仰角式三相分離器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種油氣水三相分離器，主要由罐體（1）組成，罐體（1）軸線與水平面有一定夾角；罐體（1）下方設(shè)置排水管（16）；罐體（1）內(nèi)從下到上依次設(shè)置第二聚結(jié)器（8）、擋板（10）和第一聚結(jié)器（13）；第二聚結(jié)器（8）下方水平安置兩根交叉互通的收油管（3）；擋板（10）上方設(shè)有氣液進(jìn)口（12），安全閥（11）設(shè)置于擋板（10）上方上；第一聚結(jié)器（13）設(shè)置在氣液進(jìn)口（12）上方罐體（1）內(nèi)；罐體（1）頂部設(shè)置有排氣口（15）。該分離器主要應(yīng)用于油田開發(fā)產(chǎn)液中含水含氣的油井，利用油氣水的密度差以及仰角式三相分離器的強化分離設(shè)施實現(xiàn)油氣水的分離。
【專利說明】仰角式三相分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油氣水三相分離的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外油田通常采用重力沉降方式進(jìn)行油氣水三相分離處理，在油田生產(chǎn)過程中，重力分離器的原理是基于不同介質(zhì)的密度差實現(xiàn)的?，F(xiàn)場常用的重力分離器主要有兩種類型:臥式分離器和立式分離器，均屬壓力儲罐式沉降器。臥式分離器的分離性能優(yōu)于立式分離器，由于臥式分離器有較大的集液區(qū)體積，適合處理發(fā)泡原油和伴生氣的分離，來液流量變化大時，臥式分離器的液位變化小，緩沖能力強，臥式分離器還有易于安裝、檢查、保養(yǎng)等優(yōu)點；立式分離器適宜處理含固體雜質(zhì)較多的油氣混合物，立式分離器占地面積小，有利于在海洋采油領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003]在油田實際應(yīng)用中，立式分離器內(nèi)氣液分離界面小，氣液分離效果相對較差；臥式分離器氣液分離界面較大，氣液分離效果較好，但液面高度小，排水口和油水界面距離短，油水分離效果差，且罐底面積大，占地面積大，同時在立式和臥式分離器中容易出現(xiàn)“死油區(qū)”和“死水區(qū)”，使得有效分離空間降低。
[0004]針對臥式和立式分離器在處理技術(shù)及現(xiàn)場生產(chǎn)上存在的局限性，造成分離效果不理想，分離出的水中含油量偏高等因素。通過研究先進(jìn)適應(yīng)技術(shù)，基于重力分離原理，開發(fā)出具有效率高，占地面積小等特點的仰角式的三相重力分離器，以適應(yīng)滿足油田生產(chǎn)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種仰角式三相分離器，解決臥式和立式分離器中出現(xiàn)的分離效率低，分離效果不理想，設(shè)備體積大等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明仰角式三相分離器，主要由罐體I組成，罐體I呈中空圓柱形，兩端設(shè)有橢圓形封頭，其中，上述罐體I軸線與水平面夾角為15°?45° ;上述罐體I底端軸線下方設(shè)置排水管16 ;上述罐體I內(nèi)從下到上依次設(shè)置有與罐體I軸線垂直的第二聚結(jié)器8、擋板10和第一聚結(jié)器13 ;上述第二聚結(jié)器8下側(cè)有通口 ；上述第二聚結(jié)器8下方水平安置兩根交叉互通的收油管3，收油管3頂部均開槽，收油管3交叉處設(shè)有一根接管22，接管22下端和收油管3交叉處相連通，接管22上端和排油接管23相連通，排油接管23與罐壁上的排油口 4相連通，排油接管23焊接在罐壁支架21上；上述擋板10下側(cè)半圓形上均布小孔；上述擋板10上方設(shè)有氣液進(jìn)口 12，安全閥11設(shè)置于擋板10上方罐壁上；上述第一聚結(jié)器13沿圓周方向布置在氣液進(jìn)口 12上方的罐體I內(nèi)；上述罐體I頂部設(shè)置有排氣口 15。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選是上述罐體I軸線與水平面夾角為20°?30°。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選是上述罐體I軸線與水平面夾角為25°。
