油气水静电聚结一体化三相分离装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油气水静电聚结一体化三相分离装置及其使用方法，它包括静电聚结分离罐、加药系统、循环加热系统和排污系统，静电聚结分离罐上设有废气排出口，其内部还设有换热盘管，循环加热系统包括废气排管、热水回用管、一级加热循环泵、燃气热水锅炉、缓冲水罐和输水管，废气排管与废气排出口和燃气热水锅炉连接，热水回用管与缓冲水罐和燃气热水锅炉连接，且其贯穿静电聚结分离罐至内部与换热盘管连接，一级加热循环泵设于热水回用管上，输水管与燃气热水锅炉和缓冲水罐连接。本技术方案利用热交换的方式对高含水率原油采出液在油水分离时进行加热，使加热设备可靠近静电聚结分离罐等其他设备设置，具有高安全性，同时成本较低。本较低。本较低。

【技术实现步骤摘要】
油气水静电聚结一体化三相分离装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及石化设备
，更具体讲的是油气水静电聚结一体化三相分离装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]在石油开采过程中，天然气和水会随原油经采油井被一并提升至地面上，故原油采出液通常为油气水三相混合物，原油采出液中油气水三相的比例根据具体的油田和开采方式而有所不同，其中，原油是含有各种碳氢化合物的液态烃类物质，天然气是主要由甲烷等低分子量烃类组成的气体，水则是含有溶解的盐类和杂质的液态水，为提取出符合要求的高纯度商品油，必须对原油采出液所包含的气相和水相进行分离。
[0003]目前原油采出液在三相分离器中进行油气水预分离，将分离出的天然气进行燃烧利用，再将分离水由采出水外输泵输送至集中污水处理厂进行处理，而分离得到的含水原油需要进一步处理来降低含水率，以得到最终品质符合标准的商品原油，降低原油含水率的方法主要有沉降法、化学脱水、过滤脱水和电脱水法，沉降法依靠油水密度差的重力分离，但对于油包水型的乳化原油，仅依靠重力无法有效降低含水率，而采用电脱水法则能够将大量杂质水分离出来，高含水率原油经加热、添加破乳剂后进行电脱处理，电脱处理时乳化原油置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，削弱乳化膜的强度，静电力可使水滴运动速度增大，促进水滴相互碰撞，使水滴聚结成粒径较大的水滴，进而于原油中沉降分离出来。
[0004]然而在静电聚结法对高含水率原油采出液油水分离时进行的电加热存在有以下问题，首先电加热一般会涉及高温高压操作，故其安全性较低，往往还需要安全措施，常见的安全措施为将电加热设备远离其他设备设置，以降低突发事故时的火灾风险，致使连接电加热设备的管线往往较长，安装难度大幅增加，同时，由于不断采出的高含水率原油采出液需要持续进行油水分离，故对电加热设备的规模和功率有着较高要求，致使电加热设备具有较高购置成本。

技术实现思路

[0005]针对以上情况，为克服上述现有的在静电聚结法对高含水率原油采出液油水分离时进行电加热时，安全性较低，往往采取将电加热设备远离其他设备设置的安全措施，只是管线往往较长，安装难度增加，同时，电加热设备具有较高购置成本的问题，本专利技术的目的是提供一种利用热水以热交换的方式对高含水率原油采出液在油水分离时进行加热的，进而具有较高安全性，使加热设备可靠近静电聚结分离罐等其他设备设置，降低安装难度，同时，设备配置成本较低的油气水静电聚结一体化三相分离装置及其分离方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：
[0007]油气水静电聚结一体化三相分离装置，它包括静电聚结分离罐，及由PLC控制系统控制的加药系统、循环加热系统和排水系统，静电聚结分离罐上设有采出液进口、天然气排
出口、污水排出口、加药口、原油排出口，静电聚结分离罐中还设有换热盘管，排水系统与污水排出口连接，加药系统与加药口连接，循环加热系统包括天然气排管、热水回用管、一级加热循环泵、燃气热水锅炉、缓冲水罐和输水管，天然气排管的进气端和排气端分别与天然气排出口和燃气热水锅炉连接，热水回用管的入水端和出水端分别与缓冲水罐和燃气热水锅炉连接，且其贯穿静电聚结分离罐至内部与换热盘管连接，一级加热循环泵设于热水回用管的入水端上，输水管的进水端和出水端分别与燃气热水锅炉和缓冲水罐连接。
