[發明專利]一種水下三相多級重力式分離注采系統

有效

• 申請號: 202011504895.4
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112780249B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 張黎明;孫吉家;薛麗麗;齊冀;周星宇;張凱
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38;E21B43/40;E21B43/01
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發明公開了一種水下三相多級重力式分離注采系統，屬于海洋油氣開發領域。所述分離注采系統包括整體支架結構、三級柱式氣液旋流分離器及其支撐支架、臥式三相重力分離器及其支撐支架、三組增壓輸送泵、過渡儲液罐以及相應的連接管線。三級柱式氣液旋流分離器及其支撐支架、臥式三相重力分離器及其支撐支架以及三組增壓輸送泵以及過渡儲液罐均位于整體支架結構內并通過相應的管線連接形成三相多級分離注采系統。生產井采出液可直接在海底通過實現三相分離，從而避免將采出液舉升到海上平臺再進行分離處理，既減少了不必要的能源消耗，又為海上平臺節約了寶貴的平臺面積，同時也降低了立管靜壓和井口背壓，提高了油氣開采的效率與穩定性，降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于海洋油氣開發領域，具體地，涉及一種水下三相多級重力式分離注采系統。

背景技術

在初期的海洋油氣勘探開發過程中，將海底油井采出物通過長距離的管線輸送到海上平臺或岸基設施中，之后進行后續的油氣水分離處理，再進行陸上的輸送，從綜合效益方面來說是要比建設水下生產系統更加高效。然而隨著開采時間的增長，開采力度的加大，深海產出液含水率也會隨之變高，長距離的輸送處理再回注會產生大量能耗，增加生產成本，同時，管道的立壓增高也會對整個生產系統產生嚴重的影響。因此，隨著海洋油氣勘探開發的逐漸深入，水下生產系統的建設便成了海上油氣勘探的關鍵技術之一。其中水下分離注采系統是水下生產系統的重要組成部分。目前我國對水下分離注采系統的研究尚處于初步規劃試驗階段，且常存在設備簡單、液量處理能力弱、分離效率低等問題。研制出合理高效的水下分離注采系統能夠提高海上平臺的生產效率，降低經濟成本，對解決目前海上油氣田開發所面臨的一系列問題能夠起到一定的積極作用。為彌補我國國內海洋油氣開發技術的缺陷與空白，本發明提出一種水下三相多級重力式分離注采系統，該技術能夠直接在海底就對生產井產出液進行油氣水三相分離，從而避免將采出液舉升到海上平臺再進行分離處理，既減少了不必要的能源消耗，又為海上平臺節約了寶貴的平臺面積，同時也降低了立管靜壓和井口背壓，提高了油氣開采的效率與穩定性，降低了生產成本。

發明內容

為了解決當前海上油田開采面臨的水下分離的技術問題，本發明提供一種水下三相多級重力式分離注采系統，該系統技術能夠直接在海底就對生產井產出液進行油氣水三相分離。

一種水下三相多級重力式分離注采系統，所述分離注采系統包括整體支架結構、三級柱式氣液旋流分離器、臥式三相重力分離器、氣相增壓輸送泵、水相增壓輸送泵、油相增壓輸送泵和過渡儲液罐，所述三級柱式氣液旋流分離器、臥式三相重力分離器、氣相增壓輸送泵、水相增壓輸送泵、油相增壓輸送泵和過渡儲液罐均位于整體支架結構內部，海底的油氣井產出液通過分離注采系統的輸入管線進入所述三級柱式氣液旋流分離器，所述三級柱式氣液旋流分離器分離出的液相介質通過連接管線進入所述臥式三相重力分離器，所述臥式三相重力分離器上設置有氣、水和油三相出口、分離得到的水相介質通過水相出口管線與過渡儲液罐連接且隨后通過連接管線輸送到水相增壓輸送泵經水相增壓輸送泵增壓后回注到地層當中、分離得到的油相介質經油相出口與所述油相增壓輸送泵連接且經油相增壓輸送泵舉升到海底或海上平臺的儲油裝置，所述三級柱式氣液旋流分離器分離得到的氣相介質與所述臥式三相重力分離器分離得到的仍然殘留在液相介質中的氣相介質分別經各自的氣相出口管線共同匯入同一輸送管線后與所述氣相增壓輸送泵連接且經氣相增壓輸送泵輸送至氣相處理站。