一种天然气油、水、固多相分离方法技术

本发明专利技术是一种天然气油、水、固多相分离方法，其特征是：壳体为卧式罐体结构，将卧式罐分为四段，进气水洗区（１９）、旋流分离区（２０）、聚结分离区（２１）、末端捕雾区（２２），在进气水洗区（１９）气井产出流体通过多相分离器的进气分配管（１）进入到进气水洗区（１９），气体能快速分离出气中的固相和油相；在旋流分离区（２０）通过旋流器（４）内部分离出大量的饱和水；在聚结分离段（２１）油、水聚结段利用聚结器（５）将气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大；在末端捕雾区（２２）通过捕集，使气中的凝析油、水雾完全去除，最后从末端捕雾区（２２）顶部的出气口（１６）外输。它占地面积少、投资低、维护方便，既能简化流程、又能实现较深度脱水目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术油气田分离专用方法，特别是的天然气油、水、固多相分离方法。种适合于气、液和气、固混合物的高效分离
技术介绍
天然气是在不同的地质条件下生成、运移，并以一定压力储集在地下构造中的气 体。它们埋藏在深度不同的地层中，通过井筒将气体引至地面。众所周知，多数天然气是可 燃气体，主要成分是气体烃类，还含有少量非烃气体。纯气田天然气主要成分是甲烷，还有 少量的乙、丙、丁烷和非烃气体；凝析气田天然气除含有甲烷、乙烷外，还含有一定数量的丙 丁烷以及戊烷以上烃类气体、芳香烃、天然气汽油、柴油等。这些天然气中的凝析油、水、固 体颗粒的分离， 一直以来在国内都没有得到解决。 现有天然气处理的工艺流程如下气井来气一加热炉一旋风分离器一双筒气水分 离器一PALL精细过滤器一三甘醇脱水装置一外输。流程中旋风分离能去除直径10um以上 的固体颗粒、直径100um以上的水。由于这种设备受工况影响大，分离水和固相不是很有 效；双筒气、水分离它主要是靠重力沉降，只能去除直径30um以上的水；PALL精细过滤器它 是以膜过滤+特制的聚结层为主，能去除气中直径2um以上的水、凝析油，lum以上固体颗 粒。上述流程长，占地面积大，投资高(其中PALL精细过滤器是进口的)，维护不方便。由 于流程中旋风分离和双筒气水分离对天然气中的固体颗粒和水去除有限，大量处理负荷被 强加到PALL精细过滤器上，这样就造成PALL精细过滤器的聚结滤芯运行寿命大大縮短，约 在3 4个月。设备每段都有需要清理的东西，操作管理难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种占地面积少、投资低、维护方便，既能简化流程、又能实 现较深度脱水目的的天然气油、水、固多相分离方法。 本专利技术的目的是这样实现的，，其特征是壳体 包括封头、筒体和支座，壳体为卧式罐体结构，将卧式罐分为四段，分别是进气水洗区、旋流 分离区、聚结分离区、末端捕雾区，在进气水洗区有气体再分布板，气井产出流体通过井口 及集气流程，并经过加热炉加热后，通过多相分离器的进气分配管进入到进气水洗区，气体 在水中由紊流转变为层流模型，在气体再分布板的作用下，能快速分离出气中的固相和油 相；在旋流分离区有旋流器，而含有大量饱和水的气体进入气体旋流分离区，在旋流分离区 借助于旋流器内部的加速、压縮储能、快速释放后分离出大量的饱和水；在聚结分离段有聚 结器，油、水聚结段利用聚结器将气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大；在末端捕雾段 有弦丝捕集器通过重力分离和末端弦丝捕集器的捕集，使气中的凝析油、水雾完全去除，最 后从末端捕雾区顶部的出气口外输。 所述的卧式罐体分别在四个区罐体的底部分布有四个排污口 末端捕雾区排污 口 、聚结分离区排污口 、旋流分离区排污口 、进气水洗区排污口 。 所述的卧式罐体上设有压差表口 A、压差表口 B用于测定前后段压差。 所述的进气水洗区卧式罐体的顶部设有安全阀口，在末端捕雾区卧式罐体顶部出气口一侧设有压力表口 ；排油口在卧式罐体下方。 本专利技术的特点是来气先进入水洗段，气体在水中由紊流转变为层流模型，在气体 再分布板的作用下，能快速分离出气中的固相和油相；含有大量饱和水的气体在旋流分离 段借助于旋流器内部的特殊结构加速后分离出来；油、水聚结段是采用先进的聚结技术，将 气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大，借助于重力分离和末端捕集器的高效捕集，使气 中的凝析油、水雾达到完全去除，从而实现净化外输。 本专利技术与现有工艺流程旋风分离一双筒气水分离一PALL精细过滤器一三甘醇 脱水相比较体现在如下几方面 (1)浓縮了旋风分离一双筒气水分离一PALL精细过滤器等数个设备功能于一 体，简化了传统工艺，给出了新的工艺流程。 (2)处理后的气体中含液低于0. 003卯mw，相当于水露点达到_5°C以下，符合SY/ T0076《天然气脱水设计规范》中管输天然气水露点在起点输送压力下，应比输送条件下 最低环境温度低5t:的相关要求；在客户没有特定要求的情况下，气体不需再用三甘醇装 置进一步脱水。 (3)把水洗、旋流分离、聚结分离和末端捕集等几种完全不同的技术融为一体，既 充分发挥了机械分离(寿命长、但效率低)与聚结分离(效率高、但寿命短)各自的优势、 又避免了各自的缺点，不仅适用性强、寿命长，而且效率极高，成为适合于各种油气生产的 实用技术。 (4)使一台新设备同时具备机械分离和聚结分离的功能，替代了常规的作用不同、需相互串联的多台分离器，结构紧凑，所需空间极少，极大降低了新设备制造成本。 (5)对工作压力l-15MPa、气体流量0. 5xl04-100xl04NmVd、温度10-5(TC范围内的各种工艺气、原料气进行超高效除油、除水、除尘净化。同时也适用于电子、医药和军工等许多行业的各种流体的超高效净化。附图说明 下面结合实施例附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例结构示意图； 图2是图1的A-A图； 图3是图1的B-B图； 图4是图1的C-C图； 图5是聚结器的原理图。 图中1、进气分配管；2、气体再分布板；3、封头；4、旋流器；5、聚结器；6、筒体；7、 弦丝捕集器；8、末端捕雾区排污口 ；9、聚结分离区排污口 ；10、旋流分离区排污口 ；11、进气 水洗区排污口 ；12、支座；13、压差表口 A ;14、压差表口 B ;15、安全阀口 ；16、出气口 ；17、压 力表口 ；18、排油口 ；19、进气水洗区；20、旋流分离区；21、聚结分离区；22、末端捕雾区。具体实施例方式如图1所示，设备壳体包括左右封头3、筒体6和支座12，左右封头3将筒体6左 右端密封连接形成卧式罐体结构，卧式罐体分为四个区，分别是进气水洗区19、旋流分离 区20、聚结分离区21、末端捕雾区22，通过四个区完成进气一水洗一旋流分离一油、水聚结 —(重力沉降)一末端捕雾一出气(外输)的天然气油、水、固多相分离工艺。 在进气水洗区19有气体再分布板2，气井产出流体通过井口及集气流程，并经过 加热炉加热后，通过多相分离器的进气分配管1进入到水洗段，气体在水中由紊流转变为 层流模型，在气体再分布板2的作用下，能快速分离出气中的固相和油相；在旋流分离区20 有旋流器4，而含有大量饱和水侧进入气体旋流分离区20，在旋流分离区20借助于旋流器4 内部的加速、压縮储能、快速释放后分离出大量的饱和水；在聚结分离区21有聚结器5，油、 水聚结段利用聚结器5将气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大；而在末端捕雾区22有 弦丝捕集器7借助于重力分离和末端弦丝捕集器7的高效捕集，使气中的凝析油、水雾达到 完全去除，最后从末端捕雾区22顶部的出气口 16外输。 卧式罐体分别在四个区罐体的底部设有四个排污口分别是末端捕雾区排污口 8、聚结分离区排污口 9、旋流分离区排污口 10、进气水洗区排污口 11。 如图4所示，卧式罐体上设有压差表口 A13、压差表口 B14用于测定前后段压差。 在进气水洗区卧式罐体顶部设有安全阀口 15，在末端捕雾区卧式罐体顶部出气口 16—侧 设有压力表口 17。图2是图1的A-A图；图3是图1的B-B图；如图2所示，排油口 18在 卧式罐体下方。另外流程中各区均设有液位计口。 以下通过四个区进一步说明本专利技术的工作过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气油、水、固多相分离方法，其特征是：壳体包括封头（３）、筒体（６）和支座（１２），壳体为卧式罐体结构，将卧式罐分为四段，分别是进气水洗区（１９）、旋流分离区（２０）、聚结分离区（２１）、末端捕雾区（２２），在进气水洗区（１９）有气体再分布板（２），气井产出流体通过井口及集气流程，并经过加热炉加热后，通过多相分离器的进气分配管（１）进入到进气水洗区（１９），气体在水中由紊流转变为层流模型，在气体再分布板（２）的作用下，能快速分离出气中的固相和油相；在旋流分离区（２０）有旋流器（４），而含有大量饱和水的气体进入气体旋流分离区（２０），在旋流分离区（２０）借助于旋流器（４）内部的加速、压缩储能、快速释放后分离出大量的饱和水；在聚结分离段（２１）有聚结器（５），油、水聚结段利用聚结器（５）将气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大；在末端捕雾区（２２）有弦丝捕集器（７）通过重力分离和末端弦丝捕集器（７）的捕集，使气中的凝析油、水雾完全去除，最后从末端捕雾区（２２）顶部的出气口（１６）外输。

【技术特征摘要】
一种天然气油、水、固多相分离方法，其特征是壳体包括封头(3)、筒体(6)和支座(12)，壳体为卧式罐体结构，将卧式罐分为四段，分别是进气水洗区(19)、旋流分离区(20)、聚结分离区(21)、末端捕雾区(22)，在进气水洗区(19)有气体再分布板(2)，气井产出流体通过井口及集气流程，并经过加热炉加热后，通过多相分离器的进气分配管(1)进入到进气水洗区(19)，气体在水中由紊流转变为层流模型，在气体再分布板(2)的作用下，能快速分离出气中的固相和油相；在旋流分离区(20)有旋流器(4)，而含有大量饱和水的气体进入气体旋流分离区(20)，在旋流分离区(20)借助于旋流器(4)内部的加速、压缩储能、快速释放后分离出大量的饱和水；在聚结分离段(21)有聚结器(5)，油、水聚结段利用聚结器(5)将气中残余的饱和水雾、油雾重新聚结变大；在末端捕雾区(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢娅莉，杨利方，
申请(专利权)人：西安天相能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]