油田脱水一体化集成装置的制作方法

本实用新型属于油田原油处理技术领域，具体涉及油田脱水一体化集成装置。

背景技术：

脱水站是油田地面工程建设中的骨架站场，集原油加热、脱水、加压输送、计量、伴生气分离、事故存储等功能于一体，由于其功能较多，在油田上普遍存在。常规脱水站功能多占地面积大、建设周期长；设备多、流程长，操作岗位多。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种油田脱水一体化集成装置，解决现有的脱水站占地面积大、建设周期长的问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方式是：油田脱水一体化集成装置，它至少包括罐体，其特征是：罐体内分为加热炉和三相分离器两部分，加热炉外壁上的加热炉出口通过管路与三相分离器的三相分离器进口相连通，罐体通过支架一固定在底座一上，它还包括外输泵，外输泵通过支架二固定在底座二上；

加热炉上分别设置有原油输入机构、补水机构、加热炉伴生气输入机构、加热炉伴生气输出机构；

三相分离器上分别设置有泄压机构、三相分离器伴生气输出机构、净化油出口；

其中三相分离器的三相分离器伴生气输出机构与加热炉的加热炉伴生气输入机构连接，三相分离器的净化油出口与外输泵连接。

所述的原油输入机构包括设置在加热炉的外壁上的加热炉进口，加热炉进口与原油总进口连接，原油总进口与加热炉进口之间依次设有第一阀门、过滤器及第二阀门；所述的过滤器还并联有一根旁通管线，旁通管线两端分别连接在第一阀门及第二阀门两端的管路上，旁通管线上设置有第三阀门。

所述的加热炉伴生气输入机构包括加热炉外壁上设置的加热段伴生气进口，加热段伴生气进口通过管线与疏水阀气相接口连接，疏水阀出口连接凝液排放管线出口；疏水阀的入口通过管线与凝液回收装置液相出口连接；凝液回收装置的入口通过管线与第二十一阀门连接，第二十一阀门与三相分离器分离出的伴生气输出管线连接，凝液回收装置气相出口连接至加热段伴生气进口管线上；加热段伴生气进口还经第二十三阀门连接至处理后伴生气总进口。

所述的加热炉伴生气输出机构是加热炉外壁上设置的加热段伴生气出口，加热炉的加热段伴生气出口处还依次连接有阻火器以及调节阀二，然后连接至加热炉燃烧器进口；

所述的补水机构包括设置在加热炉外壁上的补水管线进口，加热炉与补水管线进口之间的管路上布置有第二十七阀门。

所述的加热炉上还设置有加热炉排污机构，加热炉排污机构包括加热炉外壁上设置的加热炉排污出口，加热炉与加热炉排污出口之间的管路上布置有第二十六阀门；加热炉的顶部还开有加热炉人孔；所述的加热炉的外壁上还分别设置有热水管线出口和回水管线进口，加热炉与热水管线出口之间的管路上布置有第二十五阀门；加热炉与回水管线进口之间的管路上布置有第二十四阀门。

所述的泄压机构包括位于三相分离器的顶部的安全阀接口，安全阀接口上连接有安全阀,安全阀上依次连接有安全阀输出管线及安全阀总出口。

所述的三相分离器伴生气输出机构包括位于三相分离器上的三相分离器伴生气出口，三相分离器伴生气出口连接有伴生气输出管线，伴生气输出管线上设有第十八阀门、调节阀一、流量计三、第二十阀门、第二十二阀门最终连接至气体总出口；

所述的伴生气输出管线上还并联有旁通管线，旁通管线一端连接至第十八阀门的入口端，旁通管线的另一端连接至第二十阀门与第二十二阀门之间的管路上，旁通管线上还设置有第十九阀门；

第十九阀门的出口端还与凝液回收装置入口相连接，第十九阀门与凝液回收装置之间的管路上还设置有第二十一阀门，凝液回收装置气相出口连接至加热段伴生气进口；凝液回收装置液相出口通过管线与疏水阀入口连接。

所述的三相分离器的底部通过第十七阀门连接有三相分离器排污出口，三相分离器 的侧部开有三相分离器人孔；三相分离器底部还设有三相分离器污水出口，三相分离器污水出口连接有三相分离器污水输出管线，三相分离器污水输出管线依次与第十四阀门、电动调节阀、流量计二、第十五阀门及三相分离器污水总出口连接，三相分离器污水输出管线上还并联有旁通管线，旁通管线一端连接至第十四阀门的入口端，旁通管线另一端连接至第十五阀门的出口端，旁通管线上设置有第十六阀门。

