專利名稱：水平－上向流節(jié)能型油氣水砂分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油化工設(shè)備，具體地說是一種把含水≥80％的高含水原油、伴生氣與砂的混合物分離成單一的原油、伴生氣、污水和砂的臥式油氣水砂分離器。
圖3、圖4所示分離器存在的問題一是由于加熱后的原油與未加熱的水之間存在15～20℃的溫差，且由于有幾十平方米的油水界面進行熱傳導，從而使大量熱量用于不需加熱的水并使其溫度升高0.5～2.0℃，增大了該結(jié)構(gòu)分離器的無效熱耗；二是由于該結(jié)構(gòu)分離器不能有效地將分離出的砂排出分離器，有時會因含砂量過大，堵塞板式布液器32，從而不能保證分離器連續(xù)有效地運行。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種水平—上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，包括一封閉的臥式圓筒形鋼質(zhì)容器，該容器設(shè)有油氣水砂進口，油出口，水出口，氣出口，在容器筒體頂部兩端各設(shè)有氣液分離包和氣體除液包，該氣體除液包內(nèi)設(shè)置有絲網(wǎng)捕霧器；該臥式鋼質(zhì)容器的內(nèi)腔分為游離水分離區(qū)和乳化水分離區(qū)兩部分游離水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有由干管和支管組成的管式布液器，每一支管各對正一設(shè)置于下部的蝶式消能器，該管式布液器上有水管連通設(shè)置于容器壁外的有進油口的氣液分離包，其下方容器壁上設(shè)有排砂口，鄰近管式布液器橫向設(shè)置有防浪板，聚結(jié)填料，縱向設(shè)置有整流分離填料，在該聚結(jié)填料及整流分離填料的下方設(shè)有除油除砂內(nèi)件，該除油除砂內(nèi)件有由若干“V”字形斜板組成的空心圓錐臺面，其下部有引水管組合件，該除油除砂內(nèi)件下方的容器壁上設(shè)有若干排砂口；在容器中部設(shè)有水室，該水室內(nèi)裝有兩個可調(diào)水管；乳化水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有布液槽，集油槽，聚水管，該聚水管連通可調(diào)水管，在該聚油槽和布液槽之間設(shè)置有加熱盤管，該加熱盤管設(shè)有熱介質(zhì)進、出口，在聚水管下部的容器壁上設(shè)置有若干排砂口，在油室的上方的容器壁上設(shè)置有氣體除液包，該除液包內(nèi)分離出的液體經(jīng)排液管流入乳化水分離區(qū)；在所述氣液分離包與氣體除液包之間以設(shè)置于容器筒外的管路連通。
在所述水室外的容器壁上設(shè)置有水室液位計口，水室液位變送器口，在油室外的容器壁上設(shè)置有油室液位計，油室液位變送器。
在所述氣體除液包的壁上設(shè)置有安全閥。
所述連接氣液分離包與氣體除液包的管路上設(shè)置有截止閥和壓力表。
本實用新型有以下積極有益的效果1.本分離器結(jié)構(gòu)的各部分功能明確。含水≥80％的油氣水砂混合物在游離水分離區(qū)不加熱脫氣、脫游離水、脫砂，含少量乳化水的低含水原油在乳化分離區(qū)利用加熱盤管加熱升溫，脫除乳化水。
2.原油在游離水分離區(qū)為水平流，進入乳化分離區(qū)后為上向流。其優(yōu)點是介質(zhì)流動形式為水平流易于脫除游離水和液中攜帶的泥砂；低含水原油進入乳化分離區(qū)后其上向流速度僅為游離水脫除區(qū)水平流速的十分之一，一方面使其在加熱區(qū)內(nèi)停留時間增長，提高加熱效率，另一方面減少破乳后的小水滴在分離沉降過程因流速過大而造成分離效率降低的問題。
3.將板式布液器改為管式布液器，可以消除分離出的砂堵塞板式布液器的問題，并置除砂及除油內(nèi)件，采用“V”字型斜板與引水管組合件排砂，確保分離器內(nèi)分離出的砂順利排出分離器。
本分離器將油氣水砂分離器分為兩部分，即游離水分離區(qū)和乳化水分離區(qū)。游離水分離區(qū)的主要功能是脫出伴生氣、脫除進入容器的液體中攜帶的砂及脫除進入容器的液體中的游離水；乳化水分離區(qū)的主要功能是對含乳化水3～10％的原油通過加熱盤管進行加熱并使其溫度升高15～20℃，通過重力沉降分離出原油中的乳化水，因而消除了圖3所示結(jié)構(gòu)設(shè)備升溫后的原油與大量的游離水之間通過油水界面的熱傳導而加熱游離水的問題。漿圖3所示結(jié)構(gòu)設(shè)備使用的板式布液器，改為管式布液器并設(shè)置防浪板、除油及除砂內(nèi)件，并采用引水管及“V”字型斜板組合件定時排出容器內(nèi)分離出的砂，防止容器積砂占據(jù)分離器有效空間而影響油水分離效果。