[0008]作为优选的是，静电聚结分离罐中依次设有气液分离区、油水初步分离区、加药搅拌区、一级加热区、一级电脱水区、一级电脱沉降区、二级加热区、二级电脱水区、二级电脱沉降区和储油区，静电聚结分离罐中设有多个下堰板和上堰板，加药搅拌区分别通过下堰板和上堰板与油水初步分离区和一级加热区相隔，一级加热区通过上堰板与一级电脱水区相隔，二级加热区通过上堰板与一级电脱沉降区和二级电脱水区相隔，二级电脱沉降区与储油区通过下堰板相隔，采出液进口与气液分离区连通，天然气排出口和污水排出口均与油水初步分离区连通，加药口与加药搅拌区连通，原油排出口与储油区连通，气液分离区中设有气液分离器和布液孔板，油水初步分离区中设有聚结填料，加药搅拌区中设有一级搅拌器，天然气排出口中设有一级叶片式捕雾器，换热盘管设于一级加热区和二级加热区中，循环加热系统的热水回用管贯穿至一级加热区和二级加热区中与换热盘管连接，一级电脱水区和二级电脱水区中均设有电极板组，电极板组通过极板线与调频电源柜连接。
[0009]作为优选的是，循环加热系统还包括天然气除油器、二级叶片式捕雾器和油滴排污管，天然气排管包括前段排管和后段排管，前段排管的进气端和排气端分别与天然气排出口和天然气除油器连接，后段排管的进气端和排气端分别与天然气除油器和燃气热水锅炉连接，二级叶片式捕雾器设于天然气除油器中，油滴排污管的一端与天然气除油器连接。
[0010]作为优选的是，循环加热系统还包括空气源热泵、二级加热循环泵、前段回水管和后段回水管，前段回水管的进水端和出水端分别与缓冲水罐和空气源热泵连接，后段回水管的进水端和出水端分别与空气源热泵和缓冲水罐连接，二级加热循环泵设于前段回水管上。
[0011]作为优选的是，循环加热系统还包括一级温度变送器、二级温度变送器、一级温度调节阀和二级温度调节阀，一级温度变送器和二级温度变送器设于静电聚结分离罐的一级加热区、二级加热区中，并与PLC控制系统电信号连接，一级温度调节阀和二级温度调节阀分设于一级加热区和二级加热区的换热盘管上，由一级温度变送器和二级温度变送器控制开度。
[0012]作为优选的是，加药系统包括注药泵、药剂罐、加药泵、二级搅拌器、前段注药管和后段注药管，前段注药管的出料端与药剂罐连接，后段注药管的进料端和出料端分别与药剂罐和静电聚结分离罐的加药口连接，注药泵和加药泵分别设于前段注药管和后段注药管上，二级搅拌器设于药剂罐中。
[0013]作为优选的是，排水系统包括污水排管和采出水外输泵，污水排管的进水端与静电聚结分离罐油水初步分离区上的污水排出口连接，采出水外输泵设于污水排管上。
[0014]作为优选的是，罐体上还设有热水回用口，热水回用口与一级加热区连通，排水系统还包括污水循环管和污水热回用泵，污水循环管的进水端与热水回用口连通，其出水端贯穿至静电聚结分离罐中，污水热回用泵设于污水循环管上。
[0015]作为优选的是，排水系统还包括一级油水界面仪、二级油水界面仪和油水界面调节阀，一级油水界面仪设于静电聚结分离罐的油水初步分离区中，二级油水界面仪设于一级电脱沉降区中，油水界面调节阀设于污水循环管上，一级油水界面仪、二级油水界面仪均与PLC控制系统电信号连接，采出水外输泵由一级油水界面仪控制开度，油水界面调节阀由二级油水界面仪控制开度。
[0016]一种上述油气水静电聚结一体化三相分离装置的使用方法，它包括以下步骤：
[0017]气液分离：原油采出液于静电聚结分离罐的采出液进口输入至气液分离区中由气液分离器进行气液分离，同时得到油水混合物，天然气于油水初步分离区上的天然气排出口，经一级叶片式捕雾器净化排入循环加热系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，它包括静电聚结分离罐(1)，及由PLC控制系统控制的加药系统(2)、循环加热系统(3)和排水系统(4)，所述静电聚结分离罐(1)上设有采出液进口(101)、天然气排出口(102)、污水排出口(103)、加药口(104)、原油排出口(105)，所述静电聚结分离罐(1)中还设有换热盘管(125)，所述排水系统(4)与污水排出口(103)连接，所述加药系统(2)与加药口(104)连接，所述循环加热系统(3)包括天然气排管(301)、热水回用管(302)、一级加热循环泵(303)、燃气热水锅炉(304)、缓冲水罐(305)和输水管(306)，所述天然气排管(301)的进气端和排气端分别与天然气排出口(102)和燃气热水锅炉(304)连接，所述热水回用管(302)的入水端和出水端分别与缓冲水罐(305)和燃气热水锅炉(304)连接，且其贯穿所述静电聚结分离罐(1)至内部与换热盘管(125)连接，所述一级加热循环泵(303)设于热水回用管(302)的入水端上，所述输水管(306)的进水端和出水端分别与燃气热水锅炉(304)和缓冲水罐(305)连接。2.