一種油氣水分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了石油化工領(lǐng)域的一種油氣水分離器，包括分離器罐體、進(jìn)料口、進(jìn)料分配管、氣包、排氣口、出油口、收油管、排水口、水收集管、變壓器和高壓電引入口，其特征在于：在所述分離器罐體內(nèi)設(shè)有兩個縱向隔板，縱向隔板將分離器罐體的空間分成油水分離室，氣液分離室和排水沉降區(qū)。采用本發(fā)明的有效地提高了氣液分離、油水分離的效率，具有三相分離器、電脫水器兩者合一的功能和效果，可以減少設(shè)備投資和設(shè)備規(guī)模。
【專利說明】
一種油氣水分罔器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油開采領(lǐng)域，具體涉及一種油田油井采出液脫氣脫水的處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]原油采出液從油田開采出來后，含有水、天然氣，在運輸前需要進(jìn)行脫水、脫氣處理，處理后的凈化原油和天然氣作為產(chǎn)品分別進(jìn)行外輸，分離出來的水可以作為油井的回注水。油田采出液的分離一般采用三相分離器進(jìn)行處理，但隨著油田采出液含水量的增加，三相分離器處理后的原油含水量仍然過高，影響著油田的后續(xù)處理，甚至造成外輸原油含水量不達(dá)標(biāo)的情況發(fā)生?，F(xiàn)有常規(guī)的三相分離器主要結(jié)構(gòu)是原油從罐體的一端進(jìn)入，通過氣液預(yù)分離或直接噴入罐內(nèi)，罐體上部為氣液分離空間，下部為油水分離空間，內(nèi)部設(shè)置有聚結(jié)板或梳氣板，通過重力沉降分離的方式進(jìn)行油氣水的分離；其主要問題是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、氣液分離空間占用大、油水分離效率較低，一般需要多級分離才能滿足原油含水要求，導(dǎo)致設(shè)備數(shù)量多、占地面積增大。
[0003]近年來，人們針對常規(guī)三相分離器存在的問題對其進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一些新型結(jié)構(gòu)的三相分離器。中國專利CN101829441A公開了一種三相游離水分離器，包括臥式罐體、氣液旋流分離器。罐體內(nèi)設(shè)有進(jìn)液隔板，進(jìn)液隔板將罐體分成氣液分離區(qū)域與油水分離區(qū)域。油水分離區(qū)域的上部設(shè)有分布槽，分布槽的下方設(shè)有豎掛板式電極。該專利存在的主要問題是:1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)構(gòu)件占罐內(nèi)空間大，影響油水分離和氣液分離的效果；2)油水混合物由于流動方向與水滴沉降方向一致，影響了油水分離效果；3)油水分離過程中流動不平穩(wěn)，存在擾流問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種油氣水分離器，利用高效靜電場脫水技術(shù)，使三相分離器脫水效果達(dá)到現(xiàn)有的三相分離器與電脫水器兩種設(shè)備共同使用的效果，以解決現(xiàn)有技術(shù)中三相分離器分離效率不高的問題。本發(fā)明一種油氣水分離器能夠滿足現(xiàn)有油田的原油脫水脫氣的處理要求，從而減少油田處理設(shè)備級數(shù)，減少投資。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種油氣水分離器，包括分離器罐體、進(jìn)料口、進(jìn)料分配管、氣包、排氣口、出油口、收油管、排水口、水收集管、變壓器和高壓電引入口，其特征在于:在所述分離器罐體內(nèi)設(shè)有兩個縱向隔板，縱向隔板將分離器罐體的空間分成四個區(qū)域，縱向隔板左右兩側(cè)為油水分離室，縱向隔板中間為氣液分離室，下部為排水沉降區(qū)；所述進(jìn)料口設(shè)置在分離器罐體底部，進(jìn)料口與進(jìn)料分配管相連通；罐體頂部氣包內(nèi)設(shè)有除沫絲網(wǎng)，氣包上設(shè)置有排氣口 ；油水分離室內(nèi)設(shè)有電極板，電極板通過高壓引入口與變壓器相連，在油水分離室上方的分離器罐體上設(shè)有收油管與出油口相連；在分離器罐體下部設(shè)有水收集管及相連通的排水口。
[0007]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述兩個縱向隔板與分離器罐體的罐壁采取焊接連接，所述的縱向隔板為平行于分離器罐體的軸向方向進(jìn)行安裝，亦可垂直于分離器罐體的軸向方向進(jìn)行安裝。
[0008]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述兩個縱向隔板將分離器罐體分隔成左右兩個油水分尚室和中間一個氣液分尚室，所述氣液分尚室與兩個油水分尚室分割空間之比為1: (3?6)，油水分離室和氣液分離室在隔板以上互不相通。
[0009]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述進(jìn)料分配管沿著分離器罐體的軸向布置，進(jìn)料分配管位于氣液液面之上100?400mm。在進(jìn)料分配管上開有出油孔，出油孔的直徑為5?30mm，間距為50?300mm，出油孔為沿著進(jìn)料分配管的軸向水平兩邊開孔，對稱分布。