[0009]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，上述罐體I呈非等徑圓柱，從底部到頂部依次為大直徑圓柱段，變直徑錐形段，小直徑圓柱段。[0010]上述收油管3下方設(shè)有與罐體I軸線垂直的斜梯2。上述斜梯2上、下端分別焊接在罐體I上、下側(cè)內(nèi)壁。
[0011]上述斜梯2上端上方設(shè)置有第一人孔5。
[0012]上述第二聚結(jié)器8和斜梯2之間上側(cè)罐壁設(shè)有油水界面儀6。
[0013]上述油水界面儀6和第二聚結(jié)器8之間設(shè)有就地液位計7。
[0014]上述罐體I下側(cè)焊接第一支座17和第二支座18，第二支座18長度大于第一支座17。
[0015]上述擋板10下部設(shè)有第二人孔20。上述第二人孔20上設(shè)有蓋板。
[0016]與現(xiàn)在技術(shù)方案相比，本發(fā)明仰角式三相分離器與水平面呈一定的角度，既可以避免立式分離器油水分離界面面積小以及臥式三相分離器油水界面同排水口的距離較短的不足，又可以防止分離器內(nèi)部“死油”或“死水”的出現(xiàn)，實現(xiàn)油氣水的高效分離，最大程度的降低分離出的污水中的含油量。該裝置采用仰角式設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，分離效率高，占地面積小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]圖1為本發(fā)明仰角式三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為收油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)左視圖；
[0020]圖3收油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)俯視圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的主體是一具軸線與水平面呈一定角度的鋼制罐體1，本實施例中的罐體I軸線與水平面夾角為25°，仰角式三相分離器與地面呈一定角度放置，可以克服立式分離容器油水界面面積小以及臥式分離容器油水界面距離排水口小的不足，可以降低分離后的污水含油量，從而提高油水分離的質(zhì)量。罐體I下側(cè)焊接有第一支座17和第二支座18，第二支座18的長度大于第一支座17。
[0022]罐體I呈非等徑的中空圓柱形狀，從底部到頂部可依次分為大直徑圓柱段、變直徑錐形段和小直徑圓柱段，罐體I的兩端為橢圓形封頭。
[0023]罐體I底部、罐體I軸線的下側(cè)設(shè)有水平方向的排水管16，排水管16焊接在罐體I上并深入罐體I內(nèi)部，排水管16的作用是將仰角式分離器分離后的污水排出罐體I。
[0024]罐體I頂部的橢圓形封頭上設(shè)有排氣口 15，排氣口 15與罐體I的軸線同向，排氣口 15與排氣管道相連通以排出仰角式三相分離器分離出的氣體。
[0025]罐體I的變直徑錐形段的中上側(cè)部位設(shè)有氣液進(jìn)口 12，氣液進(jìn)口 12與氣液進(jìn)口管道相連通，氣液進(jìn)口 12是氣液混合物進(jìn)入罐體I內(nèi)部的入口。
[0026]罐體I后側(cè)罐壁的中上部位設(shè)有排油口 4，排油口 4與罐體I外的排油管道相連通，排油口 4是仰角式三相分離器分離出的油相的排出口。
[0027]罐體I內(nèi)部、所述氣液進(jìn)口 12的斜下方設(shè)有沿圓周方向布置的擋板10，擋板10為一圓形鋼板，擋板10的下側(cè)半圓形上均布小孔，擋板10的下側(cè)半圓形正中央設(shè)有第二人孔20，第二人孔20上設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有把手，蓋板可以打開，以便于操作人員穿過擋板IOo
