弱旋流稠油消泡分离器的制作方法

文档序号:14967131发布日期:2018-07-20 08:48阅读:626来源:国知局

本发明涉及原油消泡分离装置,是一种弱旋流稠油消泡分离器。



背景技术:

随着气田开发的不断深入,在油气集输过程中,原油在分离器中进行气液分离时,原油中溶解的气体会因为压力降低而逸出,此时含有羧酸、胶质、沥青质和蜡等天然表面活性剂的原油就会产生很多泡沫,有的泡沫在原油中稳定存在8小时也不会破灭。这些稳定泡沫给原油集输造成下述多方面的危害:a)泡沫具有很强的吸附能力,能携带微小固体杂质,导致过滤器堵塞大量存在的泡沫容易使泵发生汽蚀;b)使原油体积增大导致计量精度降低;c)分离器中的大量泡沫会挤占分离器的大部分空间,使得分离器内液面控制变得复杂,气相中携带液相,严重影响分离效果,还可能会损坏下游的压缩机等设备。

因此,为了保证更精准的计量,系统安全可靠地运行,去除原油中的气泡具有重要意义。目前,国内现有的原油消泡设计还处于研究起步阶段,国内油井采出液通常采用常规分离器实现分离计量技术,但常规分离器其只适用于原油粘度低,密度小含气泡量小的稀油。如果原油粘度高、密度大、含气泡量大,用常规的油气分离器处理这种品质的原油,其分离效率低,油气分离不彻底,分离器出液管线含气量较高,造成计量仪表误差大,影响原油集输管道及设备安全、高效运行等。因此,如何提高油田稠油采出液分离设备效率、设备安全、高效运行、准确计量已成为制约国内外大型高产油田开发地面配套工程的技术瓶颈问题,急需突破和解决。



技术实现要素:

本发明提供了一种弱旋流稠油消泡分离器,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决采用目前国内现有的常规分离器实现分离计量粘度高、密度大、含气泡量大的原油,存在分离效率低、油气分离不彻底、计量仪表误差大和影响原油集输管道及设备安全、高效运行的问题。适用于稠油火驱开发和co2驱开发等发泡原油的计量分离。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种弱旋流稠油消泡分离器,包括筒体和进液装置;进液装置包括液相管和气相管,在液相管的上侧连通有气相管,气相管的出口端和液相管的出口端均向下倾斜沿筒体的切线方向导流进入筒体内部;在液相管下方的筒体内部固定安装有将筒体进行上下分隔的螺旋状的旋流板,在旋流板的中心固定安装有能够连通旋流板上方筒体和旋流板下方筒体的升气管,旋流板上对应液相管中流体的下落处为旋流板的始端,旋流板的尾部为旋流板末端,顺应流体方向的旋流板始端后方的旋流板上侧面上设置有能够除去旋流板上流体中气泡的破泡装置,在旋流板末端的旋流板上侧面上也设置有能够除去旋流板上流体中气泡的破泡装置,在旋流板下方的筒体内上下布置有至少两块的破泡缓冲板,所有的破泡缓冲板均相对错位,所有靠近筒体中心轴的破泡缓冲板一端均向下倾斜,筒体的低端连通有出油管;在气相管上方的筒体内固定安装有能够将筒体进行上下分隔的破泡伞板,破泡伞板呈伞状,在破泡伞板上开设有破泡孔,在破泡伞板上方的筒体内固定安装有丝网除雾器,丝网除雾器上方的筒体顶部贯穿有出气管。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:

上述弱旋流稠油消泡分离器还包括就地液位计,在破泡缓冲板下方的筒体底部固定安装有能够将筒体底部进行上下分隔的分隔板,分隔板上设置有能够连通分隔板上方筒体和分隔板下方筒体的溢油管,在分隔板上还设置有出油口,出油管的进口端穿过筒体底端位于分隔板下方并与出油口相连通,就地液位计的液位计管位于筒体外部,就地液位计的上测量端贯穿分隔板上方的筒体,就地液位计的下测量端贯穿分隔板下方的筒体。

上述分隔板下方的筒体底部连通有出水管。

上述破泡装置均为栅板。

上述在破泡缓冲板和分隔板之间的筒体上设置有手孔。

上述在筒体的外部固定盘绕有加热盘管。

上述在筒体上还上下设置有两个压差式液位计接管,在两个压差式液位计接管之间设置有能够检测到筒体内流体液位的压差式液位计。

上述在筒体的顶部连通有蒸汽接管。

本发明结构合理而紧凑,通过采用立式弱旋流分离技术和机械消泡方式能够使分离计量粘度高、密度大、含气泡量大的原油实现高效消泡分离器,并且对筒体内部消泡结构的合理布局并实现设备集成橇装化设计,使得本发明操作简便,使用安全可靠,消泡、破泡效率效率高,油气分离彻底,有效提高后续计量仪表的计量精度,有效保障后续原油集输管道及设备安全,在保证设备高效运行的前提下,有效延长设备的运行周期。本发明适用于稠油火驱开发和co2驱开发等发泡原油的计量分离,具有广阔的应用前景。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图中的编码分别为:1为液相管,2为气相管,3为筒体,4为旋流板,5为升气管,6为破泡缓冲板,7为出油管,8为破泡伞板,9为丝网除雾器,10为出气管,11为就地液位计,12为分隔板,13为溢油管,14为出水管,15为手孔,16为加热盘管,17为压差式液位计接管,18为蒸汽接管。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中,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。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:

如附图1所示,该弱旋流稠油消泡分离器包括筒体3和进液装置;进液装置包括液相管1和气相管2,在液相管1的上侧连通有气相管2,气相管2的出口端和液相管1的出口端均向下倾斜沿筒体3的切线方向导流进入筒体3内部;在液相管1下方的筒体3内部固定安装有将筒体3进行上下分隔的螺旋状的旋流板4,在旋流板4的中心固定安装有能够连通旋流板4上方筒体3和旋流板4下方筒体3的升气管5,旋流板4上对应液相管1中流体的下落处为旋流板4的始端,旋流板4的尾部为旋流板4末端,顺应流体方向的旋流板4始端后方的旋流板4上侧面上设置有能够除去旋流板4上流体中气泡的破泡装置,在旋流板4末端的旋流板4上侧面上也设置有能够除去旋流板4上流体中气泡的破泡装置,在旋流板4下方的筒体3内上下布置有至少两块的破泡缓冲板6,所有的破泡缓冲板6均相对错位,所有靠近筒体3中心轴的破泡缓冲板6一端均向下倾斜,筒体3的低端连通有出油管7;在气相管2上方的筒体3内固定安装有能够将筒体3进行上下分隔的破泡伞板8,破泡伞板8呈伞状,在破泡伞板8上开设有破泡孔,在破泡伞板8上方的筒体3内固定安装有丝网除雾器9,丝网除雾器9上方的筒体3顶部贯穿有出气管10。

工作时,油田采出液首先经液相管1入口进入液相管1内,液相管1为弱旋流段,流体先在液相管1中进行进行气液的初步分离,从液相管1中流体分离出的气体进入气相管2;气相管2和液相管1均为切向进入筒体3,这样使得进入筒体3内的流体沿筒体3切线方向旋转,并且流体落至旋流板4上继续在旋流板4上进行螺旋下流,这样能够使流体在筒体3内形成一定的旋转流场,该旋流场虽然强度较弱,但仍有利于气、液分离,并且能降低形成气泡所需能量有效抑制流体中气泡的形成,加之旋流板4上设有破泡装置,可破除已形成的气泡;旋流下来的液体再落入破泡缓冲板6上,经过至少两级的缓冲板6后进入装置底部,进行重力沉降消泡阶段,沉降时间严格遵循标准中规定,此过程中,未经消破的气泡由于密度差会上浮到到液面上方,确保液面下的气泡量达到最少,最终液体再经出油口由出油管7排出;沉降消泡段破泡后溢出的气体经过升气管5上升至破泡伞板8,经过弱旋流段溢出的气体也上升至破泡伞板8处,上升至破泡伞板8的气体通过开设破泡孔的破泡伞板8,进行挤泡、破泡后,再经上方的丝网除雾器9进行最终除液消泡后,气体经由出气管10排出。经过消泡后的液相和气相分别通过下游计量仪表进行计量。

本发明通过采用立式弱旋流分离技术和机械消泡方式能够使分离计量粘度高、密度大、含气泡量大的原油实现高效消泡分离器,并且可以根据需要,对筒体3内部消泡结构的合理布局并实现设备集成橇装化设计,使得本发明操作简便,使用安全可靠,消泡、破泡效率效率高,油气分离彻底,有效提高后续计量仪表的计量精度,有效保障后续原油集输管道及设备安全,在保证设备高效运行的前提下,有效延长设备的运行周期。本发明适用于稠油火驱开发和co2驱开发等发泡原油的计量分离,具有广阔的应用前景。

可根据实际需要,对上述弱旋流稠油消泡分离器作进一步优化或/和改进:

如附图1所示,弱旋流稠油消泡分离器还包括就地液位计11,在破泡缓冲板6下方的筒体3底部固定安装有能够将筒体3底部进行上下分隔的分隔板12,分隔板12上设置有能够连通分隔板12上方筒体3和分隔板12下方筒体3的溢油管13,在分隔板12上还设置有出油口,出油管7的进口端穿过筒体3底端位于分隔板12下方并与出油口相连通,就地液位计11的液位计管位于筒体3外部,就地液位计11的上测量端贯穿分隔板12上方的筒体3,就地液位计11的下测量端贯穿分隔板12下方的筒体3。

分隔板12将筒体3底部进行上下分隔,在分隔板12下方的筒体3内装满水,由于油轻水重,原油浮在水的上方,水上方的原油经溢油管13溢至分隔板12上,再经出油口出油管7排出,由于原油成分复杂,这样能够有效避免原油进入就地液位计11下测量端堵塞就地液位计11,能够保障设备的正常高效的运行,有效延长设备的使用寿命。

如附图1所示,分隔板12下方的筒体3底部连通有出水管14。设置出水管14方便设备在进行检修时,顺利的将分隔板12下方的水排出。

根据需要,破泡装置均为栅板。栅板来源广泛,材料易得,安装方便简易,并且破泡效率高。

如附图1所示,在破泡缓冲板6和分隔板12之间的筒体3上设置有手孔15。设置手孔15是为了方便对本发明的检修维护。

如附图1所示,在筒体3的外部固定盘绕有加热盘管16。在筒体3的外部设置加热盘管16,可有效防止在冬天停工的状态下凝罐。

如附图1所示,在筒体3上还上下设置有两个压差式液位计接管17,在两个压差式液位计接管17之间设置有能够检测到筒体3内流体液位的压差式液位计。设置压差式液位计,可以将检测到的数据上传至远程控制端。

如附图1所示,在筒体3的顶部连通有蒸汽接管18。设置蒸汽接管18,在筒体3内压力较低的情况下,可以采用蒸汽向筒体3进行补压。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,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。

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