所述的三相分离器底部设有净化油出口，净化油出口通过管线经第四阀门连接至外输泵；外输泵包括外输泵一和外输泵二，净化油出口与三通阀的其中一端连接，三通阀的另外两端分别连接至外输泵一和外输泵二的进口端；外输泵一出口设置有第七阀门，外输泵二出口设置有第八阀门，外输泵一和外输泵二的两个外输泵出口管线混合后分两路，其中一路经第九阀门，流量计一，第十阀门，第十一阀门连接至外输出口一；另一路经第十三阀门连接至外输出口二，外输出口一与外输出口二之间设置有旁通管线，旁通管线上设置有第十二阀门

所述的外输泵二还设置有外输泵二第二进口，外输泵二第二进口与外输泵二进口端之间设置有第六阀门；所述的净化油出口与三通阀之间的管路上还通过第五阀门连接有外输泵进口。

本实用新型的有益效果是：本油田脱水一体化集成装置的加热炉通过补水机构注入加热水，然后再通过原油输入机构注入原油，对原油进行加热工作，加热后原油通过加热炉出口及管线进入三相分离器，在三相分离器内对原油进行油、气、水三相分离，三相分离器分离出的净化油通过净化油输出机构进入外输泵，经外输泵输出；本设备将原油加热、脱水、伴生气分离、计量、外输等功能集成于一体的装置，加热炉和三相分离器以及外输泵各机构均位于底座上，各外接口分布在底座四周，布局合理，实现脱水站原油加热、脱水、伴生气分离、增压、计量、外输等功能且方便操作与维护，该装置结构紧凑且作业效率高、占地面积小、建设周期短，大大减少了脱水站的综合占地面积，并且实现设备、管网的露天化布置，满足油田数字化开发建设的需求，特别是考虑黄土塬地形限制，一体化集成装置采用橇座拼接的分体设计，设备橇装可以采用工厂预制、分体货运、现场拼接的方式，实现拉运小型化，有利于油田生产精细化管理，推广应用前景良好。

附图说明

下面结合实例附图对本实用新型做进一步说明。

图1是油田脱水一体化集成装置正面示意图。

图2是油田脱水一体化集成装置背面示意图。

图中：1、加热炉；2、三相分离器；3、外输泵一；4、外输泵二；5、支架一；6、底座一；7、底座二；8、第四阀门；9、第五阀门；10、外输泵进口；11、原油总进口；12、外输出口二；13、外输出口一；14、第十三阀门；15、第十二阀门；16、第三阀门；17、第一阀门；18、第十一阀门；19、第十阀门；20、过滤器；21、第二阀门；22、流量计一；23、第九阀门；24、外输泵二第二进口；25、三相分离器进口；26、第八阀门；27、加热炉出口；28、第七阀门；29、三通阀；30、安全阀接口；31、安全阀；32、安全阀输出管线；33、操作平台；34、三相分离器伴生气出口；35、安全阀总出口；36、第十四阀门；37、电动调节阀；38、流量计二；39、第十五阀门；40、第十六阀门；41、三相分离器污水总出口；42、三相分离器排污出口；43、第十七阀门；44、第十八阀门；45、调节阀一；46、第十九阀门；47、流量计三；48、第二十阀门；49、第二十一阀门；50、第二十二阀门；51、气体总出口；52、凝液回收装置；53、凝液排放管线出口；54、疏水阀；55、处理后伴生气总进口；56、第二十三阀门；57、回水管线进口；58、第二十四阀门；59、热水管线出口；60、第二十五阀门；61、加热炉排污出口；62、加热段伴生气出口；63、第二十六阀门；64、补水管线进口；65、第二十七阀门；66、阻火器；67、调节阀二；68、燃烧器进口；69、支架二；70、加热炉进口；71、加热段伴生气进口；72、加热炉人孔；73、三相分离器人孔；74、伴生气输出管线；75、三相分离器污水出口；76、三相分离器污水输出管线；77、第六阀门。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本实用新型保护范围。

实施1

如图1和图2的本油田脱水一体化集成装置结构示意图所示，它至少包括罐体，罐体内分为加热炉1和三相分离器2两部分，加热炉1外壁上的加热炉出口27通过管路与三相分离器2的三相分离器进口25相连通，加热炉1加热后的原油进入三相分离器进行油、气、水三相分离，罐体通过支架一5固定在底座一6上，它还包括外输泵，外输泵通过支架二69固定在底座二7上。

