油田用采出液自动切换分离器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及油田开采技术领域，具体为油田用采出液自动切换分离器。


背景技术：

[0002]
目前油田各大联合站对采出液的分离设备均采用两相分离器与三相分离器串联联合使用，两相分离器起到对采出液的油水混合物的先期沉降、缓冲作用，给进入后级三相分离进行进一步的油、水分离增加了沉降时间，提高了整体设备系统的分离处理能力和分离脱净率。三相分离器作为原油开采预处理的关键设备，将两相分离器分离后的采出液进行油、气、水的进一步分离，减少储运成本并对下级原油再处理提供条件，起到至关重要的作用；
[0003]
采油厂根据国家计划会调整开发力度，随着开发力度的增大，采出液产量增大，那么原有的三相分离器处理量不能满足额定处理量的要求，需要增加新的三相分离器来满足处理量的增大，这就势必造成采购费用的增加以及占地面积的增大；同时，如果采油厂的采出液处理量出现临时性增大，现有的三相分离器无法满足临时性的大处理量，会对下游管线及设备造成损害。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供油田用采出液自动切换分离器，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种油田用采出液自动切换分离器，包括分离器装置、调压组件、出油组件、调节组件以及控制组件；
[0006]
所述调压组件固定设置在所述分离器装置的一侧顶端，所述出油组件固定设置在所述分离器装置的一侧底端，所述调节组件固定设置在所述分离器装置的底端，所述控制组件分别与所述出油组件以及所述调节组件电性连接；
[0007]
所述分离器装置内部还包括分离器本体，所述分离器本体内部开设有混合腔，所述混合腔内部一端固定安装有堰板，所述分离器本体内部位于所述堰板另一侧开设有油腔，所述混合腔内部固定安装有混合腔差压液位计，所述混合腔差压液位计一端电性连接有液位调节阀开度控制信号线，所述分离器装置另一端连接有进液管线，所述分离器装置外壁一端安装有射频导纳仪，所述射频导纳仪一端电性连接有油水界面控制信号线；
[0008]
所述调压组件内部还包括分气包，所述分气包固定安装在所述分离器本体的一端外壁，所述分气包一端连接有气出口管线，所述气出口管线另一端安装有自力式压力调节阀，所述气出口管线还通过引压管线与所述自力式压力调节阀的控制端电连接；
[0009]
所述分离器本体外部一端固定安装有油腔差压液位计，所述出油组件内部还包括油腔液位调节阀，所述油腔液位调节阀的控制端电性连接有油腔液位调节阀开度控制信号线，所述油腔液位调节阀开度控制信号线另一端与所述油腔差压液位计电性连接，所述油腔液位调节阀一端固定安装有第一闸阀，所述油腔液位调节阀另一端安装有第二闸阀，所
述第二闸阀另一端连接有油路出口管线。
[0010]
进一步，所述调节组件内部还包括第一液位调节阀，所述第一液位调节阀与所述油水界面控制信号线电连接，所述第一液位调节阀一端固定连接有第四闸阀，所述第四闸阀另一端连接有第一混合腔排液管线，所述第一液位调节阀另一端连接有第三闸阀，所述第三闸阀连接有第二混合腔排液管线，所述第二混合腔排液管线另一端连接有第五闸阀，所述第五闸阀另一端安装有第二液位调节阀，所述第二液位调节阀另一端安装有第六闸阀，所述第六闸阀连接有第一混合腔排液管线。
[0011]
进一步，所述控制组件内部还包括plc控制系统，所述plc控制系统一端电性连接有plc系统切换信号线，所述plc控制系统输出端电连接有第一液位调节阀开启控制信号线、第二液位调节阀开启控制信号线以及油腔液位调节阀开启控制信号线，所述第一液位调节阀开启控制信号线另一端与所述第二液位调节阀电性连接，所述第二液位调节阀开启控制信号线另一端与所述第一液位调节阀电性连接，所述油腔液位调节阀开启控制信号线另一端与所述油腔液位调节阀电性连接，所述液位调节阀开度控制信号线另一端与所述第二液位调节阀电性连接。
[0012]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0013]
本实用新型兼具两相和三相分离器的功能，当采出液的产量为常规处理量时，该设备作为两相分离器使用，由该设备分离出绝大部分天然气，并使油水混合物在设备中得到缓冲及预沉降，为进入后级三相分离创造有利条件；由于去除了大部分的气体，减小了后级三相分离的负担；当采出液产量增大，处理量增大时，本设备作为油、气、水三相分离器使用，并与已有三相分离器并联运行，避免对下游管线及设备造成损害，保证了原有设备的安全性。
