专利名称：热电复合原油处理器的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一种原油处理器，具体是应用于低渗透小断块油田、 偏远油井、聚驱釆出液处理站及海洋石油平台的热电复合原油处理 器，属石油开釆技术领域。
背景技术：
目前，低渗透小断块油田、偏远油井釆出液含水不断上升，拉油 逐渐演变成拉水，开釆成本不断上升，聚驱釆出液处理难度更大。釆 出液高含水，消耗大量的热能，在加上井口来液的不稳定性，很容易 导致电场击穿。然而，现阶段的原油处理器基本上都是一段釆用热化 学沉降脱水，二段釆用电化学脱水处理，出现了闭式流程向开式流程 转变的技术回潮，处理设备体多，占用面积大，安装维护困难，投资 居高不下，釆出液脱水难题成为油田地面工程发展的一个重要制约因 素，同时当前的处理工艺与当前中石油要求创建节能环保，新型的绿 色油气田的要求背道而驰。并且，海洋油田的平台寸土寸金，对设备 的集成提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种高含水釆出液油、气、水快速分离 的设备，以解决现阶段采出液脱水难，传统设备功能单一，设备体多， 安装、维护工作量大的问题，为创建节能环保，新型绿色的油气田提 供必要的技术支持。
为实现上述目的，本发明釆用的技术方案是一种热电复合原油处 理器，包括壳体和设在壳体顶部的气体预分离器，所述气体预分离器 用于分离釆出液中的气体，所述壳体内设置有油水预分离室、加热室、 加热炉室、热化学沉降室、电脱水室，所述油水预分离室，内部设有油水预分离器，用于对所述气体预 分离器分离气体后的釆出液进行第一次油水分离；
所述加热室，前端与油水预分离室通过导流槽相连，后端与热化
学沉降室相连，用于加热第一次油水分离后的油；
所述加热炉室，设在所述油水预分离室和热化学沉降室的一侧， 加热室的下部，通过设在加热炉室内部的加热火简加热软化水，利用
换热元件对第一次油水分离后的油进行加热；
所述热化学沉降室，设在所述加热炉室的一侧，与所述加热室相 连，与油水预分离室之间釆用隔板分开，用于对加热后的釆出液进行 第二次油水分离；
所述电脱水室，设在所述油水预分离室与所述热化学沉降室的另 一侧，内部设有电脱水电极板，用于对第二次油水分离后的釆出液进 行第三次油水分离。
其中，所述壳体内还设置有
水室，设在所述油水预分离室与所述电脱水室之间，用于存储第 一次及第二次油水分离后的水；
油室，设在所述热化学沉降室与所述电脱水室之间，用于存储第 二次油水分离后的油。
其中，所述油水预分离室设有加药单元，所述加药单元用于加入 破乳剂。
其中，还包括
换热元件， 一端连接所述加热室，另一端连接加热炉室内的软化 水，用于将软化水的温度传递至加热室；
所述软化水，充满加热炉室，用于吸收加热火简及烟管的热量。
其中，所述加热火简的周围还设有天然气排出用烟管，所述软化 水吸收烟气的热量。
其中，所述加热炉室顶部设置在线补水器，实现不停产在线补软化水。
其中，还包括
水冲洗单元，设在所述壳体上，用于冲洗壳体内的沉积物；
排沙单元，设在所述壳体上，用于排放冲洗过程中产生的杂质。
其中，所述水室通过油水界面调节器与所述油水预分离室、所述 热化学沉降室相通，水室、油水预分离室、热化学沉降室通过隔板隔 开，所述隔板设有开孔，所述开孔用于平衡所述水室、所述油水预分 离室、所述热化学沉降室的气相压力。
其中，所述油室通过堰板与所述热化学沉降室相通，第二次油水 分离后的油通过所述堰板溢流至所述油室。
其中，所述油室设有浮子液位调节器，通过液位调节器控制电脱 水室的排油速度，从而间接控制油室里的油进入电脱水室，防止油室 里的油被全部排入电脱水室。
本发明解决了闭式流程向开式流程转化的技术回潮问题，为环保 节能，创建绿色油气田提供了有效的技术支持。
本发明的热电复合原油处理器体积小，结构紧凑，无易损部件， 操作维护简单，投资及维护成本低。应用于海洋平台、地面釆出液处 理站的新建和改造建设中，能降低投资，节约占地，降低操作、维修 工作量。
图i是本发明的热电复合原油处理器立面示意图； 图2是本发明的热电复合原油处理器俯视示意图； 图3是本发明热电复合原油处理器的工作原理流程图。 图中1、加热火简；2、壳体；4、换热元件；5、气体预分离器; 6、油水预分离器；7、加热室；8、电脱水电极板；9、水冲洗单元； 10、浮球液位调节器；11、油水界面调节器；12、排砂单元；13、油 水预分离室；14、加热炉室；15、热化学沉降室；16、水室；17、油室；18、电脱水室；19、加药单元。