[0010]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述的水收集管沿著分離器罐體的軸向布置，水收集管距離罐底50?300mm。在水收集管上均勻開有收集孔，收集孔的直徑為10?30mm,間距為50?300mm,收集孔為沿著水收集管的朝下方向開孔。
[0011]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述收油管沿著分離器罐體的軸向布置，收油管距離分離器罐頂50?300mm。收油管上均勻開有收油孔，收油孔的直徑為5?30mm,間距為50?300mm,收油孔為沿著收油管的朝上方向開孔。
[0012]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述的電極板為水平電極板或豎直電極板。所述的電極板可以采用金屬極板，也可采用外部包覆絕緣材料的金屬極板。
[0013]本發(fā)明一種油氣水分離器，其進(jìn)一步特征在于:所述的變壓器輸出的高壓電為交流電或脈沖交流電。
[0014]本發(fā)明提供的一種油氣水分離器，與現(xiàn)有的三相分離器相比，具有如下優(yōu)點:
[0015]I)本發(fā)明將油水靜電場分離技術(shù)引入三相分離器內(nèi)，采用靜電場進(jìn)行破乳處理，可以使原油中小水滴的聚結(jié)成大水滴，加快水滴沉降的速度，比僅靠重力沉降分離要快數(shù)倍。提高油水分離的效率，降低了原油含水量。
[0016]2)本發(fā)明采用氣液分離與油水分離分隔處理結(jié)構(gòu)，使油水分離中沒有氣體，保證了高壓靜電場的安全、平穩(wěn)的運行。
[0017]3)本發(fā)明采用氣液分離與油水分離分隔處理結(jié)構(gòu)，使油水分離中液體的流動方式由水平流動轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪绷鲃樱蟠蠼档土艘后w流動的流速，促進(jìn)了小直徑水滴的沉降。
[0018]4)本發(fā)明有效地提高了氣液分離、油水分離的效率，具有三相分離器、電脫水器兩者合一的功能和效果，可以減少設(shè)備投資和設(shè)備規(guī)模。
[0019]5)減少氣液分離的空間，增加了油水分離的空間，從而提高了油水分離的效果。
[0020]6)采用這種結(jié)構(gòu)形式，可以使含70-80%水的輕中質(zhì)原油經(jīng)過處理后含水量達(dá)到
0.5%以下，含70-80%水的重質(zhì)原油經(jīng)過處理后含水量達(dá)到1%以下。
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種油氣水分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]
[0024]其中所示附圖標(biāo)記為:1_分離器罐體，2-進(jìn)料口，3-進(jìn)料分配管，4-縱向隔板，41-氣液分離室，42-油水分離室，43-排水沉降區(qū)，5-排氣口，6-氣包，7-除沫絲網(wǎng)，8-電極板，9-出油口，10-收油管，11-變壓器，12-高壓引入口，13-排水口，14-水收集管，15-氣液液面。
【具體實施方式】
[0025]下面用具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，但這些實施例并不限制本發(fā)明的范圍。
[0026]—種油氣水分離器，設(shè)有分離器罐體1、進(jìn)料口 2、進(jìn)料分配管3、氣包6、排氣口 5、出油口 9、收油管10、排水口 13、水收集管14、變壓器11和高壓電引入口 12，分離器罐體I內(nèi)設(shè)有兩個縱向隔板4，縱向隔板4將分離器罐體I的空間分成四個區(qū)域，縱向隔板左右兩側(cè)為油水分離室42，縱向隔板中間為氣液分離室41，下部為排水沉降區(qū)43 ;原料油由罐體底部的進(jìn)料口 2進(jìn)入，在壓力的作用下，經(jīng)進(jìn)料分配管3在氣液分離室41的液面上部空間噴入分離器罐內(nèi)，分離器罐體I頂部氣包6內(nèi)設(shè)有除沫絲網(wǎng)7，氣包6上設(shè)置有排氣口 5 ;左右兩個油水分離室42內(nèi)設(shè)有電極板8，電極板8通過高壓引入口 12與變壓器11相連，左右兩個油水分離室42在頂部各設(shè)有一個出油口 9和收油管10 ;分離器罐體I下部設(shè)有一個排水口 13和水收集管14。
[0027]兩個縱向隔板4的上部與分離器罐體I罐壁采取焊接連接，將分離器內(nèi)分成兩個油水分離室42和一個氣液分離室41，各個空間在隔板以上互不相通，縱向隔板下部距分離器罐壁距離為300?600_，靠近油水界面或浸于油水界面之下。
[0028]進(jìn)料分配管3上開有出油孔，出油孔的直徑為5?30mm，間距為50?300mm，出油孔為沿著進(jìn)料分配管3的軸向水平兩邊開孔，對稱分布，進(jìn)料分配管3位于氣液液面之上100?400_。進(jìn)料分配管3沿著分離器罐體I的軸向布置。
[0029]水收集管14上開有收集孔，收集孔的直徑為10?30mm，間距為50?300mm，收集孔為沿著分配管的朝下方向開孔，水收集管14應(yīng)距離分離器罐底50?300mm，水收集管14沿著分離器罐體I的軸向布置。
