[發明專利]一種油氣水三相靜電聚結分離器

有效

• 申請號: 201711175491.3
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107723020B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 羅小明;黃鑫;任靜;何利民;呂宇玲;楊東海
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00;B01D17/02;B01D17/06;B01D17/025;C10G33/02
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙敏玲<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種油氣水三相靜電聚結分離器，包括分離器主體、氣液分離模塊、高含水聚結模塊、低含水聚結模塊、供電及控制系統；氣液分離模塊、高含水聚結模塊、低含水聚結模塊、供電及控制系統均位于分離器主體內部；氣液分離模塊豎直插入臥式筒體左側，高含水聚結模塊位于氣體分離模塊右側；低含水聚結模塊位于高含水聚結模塊右側，所述供電及控制系統位于堰板右側。本發明油氣水三相靜電聚結分離器通過氣液分離模塊、高含水聚結模塊、低含水聚結模塊以及臥式筒體內的重力沉降模塊實現油氣水的四級分離設計，一方面大大簡化分離工藝，實現集約分離；另一方面能夠處理寬含水率范圍的油水乳狀液，并且顯著提高分離效果。

技術領域

本發明屬于油氣集輸系統多相分離技術領域，具體涉及一種油氣水三相靜電聚結分離器，適用于陸地及海上油田采出液油氣水分離工藝中，實現氣液分離和油水破乳，具有結構緊湊、適用范圍廣、分離效率高和能量利用充分的優點。

背景技術

目前我國大部分油田主要采用重力式三相分離器和電脫水器相結合的方式進行氣液分離和原油破乳。但隨著油田逐漸進入開發中后期，采出液的含水率急劇升高；同時，化學驅等三次采油技術的廣泛應用嚴重加劇了原油的乳化，給油水分離帶來了極大的挑戰。基于重力沉降原理的三相分離器很難對乳化程度高的原油乳狀液進行有效的破乳分離，并嚴重影響后續電脫水器的使用。

傳統電脫水器通過對金屬裸電極施加高壓電，利用極化效應促進水滴相互靠近，提高水滴的碰撞頻率和強度，強化油中水滴的聚并，在處理低含水原油乳狀液方面效果顯著。但在電脫水器中，水滴的靜電聚結過程和重力沉降過程是同步進行的，為保證分離效果，需維持層流流態，從而致使處理設備容積較大，分離效率難以進一步提高。同時，由于上游重力式三相分離器處理后原油的高含水率和高電導率，一方面導致電脫水器原有體積不能滿足油水乳狀液的停留時間要求，另一方面使用金屬裸電極導致頻繁出現“垮電場”現象，不能保證電脫水器安全穩定進行。

美國專利US7749459B2公開了一種置于傳統重力式分離器入口處的靜電聚結裝置。該裝置由環氧基樹脂對沿著流體流動方向排列的管狀通道、平板電極以及變壓器進行澆注而成。該裝置在不增加原分離器體積的同時能夠高效處理高含水原油，但經該裝置處理后的原油仍達不到外輸要求，需要進一步進行深度脫水處理，且未認識到介電泳聚結對不帶電水滴靜電聚結的重要性。中國專利CN102746876B公開了一種靜電聚結原油脫水器。該脫水器分為兩個腔室，第一個腔室中設置垂直懸掛的帶有絕緣層的圓柱形電極，在水平面上按正方形網格點陣式排列；第二腔室設置傳統電脫水器中的裸電極。油水乳狀液經過兩級靜電聚結脫水作用，顯著降低出口原油的含水率。但是該裝置僅在第一腔室靜電聚結過程中考慮了介電泳現象，第二腔室的靜電聚結效果無法保證，且沒有精確的水層監控系統，第二腔室金屬裸電極的安全性不能得到保證，同時變壓器外置，高壓電路致使危險性增加。

綜上，針對傳統三相分離工藝中分離效率低、電極易擊穿，無法有效處理高乳化程度、高含水原油乳狀液等問題，有必要發明一種對高乳化、高含水原油乳狀液破乳處理效果顯著，適用于陸地及海上油田采出液的油氣水三相分離裝置。

發明內容

本發明目的是提供一種油氣水三相靜電聚結分離器，結合高含水和低含水靜電聚結模塊設計，能夠充分利用湍流脈動和介電泳現象強化水滴聚結，具有工作穩定、結構緊湊、占地面積小、分離效率高、能量消耗低的優點，適用于陸地及海上油田采出液油氣水三相分離；能夠有效進行氣液分離，高乳化程度、高含水原油乳狀液破乳分離，并且能夠克服“垮電場”現象。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種油氣水三相靜電聚結分離器，包括分離器主體、氣液分離模塊、高含水聚結模塊、低含水聚結模塊、供電及控制系統；

所述分離器主體包括臥式筒體，所述臥式筒體右側豎直設置堰板，所述堰板左側的臥式筒體底部設置水出口，所述堰板右側的臥式筒體底部設置油出口；所述臥式筒體的右端設有電纜引線孔；