具体实施例方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图l是本发明的热电复合原油处理器立面示意图，图2是本发明的 热电复合原油处理器俯视示意图。如图l、图2所示，本发明的热电复 合原油处理器包括壳体2和气体预分离器5，气体预分离器5设在壳体 的顶部，气体预分离器5用于分离釆出液中的气体。壳体包括油水预 分离室13,加热炉室14,加热室7，热化学沉降室15，水室16,油室 17，电脱水室18。油水预分离室13与热化学沉降室15通过加热室7相 通，油水预分离室13的一侧连接加热室7，另一侧连接水室16,热化 学沉降室15的一侧连接加热室7，另一侧连接水室16与油室17，水室 16与油室17的一侧是电脱水室18。壳体2上设有水冲洗单元9和排砂单 元12，水冲洗单元9用于冲洗壳体各室内的沉积物，排砂单元12用于 排出冲洗过程中产生的杂质。油水预分离室13与热化学沉降室15、水 室通过隔板隔离，隔板设有开孔，位置在隔板的顶部，以此保证三个 腔室的气相压力与整个设备的系统压力保持一致，避免了出现憋压、 超压等情况的发生。
气体预分离器5釆用侧向进液的方式，内置螺旋流道，釆出液在 离心力的作用下，利用油气交大的密度差，使伴生气快速向油气预分 离器中间聚集，并通过其顶部的排气口排出，脱气后的釆出液在重力 的作用下进入油水预分离室13。
油水预分离室13内设有油水预分离器6，通过油水预分离器6的低 倍数超重力场，对釆出液进行第一次油水分离。
经油水预分离室13分离后的釆出液通过设置在油水预分离室13、 加热室7之间的导流槽进入加热室7。加热炉室14位于加热室7的下部， 包括加热火简l,加热炉室14内充满软化水。加热室7与加热炉室14 通过隔板隔开，该隔板上布置了大量的换热元件4。加热炉室14釆用
8水套炉的结构形式，通过燃料气在加热火简l内进行燃烧，通过热辐 射对加热火简l周围的软化水进行加热，同时天然气燃烧时产生的烟 气通过设在加热火筒l周围的烟管再次与软化水换热，回收排放的高 温烟气的能量。换热元件4一端设在加热室7内，另一端与软化水接触，
以此将软化水的温度传递至加热室7内的采出液，实现对釆出液加热
的工艺要求。
经加热室7加热至规定温度后的釆出液通过溢流的方式进入热化 学沉降室15，在破乳剂的作用下进行第二次油水分离，分离后的油经 堰板溢流至油室17,分离后的水通过油水界面调节器ll调节后进入水 室16。油室17内的油通过设置在油室17内的浮球液位调节器10控制油 进入电脱水室18，电脱水室18上部油出口与浮球液位调节器10开度连 锁控制，当油室17液位升高，浮球液位调节器10开度增大，电脱水室 18内的油经浮球液位调节器10进入常压油罐，同时油室17内的油进入 电脱水室18。电脱水室18内设有多组竖直悬挂的电脱水电极板8，通 过极板的疏密不同，组合成弱、中、强三组电场，进入电脱水室18 的油通过布液器将均匀布液，在电场力的作用下，利用水分子的极性， 对釆出液进行第三次油水分离，实现油水乳化液破乳分离，发生碰撞 聚焦、偶聚集等，小水滴聚成大水滴后，在重力的作用下下沉，最终 实现油水分离，达到要求的处理指标。
本发明的工作原理
如图3所示，釆出液经气体预分离器5上端的进液口，进入气体预 分离器5内，分离气体后的采出液进入油水预分离室13内进行超重力 油水预分离，并由加药单元19加入破乳剂，在油水预分离器6的作用 下实现油水的第一次分离，经油水预分离室13分离后的水通过液位调 节器11进入水室16,经油水预分离室13分离后的油进入加热室7，在 加热室7内加热至规定温度后进入热化学沉降室15,进一步分离采出 液中的水，经热化学沉降室15分离后的油通过溢流的方式进入油室17,分离后的水进入水室16，通过控制设在油室17内的浮球液位调节
器IO,使油进入电脱水室18，电脱水室18通过电脱水电极板8对釆出 液进行第三次油水分离，经电脱水室18分离出的油外输至储罐，水排