加热炉1上分别设置有原油输入机构、补水机构、加热炉伴生气输入机构、加热炉伴生气输出机构；

三相分离器2上分别设置有泄压机构、三相分离器伴生气输出机构、净化油输出机构；

其中三相分离器2的三相分离器伴生气输出机构与加热炉1的加热炉伴生气输入机构连接，三相分离器2的净化油输出机构与外输泵连接。

加热炉1通过补水机构注入加热水，然后再通过原油输入机构注入原油，对原油进行加热工作，加热后原油通过加热炉出口27及管线进入三相分离器2，在三相分离器2内对原油进行油、气、水三相分离，三相分离器2分离出的净化油通过净化油输出机构进入外输泵，经外输泵输出。

其中加热炉1和三相分离器2为现有设备，其内部结构在此不详细说明。

本实用新型的油田脱水一体化集成装置是将原油加热、脱水、伴生气分离、计量、外输等功能集成于一体的装置，加热炉1和三相分离器2以及外输泵各机构均位于底座上，各外接口分布在底座四周，布局合理，实现脱水站原油加热、脱水、伴生气分离、增压、计量、外输等功能且方便操作与维护，该装置结构紧凑且作业效率高、占地面积小、建设周期短，大大减少了脱水站的综合占地面积，并且实现设备、管网的露天化布置，满足油田数字化开发建设的需求，特别是考虑黄土塬地形限制，一体化集成装置采用橇座拼接的分体设计，设备橇装可以采用工厂预制、分体货运、现场拼接的方式，实现拉运小型化，有利于油田生产精细化管理，推广应用前景良好。

实施例2

上述实施例中的原油输入机构包括设置在加热炉1的外壁上的加热炉进口70，加热炉进口70与原油总进口11连接，原油总进口11与加热炉进口70之间依次设有第一阀门17、过滤器20及第二阀门21。

过滤器20还并联有一根旁通管线，旁通管线两端分别连接在第一阀门17及第二阀门21两端的管路上，旁通管线上设置有第三阀门16，当过滤器20发生故障需要检修时，关闭第一阀门17和第二阀门21，开启第三阀门16，这样过滤器20的进出口端均分别通过第一阀门17和第二阀门21封堵，管线通过旁通管线经第三阀门16连通，这样在维修过滤器20时可以实现检修不停产，正常工作时第一阀门17和第二阀门21是开启的，第三阀门16是关闭的。

补水机构包括设置在加热炉1外壁上的补水管线进口64，加热炉1与补水管线进口64之间的管路上布置有第二十七阀门65。

通过开启第二十七阀门65连通补水管线进口64，向加热炉1内注满水，然后关闭第二十七阀门65，启动加热炉1工作，然后原油通过原油总进口11依次经过第一阀门17、过滤器20、第二阀门21及加热炉进口70进入加热炉1内，对原油进行加热，加热后原油通过加热炉出口27及管线进入三相分离器进口25，对原油进行油、气、水三相分离。

实施例3

实施例1中的加热炉伴生气输入机构包括加热炉1外壁上设置的加热段伴生气进口71，加热段伴生气进口71通过管线与疏水阀54气相接口连接，疏水阀54出口连接凝液排放管线出口53；疏水阀54的入口通过管线与凝液回收装置52液相出口连接；凝液回收装置52的入口通过管线与第二十一阀门49连接，第二十一阀门49与三相分离器2分离出的伴生气输出管线74连接，凝液回收装置52气相出口连接至加热段伴生气进口71管线上；加热段伴生气进口71还经第二十三阀门56连接至处理后伴生气总进口55。

所述的加热炉伴生气输出机构是加热炉1外壁上设置的加热段伴生气出口62，加热炉1的加热段伴生气出口62处还依次连接有阻火器66以及调节阀二67，然后连接至加热炉燃烧器进口68。

加热炉1的燃料为伴生气体，伴生气来源有两种，第一种为三相分离器2的伴生气出口34经伴生气输出管线74分离出的伴生气，通过伴生气输出管线74及第二十一阀门49进入加热段伴生气进口71，伴生气通过加热段伴生气出口62及阻火器66和调节阀二67进入加热炉燃烧器进口68给加热炉供气，此时第二十三阀门56关闭；假如三相分离器2分出的伴生气不够加热炉1使用，还可以通过第二种外接气体给加热炉1供气，即通过处理后伴生气总进口55及第二十三阀门56进入加热段伴生气进口71，伴生气通过加热段伴生气出口62及阻火器66和调节阀二67进入加热炉燃烧器进口68给加热炉1供气，此时第二十一阀门49关闭。正常工作时优先选用第一种供气方式。