[0028]擋板10的上方、小直徑圓柱段的內(nèi)部設(shè)有沿圓周方向布置的第一聚結(jié)器13，第一聚結(jié)器13可以吸附氣相中的小液滴，吸附后的小液滴不斷的積聚變大，最后在重力的作用下沉降下來。
[0029]擋板10和第一聚結(jié)器13形成的空間為氣液分離區(qū)19，第一聚結(jié)器13和罐體I頂部罐壁形成的空間為集氣區(qū)14，擋板10的下方罐體I空間為油水分離區(qū)9。
[0030]氣液混合物通過氣液進(jìn)口 12進(jìn)入罐體I內(nèi)部的氣液分離區(qū)19后，擋板10可以緩解氣液混合物的沖擊力，降低氣液混合物的流速，延長分離時間，氣液在重力的作用下初步分離后，分離出的液相經(jīng)擋板10下部的小孔進(jìn)入油水分離區(qū)9，擋板10上的小孔可以起到整流的作用，分離出的氣相經(jīng)第一聚結(jié)器13后進(jìn)入集氣區(qū)14，第一聚結(jié)器13可以吸附沉降氣相中的小液滴，集氣區(qū)14內(nèi)的氣相經(jīng)排氣口 15排出罐體I。
[0031]罐體I內(nèi)部、所述擋板10的斜下方設(shè)有沿圓周方向布置的第二聚結(jié)器8，第二聚結(jié)器8和罐體I下側(cè)罐壁之間設(shè)有液體流通通道，第二聚結(jié)器8為油水分離聚結(jié)器，經(jīng)過特殊的親水憎油處理，油水混合物流經(jīng)第二聚結(jié)器8時，第二聚結(jié)器8可以吸附油水混合物中的水相，水相的小液滴不斷積聚變大，最后在重力的作用下沉降至罐體I底部，油水混合物中的油相可以通過第二聚結(jié)器8。
[0032]經(jīng)第二聚結(jié)器8分離出的油相可以被設(shè)置在第二聚結(jié)器8下方的收油管3收集，如圖3所示，兩根收油管3在水平方向呈90°交叉，收油管3的頂部開有收油槽且收油管3互相連通，在兩根收油管3的交叉處，如圖2所示，有一根豎直方向的接管22，接管22的下端和兩根收油管3的交叉處相連通，接管22的上端和排油接管23相連通，排油接管23與排油口 4相連通，排油接管23通過焊接在罐壁上的支架21支撐。收油管3收集的油相在罐內(nèi)壓力的作用下經(jīng)豎直方向的接管22、排油接管23以及排油口 4排出罐體I。
[0033]罐體I上側(cè)靠近罐體I底部的位置設(shè)置有第一人孔5，第一人孔5下方的罐體I內(nèi)部設(shè)有與罐體I軸線垂直的斜梯2，斜梯2的上端和下端分別與罐體I的上壁和下壁焊接，工作人員可以通過第一人孔5和斜梯2進(jìn)入罐體I內(nèi)部。第一人孔5的上方設(shè)有油水界面儀6，油水界面儀6的上方設(shè)有就地液位計7，就地液位計7測量管的下端在罐體I下側(cè)，安全閥11設(shè)置于擋板10上方罐壁上。
[0034]本發(fā)明的工作過程如下:
[0035]油氣水混合物經(jīng)罐體I外壁的氣液進(jìn)口 12進(jìn)入罐體I內(nèi)部，第一支座17和第二支座18支撐罐體1，擋板10可以緩解油氣水混合物的沖擊，降低油氣水混合物的流速以延長沉降分離時間，油氣水混合物在氣液分離區(qū)19實現(xiàn)氣液分離；分離出的氣體經(jīng)第一聚結(jié)器13進(jìn)入集氣區(qū)14，第一聚結(jié)器13可以去除氣體中夾帶的小液滴，氣體經(jīng)排氣口 15排出罐體I ;油水混合物經(jīng)擋板下部的小孔進(jìn)入油水分離區(qū)9，經(jīng)過第二聚結(jié)器8時，通過第二聚結(jié)器8的吸附、聚結(jié)和沉降的作用實現(xiàn)油水分離，分離出的油經(jīng)收油管3收集后，經(jīng)豎直方向的接管22、排油接管23和排油口 4排出罐體1，分離出的水經(jīng)排水管16排出罐體I ;工作人員可通過第一人孔5和斜梯2進(jìn)入罐體I內(nèi)部進(jìn)行必要的作業(yè)，可以通過打開第二人孔20處的蓋板進(jìn)入氣液分離區(qū)19，工作人員可以通過油水界面儀6以掌握油水界面情況，通過就地液位計7掌握罐體I內(nèi)部的液位，通過安全閥11控制罐體I內(nèi)部的壓力不超過0.65MPa。[0036]因為仰角分離器有一定的傾角，在重力的作用下，水相會自動的向排水管流動，這樣在分離器中不易形成死區(qū)，使得分離空間得到充分的利用，有利于提高油水分離效率。
