方形網(wǎng)格狀穿孔 墻，每個(gè)孔內(nèi)電極單元模塊含有升壓變壓器，可促使水滴長大而加速油水分離，其缺點(diǎn)是電 極模塊制造工藝復(fù)雜，長時(shí)間運(yùn)行容易出故障；L0WACC需要和VICE配套使用，通常在兩個(gè) VICE處理后才設(shè)置L0WACC，其主要作用是將低含水原油處理后達(dá)到商品原油的要求，其缺 點(diǎn)是由于VICE的停留時(shí)間僅2?5s，而L0WACC停留時(shí)間需要30?140S，造成L0WACC部 分設(shè)備細(xì)長，占用較大空間。
[0004] 國內(nèi)在利用靜電聚結(jié)技術(shù)提高油水分離效率方面也有研究。實(shí)用新型專利 CN201735213U公開了一種油氣水沉降分離電脫水多功能三相分離裝置，包括臥式油氣水分 離筒體、漩流預(yù)分離器、變壓器和分氣包。在油氣水分離筒體內(nèi)依次設(shè)有沉降室、電脫水室 和水室。在電脫水室內(nèi)設(shè)有高壓電極板與變壓器相連，電極為裸金屬導(dǎo)體，極易造成脫水電 流升高、短路甚至跳閘，影響裝置安全運(yùn)行。
[0005] 實(shí)用新型專利202666475U和發(fā)明專利102796554A公開了一種高頻諧振感應(yīng)聚結(jié) 油氣水分離裝置，主要由分離裝置殼體、油氣水混合液入口、油氣預(yù)分離筒、射頻導(dǎo)納油水 界面檢測(cè)儀、自力式調(diào)節(jié)閥和浮子液面調(diào)節(jié)器組成。該技術(shù)雖可提高油水分離效率，但處理 后的原油仍需要經(jīng)過電脫水才能達(dá)到商品原油的要求。
[0006] 實(shí)用新型專利202829960U和和發(fā)明專利102732296A公開了一種高含水原油靜電 脫水裝置。它包括氣液分離罐和油水分離罐，油氣水先在氣液分離罐內(nèi)進(jìn)行油、氣分離，然 后進(jìn)入油水分離罐進(jìn)行原油和水的分離。油氣分離罐內(nèi)設(shè)有裸電極和復(fù)合電極兩種，分別 組成弱電場區(qū)、中強(qiáng)電場區(qū)和強(qiáng)電場區(qū)，三個(gè)電場的復(fù)合電極和一臺(tái)變壓器相連。該技術(shù)雖 可提高油水分離效率和裝置處理能力，但電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水洗停留時(shí)間相對(duì)較短，易造成排 水含油超標(biāo)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型的目的是提供一種高含水原油分離裝置，它能處理任意含氣量、任意 油水比的油氣水三相混合液，使處理后原油達(dá)到商品原油技術(shù)要求，排水含油達(dá)到電脫水 指標(biāo)。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0009] -種高含水原油分離裝置，包括氣液分離罐和油水分離罐，所述氣液分離罐由油 氣水進(jìn)料管、隔離板、捕霧裝置及氣出口、氣液液位計(jì)和液體出口管組成，其特征在于：所述 油水分離罐由集油管、強(qiáng)電場電極、接地電極、復(fù)合電極、油水液位計(jì)、進(jìn)料分配器、進(jìn)料管、 排沙口、排水管、排油管、高壓引入接口和智能變壓器組成，所述進(jìn)料管與進(jìn)料分配器相連， 強(qiáng)電場電極、接地電極和復(fù)合電極通過高壓引入接口與智能變壓器相連，排沙口和排水管 位于油水分離罐的底部，集油管位于油水分離罐的頂部，和排油管連接。
[0010] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其進(jìn)一步特征在于：所述氣液液位計(jì)用來 控制氣液分離罐的液位，油水液位計(jì)用來控制油水分離器的液位。
[0011] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其進(jìn)一步特征在于：所述氣液分離罐的大 小可根據(jù)含氣量高低進(jìn)行調(diào)整。氣液分離罐的布置形式可以根據(jù)現(xiàn)場空間情況調(diào)整，可以 與油水分離罐上下疊放，也可以與油水分離罐平行放置于同一平面，還可以單獨(dú)布置于油 水分離罐的上游。
[0012] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其進(jìn)一步特征在于：在所述氣液分離罐中 設(shè)有布液盤，布液盤位于進(jìn)料管口下方，連接在進(jìn)料管上，可使油氣水進(jìn)料高度均勻分散， 實(shí)現(xiàn)氣液的高效快速分離。
[0013] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其進(jìn)一步特征在于：油水分離罐采用中下 部通過進(jìn)料分配器進(jìn)料方式，使油水從進(jìn)料分配器出來后成上下流動(dòng)方式，油的上升速度 及水的下降速度大大低于常規(guī)分離器的水平流動(dòng)方式，有利于油水的徹底分離。