实施例4

加热炉排污机构包括加热炉1外壁上设置的加热炉排污出口61，加热炉1与加热炉排污出口61之间的管路上布置有第二十六阀门63；加热炉1的排污可通过开启第二十六阀门63经加热炉排污出口61进行排污。

加热炉1的顶部还开有加热炉人孔72，便于对加热炉1检修。

实施例5

加热炉1的外壁上分别设置有热水管线出口59和回水管线进口57，加热炉1与热水管线出口59之间的管路上布置有第二十五阀门60；加热炉1与回水管线进口57之间的管路上布置有第二十四阀门58。

加热炉1还通过热水换热对一体化装置外的其它设备进行热水保温，开启第二十五阀门60，通过热水管线出口59将热水送至需要保温的设备，然后再开启第二十四阀门58，通过回水管线进口57将换热后低温水送入加热炉加热，以此循环给设备保温。若无需要保温的设备，则关闭第二十四阀门58及第二十五阀门60即可。

实施例6

三相分离器2的顶部固定有操作平台33，三相分离器2的顶部还分别设置有泄压机构和三相分离器伴生气输出机构。

所述的泄压机构包括位于三相分离器2的顶部的安全阀接口30，安全阀接口30上连接有安全阀31,安全阀31上依次连接有安全阀输出管线32及安全阀总出口35。安全阀接口30及安全阀31均位于操作平台33内。

三相分离器伴生气输出机构包括位于三相分离器2上的三相分离器伴生气出口34，三相分离器伴生气出口34连接有伴生气输出管线74，伴生气输出管线74上设有第十八阀门44、调节阀一45、流量计三47、第二十阀门48、第二十二阀门50最终连接至气体总出口51；

伴生气输出管线74上还并联有旁通管线，旁通管线一端连接至第十八阀门44的入口端，旁通管线的另一端连接至第二十阀门48与第二十二阀门50之间的管路上，旁通管线上还设置有第十九阀门46；

第十九阀门46的出口端还与凝液回收装置52入口相连接，第十九阀门46与凝液回收装置52之间的管路上还设置有第二十一阀门49，凝液回收装置52气相出口连接至加热段伴生气进口71；凝液回收装置52液相出口通过管线与疏水阀54入口连接。

三相分离器2底部设有净化油出口，净化油出口通过管线经第四阀门8连接至外输泵；

三相分离器2的底部通过第十七阀门43连接有三相分离器排污出口42，三相分离器2 的侧部开有三相分离器人孔73。

三相分离器2底部还设有三相分离器污水出口75，三相分离器污水出口75连接有三相分离器污水输出管线76，三相分离器污水输出管线76依次与第十四阀门36、电动调节阀37、流量计二38、第十五阀门39及三相分离器污水总出口41连接，三相分离器污水输出管线76上还并联有旁通管线，旁通管线一端连接至第十四阀门36的入口端，旁通管线另一端连接至第十五阀门39的出口端，旁通管线上设置有第十六阀门40。

三相分离器工作过程描述：

原油通过加热炉加热后，通过加热炉出口27进入三相分离器进口25进行油、气、水三相分离，三相分离器2分离出的净化油通过阀门8进入外输泵管线；

三相分离器2分离出的污水通过三相分离器污水出口75、三相分离器污水输出管线76、第十四阀门36、电动调节阀37、流量计二38、第十五阀门39及三相分离器污水总出口41外输至污水处理系统，此时关闭旁通阀第十六阀门40。电动调节阀37或流量计二38需要检修时关闭第十四阀门36和第十五阀门39，开启旁通阀第十六阀门40，这样可以实现检修不停产。正常工作时旁通阀第十六阀门40关闭，第十四阀门36和第十五阀门39打开。

三相分离器2分离出的伴生气通过三相分离器伴生气出口34、伴生气输出管线74、第十八阀门44、调节阀一45、流量计三47、第二十阀门48，第二十二阀门50及气体总出口51外输，此时关闭旁通阀第十九阀门46，当调节阀一45、流量计三47需要检修时关闭第十八阀门44和第二十阀门48，开启旁通阀第十九阀门46，这样可以实现检修不停产。正常工作时旁通阀第十九阀门46关闭，第十八阀门44和第二十阀门48打开。

