冲洗排砂一体化装置及采用该装置的采油分离器的制作方法

本实用新型属于石油化工的设备技术领域，尤其涉及一种冲洗排砂一体化装置及采用该装置的采油分离器。

背景技术：

在石油生产中，油田开采后的原油需要通过集输工序运送到炼油厂进行原油炼制，运输之前需要对原油进行处理，通过分离器、大罐、断塞流补集器等设备使油气分离、脱水排砂后，才能分类处理、储存、运输。

正常原油分离器排砂作业如图1所示：采油原液进入采油分离器后，靠重力作用从上而下分离出气层Ι、油层Ⅱ、水层Ⅲ及砂层Ⅳ。较轻的可燃气由采油分离器顶部排气口引出处理。油层Ⅱ原油经隔板顶部溢流入原油储室，再经排油口引出进入下一步生产处理流程。分离出来的砂由于比重最大，积存与靠近采用原液进口附件的分离器底层。排砂作业，根据采油原液含砂情况，定期间断通过排砂口排砂。为使距离排砂口较远处的砂，也能排出，分离器底部，靠近采油原液入口处设置排砂冲洗管线。排砂作业同时开启冲洗水冲砂。但是实际操作过程中，分离器底部总有部分积砂，排不彻底；此外排砂的冲洗水若控制不好，会将积砂冲入排水管线内，影响后段生产水的处理。

为此申请人设计开发解决上述问题的一种冲洗排砂一体化装置及采用该装置的采油分离器。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种冲洗排砂一体化装置及采用该装置的采油分离器，可以有效解决排砂不彻底、排水含砂问题。

一种冲洗排砂一体化装置，包括旋流筒；所述旋流筒的上端部设有进水管，所述进水管与旋流筒内部连通；在旋流筒内竖直方向贯通设有空心的排砂管，所述排砂管的下开口为进砂口，排砂管的上开口为出砂口；所述进砂口和出砂口均设在旋流筒的外端；在所述排砂管的下端横向设有出水挡板。

本实用新型中通过旋流作用使冲击水对砂层的冲击更加有力；另外在排砂管下端设置出水挡板能使冲砂水改变水流冲击方向，使冲砂水横向冲击砂层；排砂管作为砂粒排出的通道进入后续排砂设备。整个冲洗排砂一体化装置结构简单合理，成本低且实用。

进一步，一种采用了上述冲洗排砂一体化装置的采油分离器，包括罐体；罐体上设有进油口、入水口、排砂口、排水口、排油口、排气口和隔板；若干个冲洗排砂一体化装置成排设在罐体底部的砂层；罐体的入水口设有与各个所述进水管连通的供水管组；罐体的排砂口设有与各个所述出砂口连通的排砂管组；所述罐体内部压力为0.4MPa。

该采油分离器通过在罐体砂层处设置多个冲洗排砂一体化装置，采油分离器的冲击水通过供水管组为冲洗排砂一体化装置供水，多个该装置同时释放经过旋流的高压水，使得罐体底部的砂层不会沉积，能被有效排出；砂粒从排砂管线中直接引入排砂口，因此砂粒不会进入排水口而影响后续生产水的使用；此外砂粒从进砂口至排砂口全程在压差作用下自动进行，节能方便；该采油分离器操作简单，可连续、间歇操作，无需停产，即可随时排出分离器底部泥砂。

进一步，旋流筒直径最大处为80mm、排砂管高400mm，排砂管直径为32mm。这样的冲洗排砂一体化装置重量轻、体积小，不会影响采油分离器使用。另外排砂管的上述尺寸使得罐体内外0.3Mpa的压差足够将砂粒排出罐体外。

进一步，所述进水管通过进水口法兰与所述供水管组连接。进水口法兰连接的方式方便了设备维护和更换。

进一步，所述排砂管通过排砂口法兰与所述排砂管组连接。同样，排砂口也采用法兰连接的方式，方便了设备维护和更换。

为了进一步扩大本实用新型的采油分离器的应用范围：

进一步，一种采油船，包括上述任一项所述的采油分离器。

更进一步，一种采油平台，包括上述任一项所述的采油分离器。

综上所述，本实用新型将传统采油分离器挡板冲洗与排砂功能整合为一体化的冲洗排砂装置，并将该装置应用于采油分离器，每个单体满足3m²范围内的排砂需要，排砂效果好、操作简单，可连续、间歇操作，无需停产，即可随时排出分离器底部泥砂。有效解决排砂不彻底、排水含砂问题。