[0014] 本實(shí)用新型油水分離罐的進(jìn)料分配器為特殊結(jié)構(gòu)，可使高含水混合液在分配器內(nèi) 進(jìn)行粗分離，使大部分大水滴直接沉降進(jìn)入水相，提高油水分離效率。
[0015] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其進(jìn)一步特征在于：在所述油水分離罐內(nèi) 中下部設(shè)有吸油棒，吸油棒由空心金屬管外繞特殊吸油纖維組成，可使水中微小油滴在吸 油棒表面吸附聚集，達(dá)到一定體積后上浮進(jìn)入油相，可大大降低油水分離排出水的含油量， 達(dá)到排放要求，減少對(duì)環(huán)境的污染。
[0016] 本實(shí)用新型電場區(qū)域通過強(qiáng)電場電極、接地電極和復(fù)合電極自下而上設(shè)置為靜電 聚結(jié)區(qū)和強(qiáng)電場脫水區(qū)，兩種電場共用一層接地電極，結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，可使含水高的 乳化液在靜電聚結(jié)區(qū)快速降低含水量，進(jìn)入強(qiáng)電場區(qū)后實(shí)現(xiàn)油水高效分離。同時(shí)，還便于檢 修，降低了設(shè)備成本。
[0017] 本實(shí)用新型中靜電聚結(jié)電極為復(fù)合電極，采用常規(guī)空心金屬管外覆耐油耐溫絕緣 材料而成，絕緣層致密，可避免高含水乳化液導(dǎo)致極板間電流過大引起的短路，保證靜電場 的強(qiáng)度及高效。接地電極和強(qiáng)電場電極為常規(guī)空心金屬管。通電電極用絕緣材料支撐，并 通過高壓絕緣導(dǎo)線和高壓引入裝置連接。
[0018] 本實(shí)用新型中靜電場和強(qiáng)電場由智能變壓器供電，電壓可在額定電壓下連續(xù)調(diào) 整，可同時(shí)輸出兩路，分別供給靜電場和強(qiáng)電場，亦可單獨(dú)給靜電場和強(qiáng)電場其中之一供 電。
[0019] 本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，其具體操作過程如下：油氣水混合液經(jīng)進(jìn) 料管進(jìn)入氣液分離罐，在布液盤上進(jìn)行分散，使原料中的氣體與液體進(jìn)行高效分離，為減少 布液盤分散的液體進(jìn)入上部氣相，在布液盤附近設(shè)有網(wǎng)狀隔離板。分離出的油水混合物向 下進(jìn)入氣液分離罐下部液相，分離出的氣體經(jīng)網(wǎng)狀隔離板水平進(jìn)入氣液分離罐上部的氣 相。氣體通過設(shè)置在氣出口處的捕霧裝置進(jìn)一步脫除氣相中夾帶的微小液滴后出裝置。液 相油水混合液從氣液分離罐下部引出，通過進(jìn)料管直接進(jìn)入油水分離器中下部的進(jìn)料分配 器。在分配器中，高含水混合液進(jìn)行粗分離，大部分水直接在重力作用下沉降進(jìn)入水相，油 水乳化液則由分配器側(cè)面的分布孔分散進(jìn)入罐體中下部的水相區(qū)域，油水乳化液經(jīng)過水相 區(qū)域洗滌進(jìn)一步除去部分水滴，然后向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入油相，油相依次經(jīng)過靜電聚結(jié)電場區(qū)及 強(qiáng)電場區(qū)，在兩種電場作用下將水徹底脫除。靜電聚結(jié)電場及強(qiáng)電場由智能變壓器供電，該 變壓器可根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)整電場強(qiáng)度的大小。脫水后的原油上升經(jīng)過位于油水分離罐體上 部集油管出裝置。電場聚結(jié)的水滴沉降進(jìn)入中下部的水相區(qū)，水相區(qū)進(jìn)料分配器下方設(shè)有 多組錯(cuò)排排列的吸油棒，水中含有的微小油滴隨水下降過程中在吸油棒表面吸附聚結(jié)，油 滴長大后上浮進(jìn)入油相，經(jīng)吸油棒除油的水含油量進(jìn)一步降低，油水分離罐底部的清水排 出裝置。
[0020] 本實(shí)用新型在總體布局上采用氣液分離與油水分離分別單獨(dú)處理的設(shè)計(jì)，可以適 應(yīng)任意比例的油氣水三相混合液的處理。分開單獨(dú)設(shè)計(jì)，可使罐內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)簡單，便于操作 及檢修，同時(shí)，由于進(jìn)行了氣體分離，可避免油水分離罐頂部聚集氣體使電極暴漏在氣相產(chǎn) 生電火花引發(fā)事故，從而提高了裝置的安全性。
[0021] 本實(shí)用新型高含水原油高效分離方法具有如下特征：1、氣液分離和油水分離分別 在兩個(gè)獨(dú)立的分離罐內(nèi)進(jìn)行；2、氣液分離罐設(shè)有高效布液盤；3、油水分離罐設(shè)有高效進(jìn)料 分配器；4、油水分離罐采用靜電聚結(jié)及強(qiáng)電場相結(jié)合方式；5、油水分離罐采用智能變壓器 供電；6、油水分離罐水相設(shè)有高效吸油棒。