如果三相分离器2分离出的伴生气量多于加热炉1需要，关闭旁通阀第十九阀门46，开启第二十一阀门49，减少伴生气通过气体总出口51外输伴生气量，使分离出的伴生气经过凝液回收装置52后全部进入加热段伴生气进口71给加热炉1供气。

如果三相分离器2分离出的伴生气量正好满足加热炉1需要，关闭旁通阀第十九阀门46，关闭第二十二阀门50，开启第二十一阀门49，使伴生气不通过气体总出口51外输，全部用于给加热炉供气，使分离出的伴生气经过凝液回收装置52后全部进入加热段伴生气进口71给加热炉1供气。

当三相分离器2内气压过高，安全阀31自动开启泄压，气体经安全阀输出管线32端口的安全阀总出口35泄压。

三相分离器2侧面设有人孔73，便于三相分离器2检修。

三相分离器2的排污通过开启第十七阀门43经三相分离器排污出口42进行排污。

实施例7

外输泵包括外输泵一3和外输泵二4，净化油出口与三通阀29的其中一端连接，三通阀29的另外两端分别连接至外输泵一3和外输泵二4的进口端。

外输泵二4还设置有外输泵二第二进口24，外输泵二第二进口24与外输泵二4进口端之间设置有第六阀门77。

外输泵一3出口设置有第七阀门28，外输泵二4出口设置有第八阀门26，外输泵一3和外输泵二4的两个外输泵出口管线混合后分两路，其中一路经第九阀门23，流量计一22，第十阀门19，第十一阀门18连接至外输出口一13；另一路经第十三阀门14连接至外输出口二12，外输出口一13与外输出口二12之间设置有旁通管线，旁通管线上设置有第十二阀门15。

净化油出口还通过第五阀门9连接有外输泵进口10。

外输泵工作过程：

外输泵采用一用一备方式运行，正常工作启动外输泵一3，关闭外输泵二4。通过控制三通阀29实现来油只进外输泵一3进口，不进外输泵二4进口，关闭外输泵二4出口第八阀门26。同理，如果外输泵一3需要检修，就关闭外输泵一3，开启外输泵二4，通过控制三通阀29实现来油只进外输泵二4进口，不进外输泵一3进口，关闭外输泵一3出口第七阀门28。

如果还有外来净化油可以通过外输泵进口10，开启第五阀门9使外接净化油与三相分离器2分离出的净化油一起进入外输泵进口。如果没有外接净化油，关闭第五阀门9。

开启外输泵一3，关闭外输泵二4，三相分离器2分离出的净化油通过开启的第四阀门8、三通阀29进入外输泵一3，通过外输泵一3出口，依次经第七阀门28、第九阀门23、流量计一22，第十阀门19，第十一阀门18及外输出口一13外输。此时需要关闭第八阀门26、第十二阀门15，第十三阀门14，第六阀门77。

如果流量计一22需要检修，关闭第九阀门23及第十一阀门18，关闭第十三阀门14，开启第十二阀门15，通过外输出口一13外输。

事故状态下，关闭第九阀门23及第十一阀门18、第十二阀门15，开启第十三阀门14，通过外输出口二12外输；

同理，如果外输泵一3需要检修，关闭外输泵一3，开启外输泵二4，三相分离器2分离出的净化油通过开启第四阀门8，三通阀29进入外输泵二4，经过外输泵二4出口、第八阀门26进入第九阀门23，流量计一22，第十阀门19，第十一阀门18及外输出口一13外输。此时需要关闭第七阀门28，第十二阀门15，第十三阀门14，第六阀门77。

站场事故油箱来油需要外输时，可以通过外输泵二第二进口24，开启第六阀门77进入外输泵二4，然后依次经过外输泵二4出口、第八阀门26、第九阀门23、流量计一22、第十阀门19、第十一阀门18及外输出口一13外输。此时需要关闭第十二阀门15，第十三阀门14。外输泵一3可以同时通过外输出口一13正常外输一体化装置生产的净化油，当站场事故油箱来油外输结束时，关闭外输泵二4，第六阀门77，第八阀门26，此时外输泵一3继续正常运行。

考虑拉运方便，底座一6与底座二7之间设有卡扣，分体货运到现场后，通过卡扣将底座一6与底座二7连接起来使之成为一个整体装置。