至污水罐。本发明通过多级分离处理，脱除大部分含水，使采出液达 到合格标准。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、热电复合原油处理器，其特征在于，包括壳体(2)和设在壳体(2)顶部的气体预分离器(5)，所述气体预分离器(5)用于分离采出液中的气体，所述壳体(2)内设置有油水预分离室(13)、加热室(7)、加热炉室(14)、热化学沉降室(15)、电脱水室(18)，所述油水预分离室(13)，内部设有油水预分离器(6)，用于对所述气体预分离器(5)分离气体后的采出液进行第一次油水分离；所述加热室(7)，前端与油水预分离室(13)通过导流槽相连，后端与热化学沉降室(15)相连，用于加热第一次油水分离后的油；所述加热炉室(14)，设在所述油水预分离室(13)和热化学沉降室(15)的一侧，加热室(7)的下部，通过设在加热炉室(14)内部的加热火筒(1)加热软化水，利用换热元件(4)对第一次油水分离后的油进行加热；所述热化学沉降室(15)，设在所述加热炉室(14)的一侧，与所述加热室(7)相连，与油水预分离室(13)之间采用隔板分开，用于对加热后的采出液进行第二次油水分离；所述电脱水室(18)，设在所述油水预分离室(13)与所述热化学沉降室(15)的另一侧，内部设有电脱水电极板(8)，用于对第二次油水分离后的采出液进行第三次油水分离。
2、 如权利要求l所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所述 壳体(2)内还设置有水室(16)，设在所述油水预分离室(13)与所述电脱水室(18) 之间，用于存储第一次及第二次油水分离后的水；油室(17)，设在所述热化学沉降室(15)与所述电脱水室(18) 之间，用于存储第二次油水分离后的油。
3、 如权利要求1所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述油水预分离室(13)设有加药单元(19)，所述加药单元(19)用于加入破乳剂。
4、 如权利要求1所述的热电复合原油处理器，其特征在于，还包括换热元件(4), 一端连接所述加热室(7),另一端连接加热炉室 (14)内的软化水，用于将软化水的温度传递至加热室(7);所述软化水，充满加热炉室(14),用于吸收加热火简(l)及烟 管的热量。
5、 如权利要求4所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述加热火简(1)的周围还设有天然气排出用烟管，所述软化水吸收 烟气的热量。
6、 如权利要求4所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述加热炉室(14)顶部设置在线补水器，实现不停产在线补软化水。
7、 如权利要求1所述的热电复合原油处理器，其特征在于，还 包括水冲洗单元(9)，设在所述壳体(2)上，用于冲洗壳体(2)内 的沉积物；排沙单元(12),设在所述壳体(2)上，用于排放冲洗过程中产 生的杂质。
8、 如权利要求2所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述水室(16)通过油水界面调节器(11)与所述油水预分离室(13)、 所述热化学沉降室(15)相通，水室(16)、油水预分离室(13)、热 化学沉降室(15)通过隔板隔开，所述隔板设有开孔，所述开孔用于 平衡所述水室(16)、所述油水预分离室(13 )、所述热化学沉降室(15 ) 的气相压力。
9、 如权利要求2所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述油室(17)通过堰板与所述热化学沉降室(15)相通，第二次油水 分离后的油通过所述堰板溢流至所述油室(17)。
10、如权利要求2所述的热电复合原油处理器，其特征在于，所 述油室(17)设有浮子液位调节器(10),通过液位调节器(10)控制电脱水室(18)的排油速度，从而间接控制油室(17)里的油进入 电脱水室(18),防止油室(17)里的油被全部排入电脱水室(18)。
全文摘要
本发明涉及一种热电复合原油处理器，应用于低渗透小断块油田、偏远油井、聚合物采油及海洋石油开发采出液的脱水处理。本发明包括气体预分离器，油水预分离室，加热炉室，加热室，热化学沉降室，电脱水室，所述气体预分离器用于对采出液进行油气分离，所述油水预分离室对采出液进行第一次油水分离，所述加热室对采出液进行加热，所述热化学沉降室对采出液进行第二次油水分离，所述电脱水室对采出液进行第三次油水分离。本发明综合利用超重力脱水、热化学沉降和电脱水技术对采出液油水进行有效分离，且设备结构紧凑、无易损部件，操作维护简单，投资及维护成本低。
文档编号C10G33/00GK101676366SQ20081022251
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者杨柏松, 王予新, 蒋大风 申请人:北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司