附圖編號1.油氣水砂進口(進液口)2.油出口3.水出口4.氣出口 5.排砂口601、602、603、604.熱介質(zhì)進出口7.水室液位計口801、802.水室液位變送器口9.油室液位計口101、102.油室液位變送器口11.防浪板12.聚結(jié)填料13.整流分離填料14.管式布液器15.除油除砂內(nèi)件16.聚水管17.布液槽(布油槽)18.集油槽 19.加熱盤管20.引水管及組合件21.氣液分離包 22.氣體除液包23.可調(diào)水管 24.可調(diào)水管25.安全閥口26.排污口271、272.加熱盤管進、出口28.油室液位顯示儀口 291、292.油室液位變送器上、下口30.水室液位顯示儀口 311、312.水室液位變送器上、下口32.板式布液器33.整流分離填料34.可調(diào)水管35.水室 36.油室37.安全閥口38.管路 39.閥門40.壓力表41.蝶形消能器42.排液管下面結(jié)合


圖1、圖2，說明依據(jù)本實用新型提出的適合處理中質(zhì)及重質(zhì)高含水油氣水砂混合物的水平一上向流節(jié)能型油氣水砂分離器的結(jié)構(gòu)特點及工作過程。
本油氣水砂分離器從外觀上看，主體是一個臥式鋼制圓筒型容器，在其筒體頂部安裝了一個氣液分離包21、該氣體分離包21上有油氣水砂進口1，其下部連通管式布液器14；一個氣體除液包22，其內(nèi)設(shè)有絲網(wǎng)補霧器，其下部有伸入容器內(nèi)的排液管42；主體游離水分離區(qū)內(nèi)設(shè)有管式布液器14、防浪板11、聚結(jié)填料12、整流分離填料13、除油除砂內(nèi)件15、引水管及組合件20；乳化水分離區(qū)內(nèi)設(shè)有布液槽17、加熱盤管19、集油槽18、集水管16，水室35設(shè)在設(shè)備中部，內(nèi)裝兩個可調(diào)水管23、24。
設(shè)備主要開口有油氣水砂進口1、油出口2、水出口3、氣出口4、若干排砂口5，熱介質(zhì)進、出口601、602、603、604，水室液位計口7、水位液位變送器口801、802，油室液位計口9、油室液位變送器口101、102，安全閥口25，各排砂口5設(shè)有啟閉閘門。
本實用新型的水平一上向流節(jié)能型油氣水砂分離器的工作過程是高含水油氣水砂混合物自進液口1進入設(shè)備，在氣液分離包21內(nèi)依靠離心力及重力實現(xiàn)氣液分離，分離出的氣體經(jīng)連通管線進入氣體除液包22，經(jīng)絲網(wǎng)捕霧器除液后，氣體經(jīng)氣出口4流出設(shè)備；油水砂混合物向下流入游離水分離區(qū)水層，經(jīng)管式布液器14轉(zhuǎn)向后游離水進入水層，乳化水在水層中上浮進入油層，含乳化水的原油經(jīng)防浪板11、聚結(jié)填料12及整流分離填料13共同作用脫出部分乳化水，含水3～10％的低含水原油經(jīng)過集油槽進入乳化水分離區(qū)布油槽17，低含水原油通過加熱盤管19加熱，溫度升高15～20℃，在乳化水分離區(qū)重力沉降脫除剩余乳化水，合格原油進入集油槽18，流入油室經(jīng)油出口2流出設(shè)備；游離水分離區(qū)分離出的水經(jīng)過防浪板11后進入除油除砂內(nèi)件15脫除污水中的乳油，含油≤500mg/L的污水經(jīng)可調(diào)水管進入水室。乳化水分離區(qū)脫出的污水經(jīng)集水管16及可調(diào)水管24進入水室、進入水室的含油≤500mg/L的污水經(jīng)水出口3流出設(shè)備；游離水分離區(qū)及乳化水分離區(qū)脫出的砂經(jīng)過除油除砂內(nèi)件15進入集砂包經(jīng)各排砂口5排入污水池。
本實用新型正常使用時，水室液位通過水室液位變送器上、下口801、802安裝的液位變送器配套儀表控制，操作人員可通過水室液位顯示儀口7安裝的儀表觀察水室液位；油室液位通過油室液位變送器上、下口101、102安裝的液位變送器配套儀表控制，操作人員可通過油室液位顯示儀口9安裝的儀表觀察油室液位；熱介質(zhì)通過熱介質(zhì)進出口601、602、603、604向加熱盤管19提供熱量，各排砂口5安裝的閥門打開時，容器水層的污水經(jīng)過引水管20將水引向排砂口。
