Sagd循环预热采出液除油沉降罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油田采出液油水分离装置技术领域，是一种SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其包括罐体、布液装置、中心筒、刮油装置、集水装置和水位调节器；罐体为立式罐体，在罐体的上部外侧固定安装有水位调节器，在罐体内的上部设置有布液装置，布液装置上固定安装并连通有进液管，进液管的另一端位于罐体的外部，在罐体中竖立有中心筒，中心筒的上端固定安装有上大下小喇叭状的收油碗。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，实现了采出液中浮油及大部分的小颗粒泥砂、悬浮物上浮，大粒径的泥砂下沉，保证了油、水、泥快速而有效的初步分离，有效降低采出水中含油和悬浮物含量，从而实现SAGD循环预热采出液处理。
【专利说明】
SAGD循环预热采出液除油沉降罐
技术领域
[0001]本实用新型涉及油田采出液油水分离装置技术领域，是一种SAGD循环预热采出液除油沉降罐。
【背景技术】
[0002]蒸汽辅助重力泄油(SAGD)，是国内外开发超稠油的一项前沿技术，采用SAGD技术开采稠油或超稠油，可以大幅度提高采收率。SA⑶生产周期包括循环预热与正常生产两个阶段，SAGD循环预热阶段通常持续3-6个月，汽腔连通后转入正常生产阶段。
[0003]循环预热阶段采出液和SAGD正常生产阶段采出液基本物性、油水乳化特性、脱水机理等方面都存在较大差异，且该阶段采出液易与悬浮物、泥砂等形成油泥，原油回收处理难度大，依靠现有的工艺技术和设备无法满足该阶段采出液的处理。
[0004]循环预热阶段采出液具有以下特点:
[0005](I)SA⑶循环预热阶段采出液为微碱性，水型为碳酸氢钠型，悬浮物含量高，原油中胶质含量高(> 20%)，50°C脱气原油粘度在50000 mPa.s以上；
[0006](2)该阶段需注入大量过热蒸汽加速汽腔发育，在汽腔尚未成熟的过程中，地层吸热能力有限，不能吸收的余热会以饱和蒸汽的形式随采出液从井口采出。因此，该阶段井口采出液携汽量比较严重，携汽量普遍在40%以上，最高可达80%，采出液温度高(160 °C至180°C，最高可达到220°C )，含油量较低(1%至20%)；
[0007](3)循环预热阶段采出液携砂量大(1%至5%)，主要为石英砂类，含砂粒径主要分布在SlMi附近的区间，在循环液处理药剂作用下，油、水、泥、砂以及悬浮物的混合物会在油水界面上富集，大量粘土成分充当乳化剂作用，增加原油回收难度；
[0008](4)该阶段采出液在长时间静置后，采出液呈稳定的W/0型、0/W型混合乳化状态，该状态下常规的正相、反相破乳剂及预脱水药剂均不能达到预期的目的，油水分离难度很大；
[0009](5)该阶段采出液油珠粒径分布在80μηι至ΙΟΟμπι、ΙΟμπι至40μηι这两个范围，油滴粒径分布明显小于吞吐开发采出液。
[0010]同时，由于该阶段采出液油水密度差较小，造成了采出液油水乳化稳定性较好，不易重力分离。因此，SA⑶循环预热阶段采出液介于W/0型、0/W型油水两相混合型乳液之间，当做污水处理，含油量、悬浮物过高；当做原油脱水处理，破乳剂选型困难，而目前的油水分离设备均不能满足SAGD循环预热阶段采出液的油水分离条件，例如采用普通立式除油罐，其不能满足采出液除油、悬浮物的要求，其主要表现为采出液进入除油罐含油和悬浮物含量远高于普通除油罐设计指标，同时大量泥砂和悬浮物在罐顶富集，短时间内即会影响到除油罐的正常工作，造成处理系统瘫痪。
【发明内容】
[0011]本实用新型提供了一种SAGD循环预热采出液除油沉降罐，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前的油水分离设备均不能满足SAGD循环预热阶段采出液的油水分离的问题。