[0037]同立式分離器相比，仰角式分離器的油滴浮升面積較大，有利于提高分離效率。
【權(quán)利要求】
1.一種仰角式三相分離器,主要由罐體(I)組成,罐體(I)呈中空圓柱形,兩端設(shè)有橢圓形封頭，其特征是:所述罐體(I)軸線與水平面夾角為15°?45° ; 所述罐體(I)底端軸線下方設(shè)置排水管(16)； 所述罐體(I)內(nèi)從下到上依次設(shè)置有與罐體(I)軸線垂直的第二聚結(jié)器(8)、擋板(10)和第一聚結(jié)器(13); 所述第二聚結(jié)器(8)下側(cè)有通口 ； 所述第二聚結(jié)器(8)下方水平安置兩根交叉互通的收油管(3)，收油管(3)頂部均開槽，收油管(3)交叉處設(shè)有一根接管(22)，接管(22)下端和收油管(3)交叉處相連通，接管(22)上端和排油接管(23)相連通，排油接管(23)與罐壁上的排油口(4)相連通，排油接管(23)焊接在罐壁支架(21)上； 所述擋板(10)下側(cè)半圓形上均布小孔； 所述擋板(10)上方設(shè)有氣液進(jìn)口(12)，安全閥(11)設(shè)置于擋板(10)上方罐壁上； 所述第一聚結(jié)器(13)沿圓周方向布置在氣液進(jìn)口(12)上方的罐體(I)內(nèi)； 所述罐體(I)頂部設(shè)置有排氣口(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述罐體(I)軸線與水平面夾角為20。?30。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述罐體(I)軸線與水平面夾角為25°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述罐體(I)呈非等徑圓柱，從底部到頂部依次為大直徑圓柱段，變直徑錐形段，小直徑圓柱段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述收油管(3)下方設(shè)有與罐體(I)軸線垂直的斜梯(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述斜梯(2)上、下端分別焊接在罐體(I)上、下側(cè)內(nèi)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述斜梯(2)上端上方設(shè)置有第一人孔(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述第二聚結(jié)器(8)和斜梯(2)之間上側(cè)罐壁設(shè)有油水界面儀(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述油水界面儀(6)和第二聚結(jié)器(8)之間設(shè)有就地液位計(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述罐體(I)下側(cè)焊接第一支座(17)和第二支座(18)，第二支座(18)長度大于第一支座(17)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述擋板(10)下部設(shè)有第二人孔(20)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的仰角式三相分離器，其特征是:所述第二人孔(20)上設(shè)有蓋板。
【文檔編號】B01D19/00GK103657158SQ201210346948
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】項勇, 周松, 羅曉明, 徐國安, 趙昕銘, 鄒曉燕 申請人:中國石油天然氣股份有限公司