一种深海油气输送分离一体化立管

1.本实用新型属于深海油气开采领域，尤其涉及一种深海油气输送分离一体化立管。


背景技术：

2.传统的海洋油气开采依托水下生产系统，通过水下完井、部分或全部安装在海底的水下生产设施、海洋立管等将采出的油气水多相或单相流体输送到海上依托设施或陆上终端进行油气水分离处理。这种开采分离方式要求在海面有平台或储油依托设施，不仅增大了储藏和海陆之间的输运成本，并且在陆上进行油气分离还会造成环境污染。近些年新兴的海底油气分离技术
‑“
海底工厂”，虽然可以避免传统油气开采的一些弊端，但这种技术需要在海底布置设备，不可避免地会增大安装、维护的成本和难度，故在实际应用方面有很大局限性。
3.为了解决海洋油气开采分离过程中出现的以上问题，避免油气分离造成的污染、降低油气储存输运成本，本实用新型提出一种集油气水输运和分离一体的、使用特殊分离材料的新型海洋立管。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的旨在通过使用特殊分离材料将油气水混合流运输及其分离一体化处理针对现有油气开采技术中需要把采出的流体输送到海上设施或陆上设施进行油气水分离的问题，以降低油气开采的运输成本以及避免油气分离造成的环境污染，而提出的一种深海油气输送分离一体化立管。
5.一种深海油气输送分离一体化立管，其由下至上将深海立管分为四个阶段：底部过滤段、油水分离管段、油气分离管段和混合气体分离管段，所述底部过滤段包括进油口、立管外管、立管内壳、过滤器和滤网，所述底部过滤段和油水分离管段相连通，所述油水分离管段包括立管外壳、立管内壳、改性纳米纤维材质层(超亲水超疏油材质)、排水管线、管内支架、连通管和弹簧，所述油水分离管段与油气分离管段相连通，所述油气分离管段包括立管外壳、立管内壳、teflon af2400中空纤维油气分离膜、连通管、输油管线和弹簧，所述油气分离管段与混合气体分离管段相连通，所述混合气体分离管段包括立管外壳、立管内壳、沸石分子筛膜(混合气体分离膜)、输气管线、连通管和弹簧。
6.进一步，所述的底部过滤段设有过滤器，所述的过滤器内设有滤网，所述的过滤器底端设有进油口，所述的进油口与油井口连通，所述的过滤器顶端设有立管外管、立管内管。
7.进一步，所述的底部过滤段与油水分离管段相连接。
8.进一步，所述的油水分离管段内设有内外两层改性纳米纤维材质层，所述的两层改性纳米纤维材质层与立管内壳通过管内支架固定连接，所述的立管内壳与排水管线通过连通管相连通，所述的排水管线与立管外壳通过弹簧连接。
9.进一步，所述的油水分离管段与油气分离管段相连通。
10.进一步，所述的油气分离管段内立管内壳设有teflon af2400中空纤维油气分离膜，所述的立管内壳与输油管线通过连通管连接，所述的输油管线与立管外壳通过弹簧连接。
11.进一步，所述的油气分离管段与混合气体分离管段连通。
12.进一步，所述的混合气体分离管段内立管内壳设有沸石分子筛膜，所述的立管内壳与输气管线通过连通管相连通，所述的输气管线与立管外壳通过弹簧连接。
13.本实用新型的有益效果如下：
14.1、本实用新型中，通过在立管下部设置过滤器，在立管内部设置改性纳米纤维材质层、teflon af2400中空纤维油气分离膜和沸石分子筛膜，方便对油井中开采出的油气水三相流进行去除大颗粒杂质、去水、分离原油、去除杂质气体，以获取相对高纯度的原油和天然气，降低原油开采的储存和运输成本。
15.2、本实用新型中，通过使用弹簧立管外壳连接排水管线、输油管线和输气管线，方便在海流载荷作用下，对立管内部结构起到减振保护的效果。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种深海油气分离输送一体化立管。
17.图2为本实用新型提出的一种深海油气分离输送一体化立管的底部过滤段。
18.图3为本实用新型提出的一种深海油气分离输送一体化立管的油水分离管段。
19.图4为本实用新型提出的一种深海油气分离输送一体化立管的油气分离管段。
20.图5为本实用新型提出的一种深海油气分离输送一体化立管的混合气体分离管段。
21.图例说明：1、立管外管；2、立管内管；3、排水管线；4、弹簧1；5、连通管1；6、管内支架1；7、改性纳米纤维材质层2；8、teflon af2400中空纤维油气分离膜；9、弹簧2；10、输油管线；11、连通管2；12、弹簧3；13、连通管3；14、沸石分子筛膜；15、输气管线；16、滤网；17、过滤器、18、进油口。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.参照附图，进一步说明本实用新型：
24.如图1-5所示，一种深海油气分离输送一体化立管，包括底部过滤段、油水分离管段、油气分离管段和混合气体分离管段。底部过滤段包括立管外壳1、立管外壳2、滤网16、过滤器17，过滤器17底端进油口18与油井口连通，顶端立管内管2与油水分离管段连通。