[0012]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种SAGD循环预热采出液除油沉降罐，包括罐体、布液装置、中心筒、刮油装置、集水装置和水位调节器;罐体为立式罐体，在罐体的上部外侧固定安装有水位调节器，在罐体内的上部设置有布液装置，布液装置上固定安装并连通有进液管，进液管的另一端位于罐体的外部，在罐体中竖立有中心筒，中心筒的上端固定安装有上大下小喇叭状的收油碗，收油碗位于布液装置上方，在收油碗上方的罐体内设置有刮油装置，刮油装置上固定安装有转动轴，转动轴的上端位于罐体的顶部外侧，在中心筒的下部内设置有将中心筒分隔成上部集油腔和下部集水腔的盲板，集油腔的下部固定安装并连通有出油管，出油管的另一端位于罐体外部，在罐体内的下部设置有集水装置，集水装置与集水腔相连通，在集水腔的上部连通有排水管，排水管的一端与水位调节器相连通，在水位调节器上还固定安装并连通有出水管，在罐体的底部设置有负压排泥装置，负压排泥装置上固定安装并连通有排泥管，排泥管的另一端位于罐体外部。
[0013]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0014]上述布液装置包括布液箱、布液总管、布液支管和喇叭布液碗，在中心筒上部的外侧密封固定安装有布液箱，布液箱上固定安装并连通有进液管，布液箱上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液总管，每根布液总管另一端的出液口朝下，在每根布液总管的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液支管，每根布液支管另一端的出液口朝下，在每根布液支管的出液口上固定安装有上小下大的喇叭布液碗。
[0015]上述集水装置包括集水总管、集水支管和喇叭集水碗，在集水腔的上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水总管，每根集水总管另一端的出液口朝下，在每根集水总管的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水支管，每根集水支管另一端的出液口朝下，在每根集水支管的出液口上固定安装有上小下大的喇叭集水碗。
[0016]上述水位调节器包括水箱、支撑板、丝杠和阀板，水箱为上端敞口的水箱，水箱内设置有能与水箱侧壁形成滑动密封的阀板，阀板的上端面上固定安装有丝杠，水箱的上部内固定安装有支撑板，在支撑板上设置有与丝杠相配的螺纹调节孔，丝杠安装在螺纹调节孔内，排水管的一端与水箱相连通，在水箱上还固定安装并连通有出水管。
[0017]上述在刮油装置下方罐体内设置有加热盘管;或/和，在集水腔的下部固定安装并连通有低排水管，低排水管的另一端位于罐体的外部。
[0018]上述在罐体内设置有平衡竖管，平衡竖管的上端位于罐体内的顶部，在平衡竖管的上部固定安装并连通有上平衡横管，上平衡横管的另一端与布液箱相连通，在平衡竖管的下端固定安装并连通有下平衡横管，下平衡横管的另一端与集水腔相连通。
[0019]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，实现了采出液中浮油及大部分的小颗粒泥砂、悬浮物上浮，大粒径的泥砂下沉，保证了油、水、泥快速而有效的初步分离，有效降低采出水中含油和悬浮物含量，从而实现SAGD循环预热采出液处理。
【附图说明】
[0020]附图1为本实用新型最佳实施例的主视透视结构示意图。[0021 ]附图中的编码分别为:I为罐体，2为进液管，3为中心筒，4为收油碗，5为刮油装置，6为转动轴，7为集油腔，8为集水腔，9为盲板，10为出油管，11为排水管，12为出水管，13为负压排泥装置，14为排泥管，15为布液箱，16为布液总管，17为布液支管，18为喇叭布液碗，19为集水总管，20为集水支管，21为喇叭集水碗，22为水箱，23为平衡竖管，24为上平衡横管，25为下平衡横管，26为低排水管。
【具体实施方式】
