[發(fā)明專利]一種油水氣三相分離器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110454831.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN112933663A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡小壘;陳家慶;關(guān)順;姬宜朋;劉美麗;張怡青;張航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D17/02
• 分類號(hào): B01D17/02;B01D17/025;B01D17/038;B01D19/00
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 白曉菲

本發(fā)明提供了一種油水氣三相分離器，涉及三相分離器技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有立式三相分離器分離效率較低的技術(shù)問題。該裝置包括立式分離罐，所述立式分離罐內(nèi)設(shè)置有入口分流器和穩(wěn)流裝置，所述入口分流器套設(shè)于所述穩(wěn)流裝置的外部，且所述入口分流器與所述立式分離罐的切向進(jìn)口相連通，所述入口分流器能夠?qū)崿F(xiàn)氣液的預(yù)分離。由切向進(jìn)口進(jìn)入立式分離罐的多相流體進(jìn)到入口分流器內(nèi)進(jìn)行氣液的預(yù)分離，從而為后序的三相分離創(chuàng)造良好的預(yù)備條件，實(shí)現(xiàn)了氣液快速有效分離，大大提高了分離效率；而且穩(wěn)流裝置也為油水兩相分離提供了安穩(wěn)層流分離環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三相分離器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種油水氣三相分離器。

背景技術(shù)

油水氣三相分離器是油氣集輸處理工藝中對(duì)油井采出液進(jìn)行氣液分離、油水沉降、原油脫水等初步加工過程的核心設(shè)備。油井采出液是典型的多組分系統(tǒng)，其中含水率往往超過70％。尤其是處于開發(fā)中、后期的油田，采出液含水率甚至超過90％。所含水中有相當(dāng)一部分以游離水的狀態(tài)出現(xiàn)。油氣兩相分離是在一定的操作溫度和壓力下，使混合物達(dá)到平衡，盡量使油中的氣析出、氣中的油凝析，然后再將其分離出來。油、氣、水三相分離，除將油氣進(jìn)行分離外，還要將其中的游離水分離出來，三相分離器處理性能直接影響著后續(xù)油、水、氣處理工藝能否正常運(yùn)行。

根據(jù)外形結(jié)構(gòu)劃分，現(xiàn)有的油水氣三相分離器主要分為臥式和立式兩大類。經(jīng)過幾十年的發(fā)展和創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外的臥式三相分離器研究已經(jīng)比較成熟，臥式分離器的設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，也是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛的油井采出液初級(jí)預(yù)分離設(shè)備，例如Schlumberger公司于2008年底推出的CleanPhase型三相分離器。但現(xiàn)有臥式三相分離器普遍存在占地面積大、能耗高、普適性差等缺點(diǎn)，難以滿足油田降本增效、節(jié)能減排的發(fā)展需求，也限制了其在海上平臺(tái)等對(duì)設(shè)備緊湊性要求高的區(qū)域的應(yīng)用。

立式三相分離器起源于臥式分離器，具有占地面積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，且在容器底部設(shè)置有排污口，便于容易清除沉積在容器底部的雜質(zhì)。但因在立式分離罐內(nèi)存在氣體所攜帶油滴的沉降方向與氣流運(yùn)動(dòng)方向相反，液體內(nèi)所夾帶氣泡的上浮方向與液體流動(dòng)方向相反等不足，致使分離效率較低。

尤其是在海上油氣開發(fā)過程中，需要采用高效、尺寸緊湊的油氣集輸工藝和配套設(shè)備。且大部分陸上油田進(jìn)入到開采的中后期，油井采出液含水率往往超過90％，過高的含水率給地面油氣集輸處理系統(tǒng)尤其是三相分離器帶來較大壓力，容易導(dǎo)致三相分離器出油口原油含水偏高、脫出的原油需要進(jìn)行二次處理；出水口污水含油量較高，在進(jìn)入處理站前需再次沉降除油處理，從而使得原油處理工藝流程拉長(zhǎng)、設(shè)備使用增多、建設(shè)投資高，加大了原油生產(chǎn)成本、降低了油田經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種油水氣三相分離器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的立式三相分離器分離效率較低的技術(shù)問題。本發(fā)明提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果詳見下文闡述。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種油水氣三相分離器，包括立式分離罐，所述立式分離罐內(nèi)設(shè)置有入口分流器和穩(wěn)流裝置，所述入口分流器套設(shè)于所述穩(wěn)流裝置的外部，且所述入口分流器與所述立式分離罐的切向進(jìn)口相連通，所述入口分流器能夠?qū)崿F(xiàn)氣液的預(yù)分離。

可選地，所述入口分離器包括環(huán)切入口和導(dǎo)流片，且所述環(huán)切入口于所述立式分離罐與所述穩(wěn)流裝置之間環(huán)空區(qū)域內(nèi)形成環(huán)流流道，多個(gè)所述導(dǎo)流片固定連接于所述環(huán)切入口的環(huán)流流道內(nèi)。

可選地，所述環(huán)切入口的環(huán)流流道的橫截面積漸縮。

可選地，所述環(huán)流流道的內(nèi)徑為r，所述立式分離罐的內(nèi)徑為R，則有r＝R/5～R/2。

可選地，所有所述導(dǎo)流片均具有內(nèi)旋角度α。

可選地，所述導(dǎo)流片的內(nèi)旋角度α的范圍在30°～45°。