25.其效果为，使用中首先从油井开采出的原油通过进油口18进入底部过滤器17，使用滤网16过滤原油中大颗粒杂质，过滤后的原油为油气水混合三相流，通过过滤器顶端立管内壳2进入油水分离管段。
26.油水分离管段包括立管外管1、立管内管2、排水管线3、弹簧4和连通管5、管内支架
6和改性纳米纤维材质层7，改性纳米纤维材质层7设于立管内管内部，并通过管内支架6与立管内管2固定连接，立管内管2与排水管线3通过连通管5连接并相连通，排水管线3与立管外壳1通过弹簧4连接。
27.其效果为，使用中从底部过滤段流出的油气水混合三相流进入油水分离管段，其通过该管段中立管内管2时，利用改性纳米纤维材质层7吸收油气水混合三相流中的水，使原油、混合气体与水分离，分离后的油气混合两相流进入油气分离管段，改性纳米纤维材质层7吸附的水通过连通管5排出立管内管，进入排水管线3，方便利用排水管线3排出立管内部，实现原油除水。排水管线3与立管外管1通过弹簧4连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧4对立管内部结构作减振保护。
28.油气分离管段包括立管外管1、立管内管2、teflon af2400中空纤维油气分离膜8、弹簧9、输油管线10和连通管11，teflon af2400中空纤维油气分离膜8设于立管内管2内部，立管内管2与输油管线10通过连通管11连接并相连通，输油管线10与立管外管1通过弹簧9连接。
29.其效果为，使用中从油水分离管段流出的油气混合两相流进入油气分离管段，通过立管内管2时，利用teflon af2400中空纤维油气分离膜将油气混合两相流中的原油与混合气体分离，从而利用连通管11将分离后的原油排出立管内管2，进入输油管线10，从而利用输油管线10讲分离出的原油输送到立管顶部进行原油收集、储存，利用立管内管使分离后的混合气体进入气体分离管段，从而实现原油与混合气体的分离并向立管上部输送。立管外管1与输油管线10通过弹簧9连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧9对立管内部结构进行减振保护。
30.混合气体分离管段包括立管外管1，立管内管2，输油管线10，弹簧12，连通管13和沸石分子筛膜14和输气管线15。沸石分子筛膜14设于立管内管2内部，立管内管2与输气管线15通过连通管13连接，输气管线15与立管外管1通过弹簧12连接。
31.其效果为，使用中从油气分离管段流出的混合气体进入混合气体分离管段，通过立管内管2时，利用沸石分子筛膜14使混合气体中的天然气与杂质气体分离，从而利用连通管13将天然气排出立管内管，进入输气管线15，利用输气管线15将天然气输送至立管顶部，方便进行天然气收集与储存。利用立管内管2将分离出的杂质气体运输到立管顶部并排出。输气管线15与立管外管1通过弹簧12连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧12对立管内部结构进行减振保护。
32.综上，使用中首先从油井开采出的原油通过进油口18进入底端过滤段，利用过滤器17中的滤网16去除原油中的大颗粒固体杂质，利用立管内管2将去除杂质后的油气水混合三相流输送至油水分离管段，油气水混合三相流通过立管内管2时，使用改性纳米纤维材质层7吸附水，从而使油气与水分离，油气混合两相流通过立管内管2进入油气分离管段，改性纳米纤维材质层7吸附的水通过连通管5排出立管内管，进入排水管线3，方便利用排水管线3排出立管内部。排水管线3与立管外管1通过弹簧4连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧4对立管内部结构进行减振保护。从油水分离管段流出的油气混合两相流进入油气分离管段，通过立管内管2时，方便利用teflon af2400中空纤维油气分离膜9将油气混合两相流中的原油与混合气体分离，从而利用连通管11将分离后的原油排出立管内管2进入输油管线10，从而利用输油管线10将原油输送至立管顶部进行收集、储存。从而利用立管内管2使
分离后的混合气体进入混合气体分离管段，实现原油与气体的分离运输。立管外管1与输油管线10通过弹簧9固定连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧9对立管内部结构进行减振保护。从油气分离管段流出的混合气体进入气体分离管段，通过立管内管2时，利用沸石分子筛膜14使混合气体中的天然气与杂质分离，从而利用连通管13将天然气排出立管内管，并进入输气管线15，从而利用输气管线15将天然气输送至立管顶端，方便进行天然气收集、储存。方便利用立管内管2将分离出的空气运输到立管顶端并排出。输气管线15与立管外管1通过弹簧12固定连接，方便在海洋载荷作用下，利用弹簧12对立管内部结构进行减振保护。
33.本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈诉的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。