申请日2016.11.02
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C10G53/02; C10L3/10
摘要
本发明涉及一种油田采出液短流程预分水处理装置，应用于油田采出液的处理。一级以上油水分离旋流器相串联，前一级油水分离旋流器的中出口与后一级油水分离旋流器的入口相接，油水分离旋流器的上出口均与排油管线相连接;末一级油水分离旋流器的中出口与梯型管的入口相连接，一级油水分离旋流器的入口还与气液砂分离器相连接。由于采用了气液砂分离器，对气体和泥砂进行了有效分离。气浮处理系统更好地去除了产出水中的悬浮固体和油滴。
权利要求书
1.一种油田采出液短流程预分水处理装置，一级以上油水分离旋流器(2、3)相串联，前一级油水分离旋流器(2)的中出口与后一级油水分离旋流器(3)的入口相接，油水分离旋流器的上出口均与排油管线(8)相连接;末一级油水分离旋流器的中出口与梯型管(9)的入口相连接，其特征在于，一级油水分离旋流器(2)的入口还与气液砂分离器相连接。
2.据权利要求1所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的气液砂分离器是旋流器(1)，在旋流器(1)的底部设置旋流器下出口(10)，旋流器上出口(12)与排气管线(7)相连接，旋流器中出口(11)与一级油水分离旋流器(2)的入口相连接。
3.据权利要求1所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的气液砂分离器是复式梯型管(21)，复式梯型管(21)包括横向设置的上平管(22)、中平管(24)和下斜管(25)，其中上平管(22)和中平管(24)水平设置，下斜管(25)倾斜设置，上分离管(23)沟通上平管(22)和中平管(24)，下分离管(26)沟通中平管(24)和下斜管(25);在上平管(22)的端部设置复式梯型管上出口(27)与排气管线(7)相连接，在中平管(24)的端部设置复式梯型管中出口(28)与一级油水分离旋流器(2)的入口相连接，在下斜管(25)的低端设置复式梯型管下出口(29)。
4.根据权利要求3所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的复式梯型管(21)的下分离管(26)是垂直设置。
5.根据权利要求3所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的复式梯型管(21)的下分离管(26)是倾斜设置。
6.根据权利要求1所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的气液砂分离器是旋流器(1)与梯型管二(41)的复合体，在旋流器(1)的底部设置旋流器下出口(10)，旋流器上出口(12)与排油管线(8)相连接，旋流器中出口(11)与一级油水分离旋流器(2)的入口相连接，梯型管二(41)的上出口与排油管线(8)相连接，梯型管二(41)的下出口与旋流器(1)的入口相连接。
7.根据权利要求2所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，梯型管(9)下部设置气泡发生器(15)，气泡发生器(15)与梯型管(9)的连接处不与任何垂直分离管(14)的垂直投影面相重叠;总气管线(5)上设置分气管线(6)，分气管线(6)与气泡发生器(15)相连通;总气管线(5)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
8.根据权利要求4所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，梯型管(9)下部设置气泡发生器(15)，气泡发生器(15)与梯型管(9)的连接处不与任何垂直分离管(14)的垂直投影面相重叠;总气管线(5)上设置分气管线(6)，分气管线(6)与气泡发生器(15)相连通;总气管线(5)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
9.根据权利要求5所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，梯型管(9)下部设置气泡发生器(15)，气泡发生器(15)与梯型管(9)的连接处不与任何垂直分离管(14)的垂直投影面相重叠;总气管线(5)上设置分气管线(6)，分气管线(6)与气泡发生器(15)相连通;总气管线(5)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
10.权利要求6所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，梯型管(9)下部设置气泡发生器(15)，气泡发生器(15)与梯型管(9)的连接处不与任何垂直分离管(14)的垂直投影面相重叠;总气管线(5)上设置分气管线(6)，分气管线(6)与气泡发生器(15)相连通;总气管线(5)的气体入口与气泵(4)相连接。
11.根据权利要求2所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，在旋流器(1)与一级油水分离旋流器(2)的连接管线上以及末级油水分离旋流器(3)与梯型管(9)的连接管线上各自串接一个混气器(50)，混气器(50)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
12.根据权利要求4所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，在一级油水分离旋流器(2)与二级油水分离旋流器(3)的连接管线上以及末级油水分离旋流器(20)与梯型管(9)的连接管线上各自串接一个混气器(50)，混气器(50)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
13.根据权利要求5所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，在一级油水分离旋流器(2)与二级油水分离旋流器(3)的连接管线上以及末级油水分离旋流器(20)与梯型管(9)的连接管线上各自串接一个混气器(50)，混气器(50)的气体入口同时与排气管线(7)和气泵(4)相连接。
14.根据权利要求6所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，在末级油水分离旋流器(20)与梯型管(9)的连接管线上串接一个混气器(50)，混气器(50)的气体入口与气泵(4)相连接。