附图说明
[0014]
图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]
图2为图1中的调压组件的结构示意图。
[0016]
图3为图1中的出油组件的结构示意图。
[0017]
图4为图1中的调节组件的结构示意图。
[0018]
附图标记：1、分离器装置；11、分离器本体；12、混合腔；13、三相分离器混合腔液面；14、两相分离器混合腔液面；15、堰板；16、油腔；17、油腔液面；18、混合腔差压液位计；19、液位调节阀开度控制信号线；2、调压组件；21、分气包；22、气出口管线；23、自力式压力调节阀；24、引压管线；3、出油组件；31、油腔液位调节阀开度控制信号线；32、油腔液位调节阀；33、第一闸阀；34、第二闸阀；35、油路出口管线；4、调节组件；41、第一液位调节阀；42、第三闸阀；43、第四闸阀；44、第二混合腔排液管线；45、第五闸阀；46、第二液位调节阀；47、第六闸阀；48、第一混合腔排液管线；5、油腔差压液位计；6、进液管线；7、射频导纳仪；8、油水界面控制信号线；9、控制组件；91、plc控制系统；92、plc系统切换信号线；93、第一液位调节阀开启控制信号线；94、第二液位调节阀开启控制信号线；95、油腔液位调节阀开启控制信号线。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]
请一并参阅图1-图4，其中，油田用采出液自动切换分离器，包括分离器装置1、调压组件2、出油组件3、调节组件4以及控制组件9；
[0021]
所述调压组件2固定设置在所述分离器装置1的一侧顶端，所述出油组件3固定设置在所述分离器装置1的一侧底端，所述调节组件4固定设置在所述分离器装置1的底端，所述控制组件9分别与所述出油组件3以及所述调节组件4电性连接；
[0022]
所述分离器装置1内部还包括分离器本体11，所述分离器本体11内部开设有混合腔12，所述混合腔12内部一端固定安装有堰板15，所述分离器本体11内部位于所述堰板15另一侧开设有油腔16，所述混合腔12内部固定安装有混合腔差压液位计18，所述混合腔差压液位计18一端电性连接有液位调节阀开度控制信号线19，所述分离器装置1另一端连接有进液管线6，所述分离器装置1外壁一端安装有射频导纳仪7，所述射频导纳仪7一端电性连接有油水界面控制信号线8；
[0023]
所述调压组件2内部还包括分气包21，所述分气包21固定安装在所述分离器本体11的一端外壁，所述分气包21一端连接有气出口管线22，所述气出口管线22另一端安装有自力式压力调节阀23，所述气出口管线22还通过引压管线24与所述自力式压力调节阀23的控制端电连接；
[0024]
所述分离器本体11外部一端固定安装有油腔差压液位计5，所述出油组件3内部还包括油腔液位调节阀32，所述油腔液位调节阀32的控制端电性连接有油腔液位调节阀开度控制信号线31，所述油腔液位调节阀开度控制信号线31另一端与所述油腔差压液位计5电性连接，所述油腔液位调节阀32一端固定安装有第一闸阀33，所述油腔液位调节阀32另一端安装有第二闸阀34，所述第二闸阀34另一端连接有油路出口管线35。
[0025]
在本发明实施例中，所述调节组件4内部还包括第一液位调节阀41，所述第一液位调节阀41与所述油水界面控制信号线8电连接，所述第一液位调节阀41一端固定连接有第四闸阀43，所述第四闸阀43另一端连接有第一混合腔排液管线48，所述第一液位调节阀41另一端连接有第三闸阀42，所述第三闸阀42连接有第二混合腔排液管线44，所述第二混合腔排液管线44另一端连接有第五闸阀45，所述第五闸阀45另一端安装有第二液位调节阀46，所述第二液位调节阀46另一端安装有第六闸阀47，所述第六闸阀47连接有第一混合腔排液管线48。
[0026]
在本发明实施例中，所述控制组件9内部还包括plc控制系统91，所述plc控制系统91一端电性连接有plc系统切换信号线92，所述plc控制系统91输出端均连接有第一液位调节阀开启控制信号线93、第二液位调节阀开启控制信号线94以及油腔液位调节阀开启控制信号线95，所述第一液位调节阀开启控制信号线93另一端与所述第二液位调节阀46电性连接，所述第二液位调节阀开启控制信号线94另一端与所述第一液位调节阀41电性连接，所述油腔液位调节阀开启控制信号线95另一端与所述油腔液位调节阀32电性连接，所述液位调节阀开度控制信号线19另一端与所述第二液位调节阀46电性连接。
[0027]