附图说明

图1是现有技术中采油分离器的结构图；

图2是本实用新型中优选实施例的冲洗排砂一体化装置的结构图；

图3是本实用新型中优选实施例的采油分离器的正视图；

图4是图3的俯视图。

其中：

1、旋流筒；2、进水管；21、进水口法兰；3、排砂管；31、进砂口；32、出砂口；4、出水挡板；5、排砂口法兰；6、罐体；61、进油口；62、入水口；63、排砂口；64、排水口；65、排油口；66、排气口；67、隔板；68、供水管组；69、排砂管组。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现有的采油分离器存在的主要问题有：采油分离器底部总有部分积砂，排不彻底；此外排砂的冲洗水若控制不好，会将积砂冲入排水管线内，影响后段生产水的处理。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种冲洗排砂一体化装置，包括旋流筒1；所述旋流筒1的上端部设有进水管2，所述进水管2的一端与旋流筒1 内部连通，进水管2的另一端外侧套设有进水口法兰21；在旋流筒1内竖直方向贯通设有排砂管3，所述排砂管3的下端为进砂口31，排砂管3的上端为出砂口32；所述进砂口31和出砂口32均设在旋流筒1的外端；在所述排砂管3 的下端横向设有出水挡板4；水流竖向旋流至出水挡板4处，受到出水挡板4的作用改为横向冲击，从而沉积的砂层被搅动。在所述排砂管3的上端套设有排砂口法兰5。

本实用新型的冲洗排砂一体化装置单体重量约5kg；设备体积小：旋流筒1 直径最大处为80mm、排砂管3高400mm，排砂管3直径为32mm。不会影响采油分离器使用，无需活动部件；所有部件为静态；另外排砂口63适应所有油田污油泥砂粒度；排出的污油泥砂含水量小于75％(wt)。排砂依靠容器底部压力，每个单体满足2.5m²范围内的排砂需要。可有效改善分离器处理效果；设备结构简单，操作稳定；操作简单，可连续、间歇操作，无需停产，即可随时排出采油分离器底部泥砂。

一种采用了上述冲洗排砂一体化装置的采油分离器，包括罐体6；罐体6上设有进油口61、入水口62、排砂口63、排水口64、排油口65、排气口66和隔板67，上述结构均为现有技术中，此处不再赘述；该采油分离器与现有技术中的不同之处在于：在所述罐体6底部，设有若干个本实用新型的冲洗排砂一体化装置，所述冲洗排砂一体化装置在罐体6内的砂层成排设置；罐体6的入水口62设有与各个所述进水管2连通的供水管组68；罐体6的排砂口63设有与各个所述出砂口32连通的排砂管组69。

工作原理：

采油原液进入采油分离器后，靠重力作用从上而下分离出气层Ι、油层Ⅱ、水层Ⅲ及砂层Ⅳ。较轻的可燃气由采油分离器顶部排气口66引出处理。油层Ⅱ原油经隔板67顶部溢流入原油储室，再经排油口65引出进入下一步生产处理流程。入水口62的高压水通过供水管组68进入各个冲洗排砂一体化装置，水流在旋流筒1经过旋流并从旋流筒1底部排出时，由于受到出水挡板4的作用，水流直接能够横向冲击排砂口63四周的积砂，使积砂被搅动并进入排砂管3；罐体6内部的压力为0.4MPa左右、罐体6外部为常压(0.1MPa)，因此在比较大的压差的作用下，砂粒通过排砂管3进入排砂管3线，最终通过排砂口63将砂粒排到采油分离器外部。

本实用新型中采油分离器的砂粒从排砂管3线中直接引入排砂口63，因此砂粒不会进入排水口64而影响后续生产水的使用。

本实用新型中上述采油分离器，可以在采油船或采油平台中推广应用，以使我国目前的采油分离水平得到提高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。