[0022]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0023]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0024]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0025]如附图1所示，该SAGD循环预热采出液除油沉降罐包括罐体1、布液装置、中心筒3、刮油装置5、集水装置和水位调节器;罐体I为立式罐体，在罐体I的上部外侧固定安装有水位调节器，在罐体I内的上部设置有布液装置，布液装置上固定安装并连通有进液管2，进液管2的另一端位于罐体I的外部，在罐体I中竖立有中心筒3，中心筒3的上端固定安装有上大下小喇叭状的收油碗4，收油碗4位于布液装置上方，在收油碗4上方的罐体I内设置有刮油装置5，刮油装置5上固定安装有转动轴6，转动轴6的上端位于罐体I的顶部外侧，在中心筒3的下部内设置有将中心筒3分隔成上部集油腔7和下部集水腔8的盲板9，集油腔7的下部固定安装并连通有出油管10，出油管10的另一端位于罐体I外部，在罐体I内的下部设置有集水装置，集水装置与集水腔8相连通，在集水腔8的上部连通有排水管11，排水管11的一端与水位调节器相连通，在水位调节器上还固定安装并连通有出水管12，在罐体I的底部设置有负压排泥装置13，负压排泥装置13上固定安装并连通有排泥管14，排泥管14的另一端位于罐体I外部。
[0026]本实用新型采用上布液、下集水的方式，便于小颗粒的浮油珠聚结变大;罐体I顶部设置的刮油装置5能实现机械辅助连续收油，避免温度低或处理介质粘度高时，油层凝结，在油层上部形成一层硬盖，影响本实用新型的收油过程;上大下小喇叭状的收油碗4扩大收油面积，能够保证油层顺利平缓的进入集油腔7，中心筒3外层采出水起到对中心筒3内部的稠油起保温作用，能够保证稠油的流动性，并且中心筒3有足够的缓冲容积，节省了流程后端的出油缓冲罐，缩短了处理工艺流程，同时可有效保证后端提升栗平稳运行;罐体I的上部外侧设置有水位调节器，利用油水密差和U型管原理来调节油层的厚度，进而达到调节油水界面高度的目的，以最大程度利用装置容积，确保设备高效运行，同时有利于保障出油含水和出水含油指标;罐体I内的底部设置有负压排泥装置13，在不停产的条件下，实现罐体I内污泥在线水力排除。
[0027]刮油装置为现有公知技术中的刮泥机，负压排泥装置为现有公知技术中的负压排泥机。
[0028]可根据实际需要，对上述SAGD循环预热采出液除油沉降罐作进一步优化或/和改进:[0029 ] 如附图1所示，布液装置包括布液箱15、布液总管16、布液支管17和喇叭布液碗18，在中心筒3上部的外侧密封固定安装有布液箱15，布液箱15上固定安装并连通有进液管2，布液箱15上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液总管16，每根布液总管16另一端的出液口朝下，在每根布液总管16的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液支管17，每根布液支管17另一端的出液口朝下，在每根布液支管17的出液口上固定安装有上小下大的喇叭布液碗18。来液经过进液管2进入布液箱15，然后进入布液总管16，再进入各个布液支管17，最后由喇叭布液碗18排出，喇叭布液碗18能够保证布液的均匀性，具有结构简单，安装方便、不易堵塞、运行平稳的优点。
[0030]如附图1所示，集水装置包括集水总管19、集水支管20和喇叭集水碗21，在集水腔8的上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水总管19，每根集水总管19另一端的出液口朝下，在每根集水总管19的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水支管20，每根集水支管20另一端的出液口朝下，在每根集水支管20的出液口上固定安装有上小下大的喇叭集水碗21。罐体I内的水层经过各集水支管20进入集水总管19，再进入集水腔8内，最后由排水管11、水位调节器和出水管12排出，喇叭集水碗21能够保证集水的均匀性，具有结构简单，安装方便、不易堵塞、运行平稳的优点。