[0030]收油管10上開有收油孔，收油孔的直徑為5?30mm，間距為50?300mm，收油孔為沿著收油管10的朝上方向開孔，收油管10應(yīng)距離分離器罐頂50?300mm。收油管10沿著分離器罐體I的軸向布置。
[0031]電極板8采用三層水平電極板結(jié)構(gòu)，位于油水分離室42的上部。其中只有中層電極板通過高壓引入口 12與變壓器11相連，每個變壓器11與一組電極板8相連。
[0032]本發(fā)明一種油氣水分離器在實際應(yīng)用中的操作過程為，自油井來的原料油由進(jìn)料口 2進(jìn)入，經(jīng)進(jìn)料分配管3上水平對稱分布的小孔噴出，沿著分離器罐體I軸線均勻分布在氣液分離室41的液面上部氣相空間，氣液混合物在下落過程中進(jìn)行氣液分離，分離出來的氣體向上流動，氣體攜帶的小液滴在重力作用下沉降分離，氣體通過氣液分離室41頂部的氣包6進(jìn)行收集，穿過除沫絲網(wǎng)7進(jìn)一步除去更小的液滴后由排氣口 5流出；分離出的液體在氣液分離室41下部在沉降過程中進(jìn)一步沉降分離出氣體；分離氣體后的液體向下流動繞過隔板4的下沿進(jìn)入左右兩側(cè)的油水分離室42向上流動，經(jīng)過上部的電極板8組成的電場，液體中的小水滴在電場作用下聚結(jié)成大水滴，在重力作用下向下沉降，水滴沉積在罐內(nèi)底部形成水層，然后由分離器罐體I下部設(shè)有水收集管14收集后經(jīng)排水口 13流出；脫水后的原油向上流動，由油水分離室42頂部的收油管10收油經(jīng)出油口 9流出。
[0033]根據(jù)原料油含氣量的多少，可以調(diào)整氣液分離室41與油水分離室42之間的比例，也可以根據(jù)排氣中含油的多少調(diào)整氣液的操作液面高度，達(dá)到裝置運行的技術(shù)要求。
[0034]本發(fā)明適用于油田采出液的脫水、脫氣處理，可廣泛應(yīng)用于陸上油田和海上油田。
【主權(quán)項】
1.一種油氣水分離器,包括分離器罐體、進(jìn)料口、進(jìn)料分配管、氣包、排氣口、出油口、收油管、排水口、水收集管、變壓器和高壓電引入口，其特征在于:在所述分離器罐體內(nèi)設(shè)有兩個縱向隔板，縱向隔板將分離器罐體的空間分成四個區(qū)域，縱向隔板左右兩側(cè)為油水分離室，縱向隔板中間為氣液分離室，下部為排水沉降區(qū)；所述進(jìn)料口設(shè)置在分離器罐體底部，進(jìn)料口與進(jìn)料分配管相連通；罐體頂部氣包內(nèi)設(shè)有除沫絲網(wǎng)，氣包上設(shè)置有排氣口 ；油水分離室內(nèi)設(shè)有電極板，電極板通過高壓引入口與變壓器相連，在油水分離室上方的分離器罐體上設(shè)有收油管與出油口相連；在分離器罐體下部設(shè)有水收集管及相連通的排水口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述兩個縱向隔板與分離器罐體的罐壁采取焊接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述的縱向隔板為平行或垂直于分離器罐體的軸向方向進(jìn)行安裝。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述氣液分離室與兩個油水分離室分割空間之比為1: (3?6)，油水分離室和氣液分離室在隔板以上互不相通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述進(jìn)料分配管沿著分離器罐體的軸向布置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油氣水分離器，其特征在于:在進(jìn)料分配管上開有出油孔，出油孔的直徑為5?30mm，間距為50?300mm，出油孔為沿著進(jìn)料分配管的軸向水平兩邊開孔，對稱分布。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述的水收集管沿著分離器罐體的軸向布置，水收集管距離罐底50?300mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油氣水分離器，其特征在于:在所述水收集管上均勻開有收集孔，收集孔的直徑為10?30mm,間距為50?300mm,收集孔為沿著水收集管的朝下方向開孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣水分離器，其特征在于:所述收油管沿著分離器罐體的軸向布置，收油管距離分離器罐頂50?300mm。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油氣水分離器，其特征在于:在所述收油管上開有收油孔，收油孔的直徑為5?30mm,間距為50?300mm,收油孔為沿著收油管的朝上方向開孔。
【文檔編號】B01D17/06GK105879430SQ201410508479
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月24日
【發(fā)明人】崔新安, 劉家國, 汪實彬, 袁海欣, 申明周, 曹振興, 李春賢
【申請人】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