[發明專利]一種含氣、水原油的除水系統及其應用方法有效

申請號：	201310003986.3	申請日：	2013-01-07
公開（公告）號：	CN103045295A	公開（公告）日：	2013-04-17
發明（設計）人：	許晶禹;張健;吳應湘;李華;郭軍;張軍	申請（專利權）人：	中國科學院力學研究所
主分類號：	C10G33/06	分類號：	C10G33/06
代理公司：	北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390	代理人：	王藝
地址：	100190 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種原油水系及其應用方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及石油化工設備領域，尤其涉及一種含氣、水原油的除水系統及其應用方法。

背景技術

在石化、環保等領域，油氣水分離及水處理設備是重要的生產裝置。當前對于油井采出液均是采用管道輸運至處理站或海上平臺進行油氣水分離和污水處理。目前陸上及海上油田，隨著開采的延續，油井的含水率越來越高，并且常伴有大量的氣體。因此，相對于同等的產油量，管道輸運的能耗出現較大的增加，效率不斷的降低。同時，水處理量的增長以及環保標準的不斷提高，對油田使用的油氣水分離及水處理工藝提出了嚴峻的挑戰。

油氣水分離設備所采用的分離原理有：重力、離心、浮選、過濾、靜電、破乳等。公開號為CN2569538Y的專利申請《高效油水分離器》，公開了一個主要采用重力分離原理的分離裝置；公開號為CN201817338U的專利申請《含油污水處理機》，公開了一種主要由斜板、核桃殼過濾器和雙親可逆纖維球過濾器組成的油水分離裝置。然而在現實生產中，往往需要對大量的油氣水混合液進行快速分離，重力原理和過濾技術都是有效的分離技術手段，但處理速度相對較慢，因此導致設備結構復雜、體積龐大。申請號為200710175999.3的發明專利申請公開了一種采用梯型管、螺旋管及重力沉降容器氣組成的分離系統，該發明結構簡單、處理快速、體積適中，但由于螺旋管的旋轉半徑尺寸限制，產生的離心加速度較低，不適用于水的精細處理，同時對于含氣的來液不能夠進行很好的處理。

發明內容

本發明克服現有油氣水分離裝置在處理速度和精細分離方面的不足，提出一種含氣、水原油的除水系統及其應用方法，將含氣和水的采出液中50%以上的水相分離出來直接外排，降低現有油氣水處理系統的處理壓力和管線輸運的能耗，提高分離效率。

為了解決上述問題，本發明提供一種含氣、水原油的除水系統，包括：依次連接的分岔管路、緩沖罐和柱型旋流器，其中，

所述分岔管路包括上傾斜管、下水平管以及若干垂直管，所述垂直管與所述上傾斜管和下水平管相連；下水平管的一端為油氣水三相入口，另一端為分岔管路的下出口，與所述緩沖罐相連；上傾斜管的一端與一垂直管相連，另一端為分岔管路的上出口；所述分岔管路的上出口安裝有壓力表、電動調節閥和流量計，所述分岔管路的下出口安裝有壓力表和電動調節閥；

所述緩沖罐具有切向入口、上出口、下出口和回流口，所述切向入口與所述分岔管路的下出口相連，緩沖罐的下出口與柱型旋流器相連，所述緩沖罐的罐體上安裝有壓力表和界面儀，所述緩沖罐的上出口安裝有電動調節閥，緩沖罐的下出口安裝有提升泵、壓力表、電動調節閥和流量計；

所述柱型旋流器具有切向入口、底流口和溢流口，所述柱型旋流器的切向入口與所述緩沖罐的下出口相連，所述溢流口與所述緩沖罐的回流口相連；所述柱型旋流器的溢流口安裝有電動調節閥，底流口安裝有壓力表、電動調節閥和流量計。

優選地，上述除水系統還具有以下特點：

所述分岔管路的上傾斜管的內徑大于下水平管和垂直管的內徑。

優選地，上述除水系統還具有以下特點：

所述分岔管路的上傾斜管的內徑一般是下水平管內徑的2倍，且上傾斜管向上傾斜一定的角度α。

優選地，上述除水系統還具有以下特點：

對于采出液流量為20m³/h、常壓下體積氣液比為40:1時，上傾斜管的內徑設置為100mm，傾斜角度α設置為15°，下水平管和垂直管的內徑設置為50mm。

優選地，上述除水系統還具有以下特點：

所述緩沖罐的上、下出口分別安裝在罐體的兩端，采用界面儀為信號源通過上出口的電動調節閥及下出口的電動調節閥和提升泵對油水界面進行控制。

優選地，上述除水系統還具有以下特點：

所述柱型旋流器入口采用截面漸進收縮，切向進入設計。