[0022] 采用本實(shí)用新型高含水原油高效分離方法可以達(dá)到以下有益效果：本發(fā)明能處理 任意比例油氣水三相混合液，操作彈性大，氣液分離和油水分離效率高；復(fù)合絕緣電極可避 免電流大引起電場強(qiáng)度下降或短路，保證設(shè)備安全和運(yùn)行穩(wěn)定性；靜電場和強(qiáng)電場聯(lián)合作 用，可保證高效的脫水效果；智能變壓器可提供靈活多樣的脫水電場；吸油棒可高效降低 排水含油，具有環(huán)保作用；整套設(shè)備可以代替常規(guī)的油氣水分離及電脫水設(shè)備，實(shí)現(xiàn)油氣水 和電脫水合二為一。
[0023] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖和具體實(shí) 施方式并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置組合示意圖；
[0025] 圖2圖1的A-A向剖面圖。
[0026] 圖中所示附圖標(biāo)記為：1-氣液分離罐；2-布液盤；3-油氣水進(jìn)料管；4-隔離板； 5_捕霧裝置及氣出口；6-氣液液位計(jì)；7-液體出口管；8-集油管；9-強(qiáng)電場電極；10-接地 電極；11-復(fù)合電極；12-油水液位計(jì)；13-油水分離罐；14-進(jìn)料分配器組件；15-進(jìn)料管； 16-排沙口； 17-排水管；18-吸油棒組件；19-排油管；20-高壓引入接口；21-智能變壓器。
[0027] 為了更好的說明本實(shí)用新型，用具體實(shí)施例說明，但不限制本實(shí)用新型的范圍。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 如圖1所示，本實(shí)用新型一種高含水原油分離裝置，主要包括氣液分離罐1和油水 分離罐13,其中氣液分離罐1由布液盤2、油氣水進(jìn)料管3、隔離板4、捕霧裝置及氣出口 5、 氣液液位計(jì)6和液體出口管7組成；油水分離罐13由集油管8、強(qiáng)電場電極9、接地電極10、 復(fù)合電極11、油水液位計(jì)12、進(jìn)料分配器14、進(jìn)料管15、排沙口 16、排水管17、吸油棒組件 18、排油管19、高壓引入接口 20和智能變壓器21組成，其中氣液液位計(jì)6用來控制氣液分 離罐的液位，油水液位計(jì)12用來控制油水分離器的液位，進(jìn)料管15與進(jìn)料分布器14相連， 強(qiáng)電場電極9、接地電極10和復(fù)合電極11通過高壓引入接口 20與智能變壓器21相連，排 水管17位于油水分離罐13的底部，集油管8位于油水分離罐13的頂部，和排油管19連接。
[0029] 本實(shí)用新型中電極組件包括強(qiáng)電場電極9、接地電極10和復(fù)合絕緣電極11，自下 而上形成分工明確的靜電聚結(jié)區(qū)和強(qiáng)電場脫水區(qū)。極板間距可根據(jù)罐體直徑大小和乳化液 含水量靈活設(shè)置。通電電極用絕緣材料支撐，并通過高壓絕緣導(dǎo)線和高壓引入接口 20連接 到智能變壓器21。
【權(quán)利要求】
1. 一種高含水原油分離裝置，包括氣液分離罐和油水分離罐，所述氣液分離罐由油氣 水進(jìn)料管、隔離板、捕霧裝置及氣出口、氣液液位計(jì)和液體出口管組成；其特征在于：所述 油水分離罐由集油管、強(qiáng)電場電極、接地電極、復(fù)合電極、油水液位計(jì)、進(jìn)料分配器、進(jìn)料管、 排沙口、排水管、排油管、高壓引入接口和智能變壓器組成，所述進(jìn)料管與進(jìn)料分配器相連， 強(qiáng)電場電極、接地電極和復(fù)合電極通過高壓引入接口與智能變壓器相連，排沙口和排水管 位于油水分離罐的底部，集油管位于油水分離罐的頂部，和排油管連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含水原油分離裝置，其特征在于：所述氣液分離罐與 油水分離罐上下疊放或平行布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含水原油分離裝置，其特征在于：所述氣液分離罐中 設(shè)有布液盤。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高含水原油分離裝置，其特征在于：在所述油水分離罐 內(nèi)中下部設(shè)有吸油棒，吸油棒由空心金屬管外繞特殊吸油纖維組成。
【文檔編號(hào)】C10G53/02GK203947078SQ201420346311
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】申明周, 崔新安, 李春賢, 曹振興, 唐應(yīng)彪, 劉家國 申請(qǐng)人:中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司