综上，本实用新型提供的油田用采出液自动切换分离器，当采出液的产量为常规处理量时，作为两相分离器的工作过程如下：
[0028]
第二闸阀34、第一闸阀33、第三闸阀42、第四闸阀43手动关闭，plc控制系统91通过第二液位调节阀开启控制信号线94控制第一液位调节阀41，plc控制系统91通过油腔液位调节阀开启控制信号线95关闭油腔液位调节阀32，其余阀门均为开启状态；
[0029]
油、气、水采出液通过进液管线6进入分离器本体11，在混合腔12内进行气、液分离，作为两相分离器时，液体在混合腔12中停留时间短，油、水没有充分时间分离，所以它们作为混合液同时排出，两相分离器混合腔液面14高度低于堰板15高度，所以油腔16内是空腔，混合液通过第二混合腔排液管线44排出；
[0030]
罐内气体通过分气包21脱除气体中的油、水液体后进入气出口管线22，气出口管线22上配有自力式压力调节阀23，自力式压力调节阀23的开启压力预先设定，自力式压力调节阀23通过引压管线24取得罐内系统压力，当该压力高于预先设定值时自力式压力调节阀23开启、排气；当该压力低于预先设定值时自力式压力调节阀23关闭，从而保证罐内系统压力始终处于预先设定压力；
[0031]
plc控制系统91设定两相分离器混合腔液面14预定高度，如将两相分离器混合腔液面14的预定高度设置为处于分离器本体11一半位置，当通过混合腔差压液位计18测定的两相分离器混合腔液面14高度高于plc控制系统91设定的高度时，混合腔差压液位计18通过混合腔排液液位调节阀开度控制信号线19控制第二液位调节阀46，增大其开度，从而将多余混合液通过第二混合腔排液管线44排出，当通过混合腔差压液位计18测定的两相分离器混合腔液面14高度低于plc控制系统91设定的高度时，混合腔差压液位计18通过液位调节阀开度控制信号线19控制第二液位调节阀46关闭，提高液位高度。
[0032]
当采出液产量增大，作为三相分离器时工作过程如下：
[0033]
第六闸阀47、第五闸阀45手动关闭，plc控制系统91通过第一液位调节阀开启控制信号线93关闭第二液位调节阀46，其余阀门均为开启状态；
[0034]
油、气、水采出液通过进液管线6进入分离器本体11，在混合腔12内进行气、液分离，作为三相分离器时，液体在混合腔12中停留时间长，液体中油、水有充分时间分离，油、水液面高度通过射频导纳仪7测定，三相分离器混合腔液面13高度高于堰板15高度，油、水分层后，顶部油漫过堰板15，进入油腔16，所以，水通过第一混合腔排液管线48排出，油通过油路出口管线35排出；
[0035]
气体通过分气包21脱除气体中的油、水液体后进入气出口管线22，气出口管线22配有自力式压力调节阀23，自力式压力调节阀23的开启压力预先设定，自力式压力调节阀23通过引压管线24取得罐内系统压力，当该压力高于预先设定值时自力式压力调节阀23开启、排气；当该压力低于预先设定值时自力式压力调节阀23关闭，从而保证罐内系统压力始终处于预先设定压力；
[0036]
通过plc控制系统91预先设定三相分离器混合腔液面13高度为一设定值，当三相分离器混合腔液面13高度实际高度高于设定值时，射频导纳仪7通过油水界面控制信号线8控制第一液位调节阀41，增大其开度，从而将底部多余水通过第一混合腔排液管线48排出，当三相分离器混合腔液面13实际高度低于设定值时，射频导纳仪7通过油水界面控制信号线8控制第一液位调节阀41关闭，提高液位高度；
[0037]
三相分离器混合腔液面13高于堰板15，分离后的油漫过堰板15进入油腔16，通过plc控制系统91预先设定油腔液面17高度，当通过油腔差压液位计5测定的油腔液面17高度高于plc控制系统91设定的高度时，油腔差压液位计5通过油腔液位调节阀开度控制信号线31控制油腔液位调节阀32，增大其开度，从而将多余的油通过油路出口管线35排出，当通过油腔差压液位计5测定的油腔液面17高度低于plc控制系统91设定的高度时，油腔差压液位计5通过油腔液位调节阀开度控制信号线31控制油腔液位调节阀32关闭，提高液位高度。
[0038]
plc控制系统91可以自动切换两相、三相使用状态，当处于正常处理量时，控制室通过plc系统切换信号线92控制plc控制系统91自动处于两相使用状态；当处理量增大时，控制室通过plc系统切换信号线92控制plc控制系统91自动处于三相使用状态。
[0039]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0040]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。