[0031]如附图1所示，水位调节器包括水箱22、支撑板、丝杠和阀板，水箱22为上端敞口的水箱，水箱22内设置有能与水箱22侧壁形成滑动密封的阀板，阀板的上端面上固定安装有丝杠，水箱22的上部内固定安装有支撑板，在支撑板上设置有与丝杠相配的螺纹调节孔，丝杠安装在螺纹调节孔内，排水管11的一端与水箱22相连通，在水箱22上还固定安装并连通有出水管12。当需要调节水箱22内液面的高度时，旋转丝杠，进而带动阀板上下移动，因为阀板与水箱22侧壁密封，当阀板上下移动时，在压力的作用下水箱22内的页面高度也随之升高或降低，进而达到调节水箱22内液面高度的目的。
[0032]如附图1所示，在刮油装置5下方罐体内设置有加热盘管;或/和，在集水腔8的下部固定安装并连通有低排水管26，低排水管26的另一端位于罐体I的外部。加热盘管保持原油在较高温度下分离，保证原油具有较好流动性，避免油层凝结，影响收油效果;低排水管26方便当罐体I需要进行检修或维护时，便于排尽装置内部的液体。
[0033]如附图1所示，在罐体I内设置有平衡竖管23，平衡竖管23的上端位于罐体I内的顶部，在平衡竖管23的上部固定安装并连通有上平衡横管24，上平衡横管24的另一端与布液箱15相连通，在平衡竖管23的下端固定安装并连通有下平衡横管25，下平衡横管25的另一端与集水腔8相连通。在平衡竖管23、上平衡横管24和下平衡横管25的共同作用下防止中心筒3憋压，影响收油效果。
[0034]集水装置和布液装置采用喇叭集水碗21和喇叭布液碗18，能够保证集水、布液的均匀性，并且具有结构简单，安装方便、不易堵塞、运行平稳的优点。
[0035]本实用新型作为SAGD循环预热采出液预处理的关键核心设备，通过该装置的研发，实现了采出液中浮油及大部分的小颗粒泥砂、悬浮物上浮，大粒径的泥砂下沉，保证了油、水、泥快速而有效的初步分离，有效降低采出水中含油和悬浮物含量，从而实现SAGD循环预热采出液处理。
[0036]本实用新型的工作过程:采出液由进液管2进入本实用新型内部，经布液装置均匀布液，进行油水沉降分离，水中粒径较大的油珠首先上浮至油层，粒径较小的油珠随水向下流动，在此过程中，一部分小油珠由于自身在静水中上浮速度不同及水流速度梯度的推动，不断碰撞聚结成大油珠而上浮，无上浮能力的部分小油珠随水进入集水装置，经排水管11、水位调节器和出水管12流出本实用新型；油层内的浮油由刮油装置集中于中心筒3内，通过出油管10进入后端收油栗，在罐体I内的底部设置有负压排泥装置13，污泥通过排泥管14去站内排污系统;罐体I外侧上部设有水位调节器，通过调节水位调节器液面的高度来调节油层的厚度，进而达到调节油水界面高度的目的。
[0037]本实用新型作为SAO)循环预热采出液预处理的关键核心设备，实现了采出液中浮油及大部分的小颗粒泥砂、悬浮物上浮，大粒径的泥砂下沉，保证了油、水、泥快速而有效的初步分离，有效降低采出水中含油和悬浮物含量，从而实现SAGD循环预热采出液处理。
[0038]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【主权项】
1.一种SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于包括罐体、布液装置、中心筒、刮油装置、集水装置和水位调节器;罐体为立式罐体，在罐体的上部外侧固定安装有水位调节器，在罐体内的上部设置有布液装置，布液装置上固定安装并连通有进液管，进液管的另一端位于罐体的外部，在罐体中竖立有中心筒，中心筒的上端固定安装有上大下小喇叭状的收油碗，收油碗位于布液装置上方，在收油碗上方的罐体内设置有刮油装置，刮油装置上固定安装有转动轴，转动轴的上端位于罐体的顶部外侧，在中心筒的下部内设置有将中心筒分隔成上部集油腔和下部集水腔的盲板，集油腔的下部固定安装并连通有出油管，出油管的另一端位于罐体外部，在罐体内的下部设置有集水装置，集水装置与集水腔相连通，在集水腔的上部连通有排水管，排水管的一端与水位调节器相连通，在水位调节器上还固定安装并连通有出水管，在罐体的底部设置有负压排泥装置，负压排泥装置上固定安装并连通有排泥管，排泥管的另一端位于罐体外部。2.