權(quán)利要求1.一種水平—上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，包括一封閉的臥式圓筒形鋼質(zhì)容器，該容器設(shè)有油氣水砂進口(1)，油出口(2)，水出口(3)，氣出口(4)，在容器筒體上部兩端各設(shè)有氣液分離包(21)和氣體除液包(22)，該氣體除液包內(nèi)設(shè)置有絲網(wǎng)捕霧器，其特征在于該臥式鋼質(zhì)容器的內(nèi)腔分為游離水分離區(qū)和乳化水分離區(qū)兩部分游離水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有由干管和支管組成的管式布液器(14)，每一支管各對正一設(shè)置于下部的蝶式消能器(41)，該管式布液器上有水管連通設(shè)置于容器壁外的有進油口(1)的氣液分離包(21)，其下方容器壁上設(shè)有排砂口(5)，鄰近管式布液器橫向設(shè)置有防浪板(11)，聚結(jié)填料(12)，縱向設(shè)置有整流分離填料(13)，在該聚結(jié)填料(12)及整流分離填料(13)的下方設(shè)有除油除砂內(nèi)件(15)，該除油除砂內(nèi)件(15)有由若干“V”字形斜板組成的空心圓錐臺面，其下部有引水管組合件(20)，該除油除砂內(nèi)件(15)下方的容器壁上設(shè)有若干排砂口(5)；在容器中部設(shè)有水室(35)，該水室內(nèi)裝有兩個可調(diào)水管(23)，(24)；乳化水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有布液槽(17)，集油槽(18)，聚水管(16)，該聚水管(16)連通可調(diào)水管(24)，在該聚油槽(18)和布液槽(17)之間設(shè)置有加熱盤管(19)，該加熱盤管設(shè)有熱介質(zhì)進、出口(601)、(602)、(603)、(604)，在聚水管(16)下部的容器壁上設(shè)置有若干排砂口(5)，在油室(36)的上方的容器壁上設(shè)置有氣體除液包(22)，該除液包(22)內(nèi)分離出的液體經(jīng)排液管(42)流入乳化水分離區(qū)；在所述氣液分離包(21)與氣體除液包(22)之間以設(shè)置于容器筒外的管路(38)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的水平—上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，其特征在于在所述水室(35)外的容器壁上設(shè)置有水室液位計口(7)，水室液位變送器口(801)、(802)，在油室(36)外的容器壁上設(shè)置有油室液位計(9)，油室液位變送器口(101)、(102)。
3.如權(quán)利要求1所述的水平—上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，其特征在于在所述氣體除液包(22)的壁上設(shè)置有安全閥(25)。
4.如權(quán)利要求1所述的水平—上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，其特征在于所述連接氣液分離包(21)與氣體除液包(22)的管路(38)上設(shè)置有截止閥(39)和壓力表(40)。
專利摘要一種水平－上向流節(jié)能型油氣水砂分離器，包括一封閉的臥式圓筒形鋼質(zhì)容器，容器的內(nèi)腔分為游離水分離區(qū)和乳化水分離區(qū)兩部分游離水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有由干管和支管組成的管式布液器，每一支管各對正一設(shè)置于下部的蝶式消能器，該管式布液器上有水管連通設(shè)置于容器壁外的氣液分離包，鄰近管式布液器設(shè)置有防浪板，聚結(jié)填料，縱向設(shè)置有整流分離填料和除油除砂內(nèi)件；在容器中部設(shè)有水室，水室內(nèi)裝有兩個可調(diào)水管；乳化水分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有布液槽，集油槽，聚水管，在乳化水分離區(qū)上方的容器壁上設(shè)置有氣體除液包，在下部容器壁上設(shè)置有若干排砂口。本實用新型在處理油井產(chǎn)出的油氣水砂混合物時，能使加熱原油所需熱耗減少40～50％，并能有效地排除分離出的砂。
文檔編號E21B43/34GK2559790SQ0224079
公開日2003年7月9日 申請日期2002年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者肖榮, 黃松 申請人:北京華油惠博普科技有限公司