根据权利要求1所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述静电聚结分离罐(1)中依次设有气液分离区(106)、油水初步分离区(107)、加药搅拌区(108)、一级加热区(109)、一级电脱水区(110)、一级电脱沉降区(111)、二级加热区(112)、二级电脱水区(113)、二级电脱沉降区(114)和储油区(115)，所述静电聚结分离罐(1)中设有多个下堰板(116)和上堰板(117)，所述加药搅拌区(108)分别通过下堰板(116)和上堰板(117)与油水初步分离区(107)和一级加热区(109)相隔，所述一级加热区(109)通过上堰板(117)与一级电脱水区(110)相隔，所述二级加热区(112)通过上堰板(117)与一级电脱沉降区(111)和二级电脱水区(113)相隔，所述二级电脱沉降区(114)与储油区(115)通过下堰板(116)相隔，所述采出液进口(101)与气液分离区(106)连通，所述天然气排出口(102)和污水排出口(103)均与油水初步分离区(107)连通，所述加药口(104)与加药搅拌区(108)连通，所述原油排出口(105)与储油区(115)连通，所述气液分离区(106)中设有气液分离器(118)和布液孔板(119)，所述油水初步分离区(107)中设有聚结填料(120)，所述加药搅拌区(108)中设有一级搅拌器(121)，所述天然气排出口(102)中设有一级叶片式捕雾器(122)，所述换热盘管(125)设于一级加热区(109)和二级加热区(112)中，所述循环加热系统(3)的热水回用管(302)贯穿至一级加热区(109)和二级加热区(112)中与换热盘管(125)连接，所述一级电脱水区(110)和二级电脱水区(113)中均设有电极板组(123)，所述电极板组(123)通过极板线与调频电源柜连接。3.根据权利要求2所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述循环加热系统(3)还包括天然气除油器(307)、二级叶片式捕雾器(308)和油滴排污管(309)，所述天然气排管(301)包括前段排管和后段排管，所述前段排管的进气端和排气端分别与天然气排出口(102)和天然气除油器(307)连接，所述后段排管的进气端和排气端分别与天然气除油器(307)和燃气热水锅炉(304)连接，所述二级叶片式捕雾器(308)设于天然气除油器(307)中，所述油滴排污管(309)的一端与天然气除油器(307)连接。4.根据权利要求3所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述循环加热系统(3)还包括空气源热泵(310)、二级加热循环泵(311)、前段回水管(312)和后段回水管(313)，所述前段回水管(312)的进水端和出水端分别与缓冲水罐(305)和空气源热泵(310)连接，所述后段回水管(313)的进水端和出水端分别与空气源热泵(310)和缓冲水罐(305)连接，所述二级加热循环泵(311)设于前段回水管(312)上。
5.根据权利要求4所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述循环加热系统(3)还包括一级温度变送器(314)、二级温度变送器(315)、一级温度调节阀(316)和二级温度调节阀(317)，所述一级温度变送器(314)和二级温度变送器(315)设于静电聚结分离罐(1)的一级加热区(109)、二级加热区(112)中，并与PLC控制系统电信号连接，所述一级温度调节阀(316)和二级温度调节阀(317)分设于一级加热区(109)和二级加热区(112)的换热盘管(125)上，由所述一级温度变送器(314)和二级温度变送器(315)控制开度。6.根据权利要求2所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述加药系统(2)包括注药泵(201)、药剂罐(202)、加药泵(203)、二级搅拌器(204)、前段注药管(205)和后段注药管(206)，所述前段注药管(205)的出料端与药剂罐(202)连接，所述后段注药管(206)的进料端和出料端分别与药剂罐(202)和静电聚结分离罐(1)的加药口(104)连接，所述注药泵(201)和加药泵(203)分别设于前段注药管(205)和后段注药管(206)上，所述二级搅拌器(204)设于药剂罐(202)中。7.根据权利要求2所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述排水系统(4)包括污水排管(401)和采出水外输泵(402)，所述污水排管(401)的进水端与静电聚结分离罐(1)油水初步分离区(107)上的污水排出口(103)连接，所述采出水外输泵(402)设于污水排管(401)上。8.根据权利要求7所述的油气水静电聚结一体化三相分离装置，其特征在于，所述罐体上还设有热水回用口(124)，所述热水回用口(124)与一级加热区(109)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱润民，谭玲洁，王敏，王斌，阎利平，侯多文，
申请(专利权)人：浙江海牛海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：