[發(fā)明專利]傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)海底分離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710441171.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN107269258B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新福;楊勇;劉春花;張守森;尚超;武倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/36
• 分類號(hào): E21B43/36;C10G53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)海底分離方法，主要由第一級(jí)管式脫氣器、第二級(jí)斜式電脫水器、第三級(jí)斜式電脫水器、海底外輸泵和海底分離控制系統(tǒng)組成，實(shí)施三級(jí)海底原油快速深度分離的作業(yè)流程，一級(jí)管式脫氣器和后兩級(jí)管式電脫水器均采用三級(jí)管式串聯(lián)和T型管集成的形式，而且三級(jí)分離器由下而上順次布置，并通過傾斜式T型管保持聯(lián)通，由此使得海底分離系統(tǒng)整體呈現(xiàn)井田型布局的模式，同時(shí)第二級(jí)斜式電脫水器和第三級(jí)斜式電脫水器分別采用環(huán)形電場(chǎng)和上強(qiáng)下弱雙電場(chǎng)而組成多級(jí)高壓電場(chǎng)，其特征在于：

一第一級(jí)管式脫氣器；所述第一級(jí)管式脫氣器采用傾斜式T型管集成的雙層厚壁管體，實(shí)施第一級(jí)傾斜管式氣液分離處理，從原油中脫出天然氣；下整流主管通過跨接管與海底管匯相連，上脫氣主管經(jīng)T型管與海底輸氣管道相連并由一級(jí)輸油管與二級(jí)電脫水主管相連；

一第二級(jí)斜式電脫水器；所述第二級(jí)斜式電脫水器采用復(fù)合絕緣棒狀電極和傾斜分體式厚壁管體，實(shí)施第二級(jí)環(huán)形高壓電場(chǎng)原油快速脫水處理，從高含水原油中脫出大部分水；二級(jí)電脫水主管通過T型管上連二級(jí)輸油管且下接一級(jí)污水管和一級(jí)輸水管匯，同時(shí)一級(jí)變壓器經(jīng)一級(jí)高壓電纜為復(fù)合絕緣棒狀電極提供高壓電；

一第三級(jí)斜式電脫水器；所述第三級(jí)斜式電脫水器采用板狀裸電極和傾斜分體式厚壁管體，實(shí)施第三級(jí)上強(qiáng)下弱雙電場(chǎng)原油深度脫水處理，從二級(jí)原油中脫出剩余的水；三級(jí)電脫水主管通過T型管上連三級(jí)輸油管且下接二級(jí)污水管和二級(jí)輸水管匯，三級(jí)進(jìn)油管通過混流管與化學(xué)藥劑管匯相連，同時(shí)二級(jí)變壓器經(jīng)二級(jí)高壓電纜為板狀裸電極提供高壓電；

一海底外輸泵；所述海底外輸泵采用變頻式雙螺桿增壓泵將三級(jí)原油增壓后進(jìn)行外輸，海底外輸泵的入口管段連接三級(jí)輸油管同時(shí)其出口管段連接海底輸油管道，且主動(dòng)螺桿一端伸出泵外并與海底變頻電機(jī)相聯(lián)接而提供動(dòng)力，依據(jù)三級(jí)原油的流壓和供液量自動(dòng)調(diào)整變頻器的頻率，進(jìn)而控制螺桿的轉(zhuǎn)速并將三級(jí)原油增壓至外輸壓力以上；

一海底分離控制系統(tǒng)；所述海底分離控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制三級(jí)海底分離作業(yè)并保障各級(jí)分離的流動(dòng)安全，同時(shí)通過壓差氣動(dòng)控制閥、壓力氣動(dòng)控制閥、液位氣動(dòng)控制閥、海底液位控制閥、壓力三通電磁閥、液位三通電磁閥和限位開關(guān)調(diào)控油井產(chǎn)液和各級(jí)原油的供給以及天然氣和合格原油的輸送量和流壓，并通過海底緊急關(guān)斷閥自動(dòng)關(guān)閉并停止油井產(chǎn)液、一級(jí)原油和二級(jí)原油的供給以及一級(jí)污水和二級(jí)污水的輸送，且通過海底壓力泄放閥自動(dòng)釋放并調(diào)整三級(jí)分離器管腔和海底外輸泵泵腔內(nèi)的壓力；海底管匯中的電磁流量計(jì)選用插入式智能電磁流量計(jì)，由插入式電磁流量傳感器和插入式電磁流量轉(zhuǎn)換器配套組成，采用全智能化原理設(shè)計(jì)和帶背光寬溫點(diǎn)陣型液晶顯示器；海底輸氣管道上的孔板流量計(jì)選用智能氣體孔板流量計(jì)，采用先進(jìn)的微功耗技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行氣體流壓和溫度的補(bǔ)償，并集流壓、流量和溫度監(jiān)測(cè)功能于一體；三級(jí)輸油管上的渦輪流量計(jì)選用智能液體渦輪流量計(jì)，其渦輪流量傳感器采用微機(jī)技術(shù)和超低功耗技術(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)海底分離方法，其特征在于：所述第一級(jí)管式脫氣器位于海底分離系統(tǒng)的最下部，其海底原油分離處理流程為，油井產(chǎn)液經(jīng)海底管匯和跨接管而匯集至下整流主管的管腔內(nèi)，并通過改變油井產(chǎn)液的流向和流速完成氣液預(yù)分離，而后油井產(chǎn)液進(jìn)入上脫氣主管并經(jīng)反復(fù)折流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行二次氣液分離，最終完成第一級(jí)氣液分離，分離出來的天然氣流向上脫氣主管頂部的管腔并經(jīng)濾液后由海底輸氣管道進(jìn)行外輸，脫氣后的一級(jí)原油則匯集至上脫氣主管下部的管腔并經(jīng)一級(jí)輸油管輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)海底分離方法，其特征在于：所述第二級(jí)斜式電脫水器位于海底分離系統(tǒng)的中部，其海底原油分離處理流程為，一級(jí)原油經(jīng)一級(jí)輸油管進(jìn)入二級(jí)電脫水主管中部的管腔，各復(fù)合絕緣棒狀電極間產(chǎn)生環(huán)形高壓電場(chǎng)，一級(jí)原油中的水滴受高壓電場(chǎng)的極化和靜電感應(yīng)而形成誘導(dǎo)偶極，同時(shí)強(qiáng)—中—弱環(huán)形梯度電場(chǎng)作用加速油水沉降分離，使一級(jí)原油中的小水顆粒加速聚結(jié)成較大粒徑的水顆粒，并沉降至二級(jí)電脫水主管下部的管腔，而油相則反相上升至上部的管腔，完成第二級(jí)油水分離，分離出的二級(jí)原油經(jīng)二級(jí)輸油管輸出，脫水后的一級(jí)污水則由一級(jí)污水管排入一級(jí)輸水管匯。