根据权利要求1所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于布液装置包括布液箱、布液总管、布液支管和喇叭布液碗，在中心筒上部的外侧密封固定安装有布液箱，布液箱上固定安装并连通有进液管，布液箱上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液总管，每根布液总管另一端的出液口朝下，在每根布液总管的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的布液支管，每根布液支管另一端的出液口朝下，在每根布液支管的出液口上固定安装有上小下大的喇叭布液碗。3.根据权利要求1或2所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于集水装置包括集水总管、集水支管和喇叭集水碗，在集水腔的上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水总管，每根集水总管另一端的出液口朝下，在每根集水总管的出液口上沿圆周水平辐射式固定安装并连通有至少两根的集水支管，每根集水支管另一端的出液口朝下，在每根集水支管的出液口上固定安装有上小下大的喇叭集水碗。4.根据权利要求1或2所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于水位调节器包括水箱、支撑板、丝杠和阀板，水箱为上端敞口的水箱，水箱内设置有能与水箱侧壁形成滑动密封的阀板，阀板的上端面上固定安装有丝杠，水箱的上部内固定安装有支撑板，在支撑板上设置有与丝杠相配的螺纹调节孔，丝杠安装在螺纹调节孔内，排水管的一端与水箱相连通，在水箱上还固定安装并连通有出水管。5.根据权利要求3所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于水位调节器包括水箱、支撑板、丝杠和阀板，水箱为上端敞口的水箱，水箱内设置有能与水箱侧壁形成滑动密封的阀板，阀板的上端面上固定安装有丝杠，水箱的上部内固定安装有支撑板，在支撑板上设置有与丝杠相配的螺纹调节孔，丝杠安装在螺纹调节孔内，排水管的一端与水箱相连通，在水箱上还固定安装并连通有出水管。6.根据权利要求1或2或5所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于在刮油装置下方罐体内设置有加热盘管;或/和，在集水腔的下部固定安装并连通有低排水管，低排水管的另一端位于罐体的外部。7.根据权利要求4所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于在刮油装置下方罐体内设置有加热盘管;或/和，在集水腔的下部固定安装并连通有低排水管，低排水管的另一端位于罐体的外部。8.根据权利要求1或2或5或7所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于在罐体内设置有平衡竖管，平衡竖管的上端位于罐体内的顶部，在平衡竖管的上部固定安装并连通有上平衡横管，上平衡横管的另一端与布液箱相连通，在平衡竖管的下端固定安装并连通有下平衡横管，下平衡横管的另一端与集水腔相连通。9.根据权利要求4所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于在罐体内设置有平衡竖管，平衡竖管的上端位于罐体内的顶部，在平衡竖管的上部固定安装并连通有上平衡横管，上平衡横管的另一端与布液箱相连通，在平衡竖管的下端固定安装并连通有下平衡横管，下平衡横管的另一端与集水腔相连通。10.根据权利要求6所述的SAGD循环预热采出液除油沉降罐，其特征在于在罐体内设置有平衡竖管，平衡竖管的上端位于罐体内的顶部，在平衡竖管的上部固定安装并连通有上平衡横管，上平衡横管的另一端与布液箱相连通，在平衡竖管的下端固定安装并连通有下平衡横管，下平衡横管的另一端与集水腔相连通。
【文档编号】C02F1/52GK205472779SQ201620210029
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】蒋旭, 王登, 吴昊, 刘景宇, 张侃毅, 邓骏, 李鹏杰, 翟波, 武芹, 丁丁
【申请人】新疆石油工程设计有限公司