15.根据权利要求7～10任一权利要求所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的气泡发生器(15)内设置的多孔板(17)是金属板，在金属板上打有直径不大于0.1mm的孔。
16.根据权利要求7～10任一权利要求所述的一种油田采出液短流程预分水处理装置，其特征在于，所述的气泡发生器(15)内设置的多孔板(17)是胶结石英砂板。
说明书
一种油田采出液短流程预分水处理装置
技术领域
本发明涉及油田开发中油井产出液的处理系统，特别是一种油田采出液短流程预分水处理装置。
背景技术
经过几十年的开发，国内大部分油田都进入高含水甚至是特高含水期，采出液量不断增加，给油田地面处理系统带来负荷增加、能耗上升等一系列问题。在集输流程前端进行采出液预处理，可以实现30%-50%污水就地回注，减轻集输系统负担，降低生产成本。
传统的旋流器只能进行气液分离或分离油水密度差较大的油水两相，而且对于污水中悬浮固体去除效果较差，一般用于油水处理工艺的中间后端处理环节，前端污水预处理到一定指标后再进一步处理，对入口的来液有一定的水质要求。
一般的采出液处理装置如三相分离器采用各种分离原理，分离效率高，但占地面积较大，需要操作维护，且不具有污水处理功能。
中国专利“围栏式油气水三相分离装置”，专利申请号201210435339.5，公开了一种能够进行油井采出液预处理的气、油和水的分离装置，该装置利用了油井采出液中气、油和水的密度差异，采用多级旋流器分离和梯型管进行分离，取得了较好的效果。但该装置仍然存在着二方面的问题，一是，当来液中含有泥砂时，该装置不能分离出泥砂;二是装置排出水中含有的悬浮固体浓度还有待进一步去除，这二方面造成了装置出水口的产出水中固体含量有时不达标，不能直接向水井中进行回注。
发明内容
为解决上述问题，发明了一种油田采出液短流程预分水处理装置，实现了油井采出液的油、气、水分离的同时，还能除去泥砂和悬浮固体，达到污水回注标准。
本发明采用如下的技术方案：
一种油田采出液短流程预分水处理装置，一级以上油水分离旋流器相串联，前一级油水分离旋流器的中出口与后一级油水分离旋流器的入口相接，油水分离旋流器的上出口均与排油管线相连接;末一级油水分离旋流器的中出口与梯型管的入口相连接，一级油水分离旋流器的入口还与气液砂分离器相连接。
优选实施例一：所述的气液砂分离器是旋流器，在旋流器的底部设置旋流器下出口，旋流器上出口与排气管线相连接，旋流器中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接。梯型管下部设置气泡发生器，气泡发生器与梯型管的连接处不与任何垂直分离管的垂直投影面相重叠;总气管线上设置分气管线，分气管线与气泡发生器相连通;总气管线的气体入口同时与排气管线和气泵相连接。
优选实施例二：所述的气液砂分离器是复式梯型管，复式梯型管包括横向设置的上平管、中平管和下斜管，其中上平管和中平管水平设置，下斜管倾斜设置，上分离管沟通上平管和中平管，下分离管沟通中平管和下斜管;在上平管的端部设置复式梯型管上出口与排气管线相连接，在中平管的端部设置复式梯型管中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接，在下斜管的低端设置复式梯型管下出口。所述的复式梯型管的下分离管是垂直设置或倾斜设置。梯型管下部设置气泡发生器，气泡发生器与梯型管的连接处不与任何垂直分离管的垂直投影面相重叠;总气管线上设置分气管线，分气管线与气泡发生器相连通;总气管线的气体入口同时与排气管线和气泵相连接。
优选实施例三：所述的气液砂分离器是旋流器与梯型管二的复合体，在旋流器的底部设置旋流器下出口，旋流器上出口与排油管线相连接，旋流器中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接，梯型管二的上出口与排油管线相连接，梯型管二的下出口与旋流器的入口相连接。梯型管下部设置气泡发生器，气泡发生器与梯型管的连接处不与任何垂直分离管的垂直投影面相重叠;总气管线上设置分气管线，分气管线与气泡发生器相连通;总气管线的气体入口同与气泵相连接。
优选实施例四：所述的气液砂分离器是旋流器，在旋流器的底部设置旋流器下出口，旋流器上出口与排气管线相连接，旋流器中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接。在旋流器与一级油水分离旋流器的连接管线上以及末级油水分离旋流器与梯型管的连接管线上各自串接一个混气器，混气器的气体入口同时与排气管线和气泵相连接。
优选实施例五：所述的气液砂分离器是复式梯型管，复式梯型管包括横向设置的上平管、中平管和下斜管，其中上平管和中平管水平设置，下斜管倾斜设置，上分离管沟通上平管和中平管，下分离管沟通中平管和下斜管;在上平管的端部设置复式梯型管上出口与排气管线相连接，在中平管的端部设置复式梯型管中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接，在下斜管的低端设置复式梯型管下出口。所述的复式梯型管的下分离管是垂直设置或倾斜设置。在一级油水分离旋流器与二级油水分离旋流器的连接管线上以及末级油水分离旋流器与梯型管的连接管线上各自串接一个混气器，混气器的气体入口同时与排气管线和气泵相连接。
优选实施例六：所述的气液砂分离器是旋流器与梯型管二的复合体，在旋流器的底部设置旋流器下出口，旋流器上出口与排油管线相连接，旋流器中出口与一级油水分离旋流器的入口相连接，梯型管二的上出口与排油管线相连接，梯型管二的下出口与旋流器的入口相连接。在末级油水分离旋流器与梯型管的连接管线上串接一个混气器，混气器的气体入口与气泵相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
①由于采用了旋流器并在其底部设置了出砂口，或采用了复式梯型管并在其下部倾斜管的低端设置出砂口，由于泥砂的密度高，在旋流器或复式梯型管就泥砂进行了有效分离。
②本装置在装置的不同部位设置了混气器对采出液进行气浮处理，可根据产出液的不同产量和特性选择不同的气浮方式，有利于更好地去除产出水中的悬浮固体和油滴。
③本装置可利用本装置本身分离出的气体进行气浮处理，能够减少装置体积，减少了装置建设投资和气浮处理所需气体费用。
④采出液预处理装置占地少，采用物理方法处理，不添加化学药剂，能实现无人值守，因此可应用于计量站甚至采油井口，在有限的时间和场地空间实现污水快速就地分水、就地回注。
