[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(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)海底分離方法，應(yīng)用于海底原油直接分離。該海底分離系統(tǒng)將傾斜管式在線分離與多級(jí)高壓電場(chǎng)快速深度分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并依據(jù)三級(jí)串聯(lián)、傾斜式T型管集成和井田型布局的特殊模式，實(shí)現(xiàn)海底原油三級(jí)高效分離；第一級(jí)管式脫氣器采用雙層厚壁管體，實(shí)施第一級(jí)傾斜管式氣液分離，第二級(jí)斜式電脫水器采用復(fù)合絕緣棒狀電極和分體式厚壁管體，實(shí)施第二級(jí)環(huán)形高壓電場(chǎng)快速脫水，第三級(jí)斜式電脫水器采用板狀裸電極和分體式厚壁管體，實(shí)施第三級(jí)上強(qiáng)下弱雙電場(chǎng)深度脫水；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)并保障其流動(dòng)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域深水油氣田海底原油直接分離方法，特別是涉及一種傾斜式T型管集成的多級(jí)高壓電場(chǎng)海底原油分離方法及其工藝流程。

背景技術(shù)

“海底工廠”是利用水下設(shè)備對(duì)從油儲(chǔ)層中產(chǎn)出的原油在海底直接進(jìn)行水下分離處理，以提高深水油氣最終采收率，減少海上生產(chǎn)處理設(shè)施的投入，從而實(shí)現(xiàn)深水油氣經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)。相較于傳統(tǒng)的水下生產(chǎn)系統(tǒng)，“海底工廠”有4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)需要進(jìn)行突破，分別是海底增壓系統(tǒng)、海底氣體壓縮系統(tǒng)、海底分離系統(tǒng)以及海底輸配電系統(tǒng)，其中海底分離系統(tǒng)可在海底實(shí)現(xiàn)油、氣和水的直接分離。

巴西國(guó)家石油公司在坎坡斯盆地Marlim油田開發(fā)適應(yīng)900米水深的深水海底重質(zhì)油水分離系統(tǒng)，該深水分離系統(tǒng)首先進(jìn)行氣液分離處理，然后再進(jìn)行油水分離處理，打破了海上浮式生產(chǎn)平臺(tái)處理能力有限的瓶頸。而且，該深水分離系統(tǒng)采用水力旋流技術(shù)進(jìn)行海底油水分離，并將分離出的生產(chǎn)污水在海底直接回注油藏，以保持油藏壓力。同時(shí)在管狀分離器的出口段設(shè)置砂液噴射系統(tǒng)，及時(shí)清除水中砂粒，防止損壞注水系統(tǒng)而對(duì)油儲(chǔ)層產(chǎn)生傷害，且產(chǎn)出的砂粒與分離后的原油一起輸送至陸上終端進(jìn)行處理。此外，國(guó)內(nèi)極少數(shù)科研院所近幾年才開始關(guān)注油水高效分離技術(shù)，其中對(duì)深水分離技術(shù)的研究尚處于研發(fā)和試驗(yàn)研究階段。

由此，通過(guò)開發(fā)高效緊湊型的海底原油分離技術(shù)及方法，可使一些采用常規(guī)生產(chǎn)系統(tǒng)無(wú)法開采的油藏變得經(jīng)濟(jì)可采。該海底分離系統(tǒng)采用三級(jí)海底原油直接分離技術(shù)，由一級(jí)海底氣液預(yù)分離和兩級(jí)海底電脫水系統(tǒng)組成，而且將常規(guī)三級(jí)加熱器和三級(jí)大罐體分離器簡(jiǎn)化為三級(jí)管式分離器，極大簡(jiǎn)化了整個(gè)原油集輸流程，并使得整個(gè)流程的運(yùn)行耗能顯著下降；同時(shí)，該海底分離系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)施均采用傾斜式布置和T型管集成的方式，有效克服了立式分離技術(shù)中油水界面覆蓋面積小以及臥式分離技術(shù)中油水界面和水出口距離短，分離時(shí)間不充分等缺點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)海底油氣水高效分離，提升深水油氣田的開發(fā)效益。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有海上平臺(tái)立式和臥式原油分離技術(shù)存在的缺陷和不足，并改善國(guó)內(nèi)海底原油分離技術(shù)尚處于研發(fā)和試驗(yàn)階段的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種適合海底原油水下直接脫水脫氣用的傾斜式T型管多級(jí)高壓電場(chǎng)分離方法及其相關(guān)控制系統(tǒng)。該海底分離系統(tǒng)將傾斜管式在線分離與多級(jí)高壓電場(chǎng)快速深度分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并依據(jù)三級(jí)串聯(lián)、傾斜式T型管集成和井田型布局的特殊模式，具備海底原油三級(jí)高效分離、簡(jiǎn)化油氣集輸流程、快速深度脫水脫氣、原油含水率低、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制等特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是開發(fā)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。較之海上平臺(tái)常規(guī)立式和臥式原油處理流程，該海底原油分離系統(tǒng)由一級(jí)管式脫氣器和后兩級(jí)管式電脫水器組成，且三級(jí)分離器均采用三級(jí)管式串聯(lián)和T型管集成的形式，實(shí)現(xiàn)海底原油三級(jí)高效分離；而且，三級(jí)分離器由下而上順次布置，并通過(guò)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)，實(shí)現(xiàn)海底原油快速深度脫水，并保證分離后的原油含水率低。