本實用新型涉及一種分離系統,特別是涉及一種高含水原油脫水分離系統。
背景技術:
目前,在油田或相關領域進行油水分離使用的是傳統的重力三相分離器或四相分離器,容器體積和占地非常龐大,設備重量均在幾十噸,甚至百噸以上。另外,對于運輸高含水井液也導致運輸成本高昂,或由于原油產出率低,使得設備使用效率低下,甚至導致下游設備的生產效率或產能受到影響。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高含水原油脫水分離系統,其能夠使得設備的體積和重量大幅度減小,降低成本,提高設備使用效率。
本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種高含水原油脫水分離系統,其特征在于,其包括油回收管、旋流式氣液分離器、液位檢測控制容器、旋流式油水分離器、第一級水力旋流式油水分離器、第二級水力旋流式油水分離器、緊湊式氣浮油水分離器、高含水井液管、濃縮原油管、放空管、清潔水排放管、碳氫化合物氣體弛放管、高含水混合物管、原油管、初始生產水管、第一級回收油管、第一級生產水管、第二級回收油管、第二級生產水管、混合氣體弛放管、碳氫化合物回收管、達標生產水管,高含水井液管與旋流式氣液分離器連接,旋流式氣液分離器通過高含水混合物管與液位檢測控制容器連接,液位檢測控制容器與旋流式油水分離器連接,旋流式油水分離器的一側與原油管連接,原油管與碳氫化合物氣體弛放管連接,碳氫化合物氣體弛放管與旋流式氣液分離器連接,原油管與碳氫化合物氣體弛放管混合后與濃縮原油管連接,旋流式油水分離器的另一側通過初始生產水管與第一級水力旋流式油水分離器連接,第一級水力旋流式油水分離器通過第一級生產水管與第二級水力旋流式油水分離器連接,第二級水力旋流式油水分離器通過第二級生產水管與緊湊式氣浮油水分離器連接,緊湊式氣浮油水分離一側通過混合氣體弛放管與放空管連接,緊湊式氣浮油水分離器另一側通過達標生產水管與清潔水排放管連接,第一級回收油管一端與第一級水力旋流式油水分離器連接,第二級回收油管一端與第二級水力旋流式油水分離器連接,碳氫化合物回收管一端與緊湊式氣浮油水分離器連接,第一級回收油管另一端、第二級回收油管另一端都與碳氫化合物回收管另一端連接,碳氫化合物回收管另一端又與油回收管連接。
優選地,所述碳氫化合物氣體弛放管、原油管和第二級生產水管都設有閥門。
優選地,所述旋流式氣液分離器、液位檢測控制容器、旋流式油水分離器、第一級水力旋流式油水分離器、第二級水力旋流式油水分離器和緊湊式氣浮油水分離器依次連接。
本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型能夠有效地提高油田生產產能,降低生產成本,并使用非常緊湊的旋流分離設備將高含水井液中的生產水分離出大部分的水(50%至95%體積),可以提高井液中的原油含量,同時使得設備的體積和重量大幅度減小,完全可以在油田,特別適合在海上井口平臺上使用,充分利用現有設施,比如海管和下游工藝生產分離設備,提高油田的生產能力,降低生產成本。
附圖說明
圖1為本實用新型高含水原油脫水分離系統的原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖給出本實用新型較佳實施例,以詳細說明本實用新型的技術方案。
如圖1所示,本實用新型高含水原油脫水分離系統包括油回收管20、旋流式氣液分離器1、液位檢測控制容器2、旋流式油水分離器3、第一級水力旋流式油水分離器4、第二級水力旋流式油水分離器5、緊湊式氣浮油水分離器6、高含水井液管7、濃縮原油管8、放空管9、清潔水排放管10、碳氫化合物氣體弛放管11、高含水混合物管12、原油管31、初始生產水管32、第一級回收油管41、第一級生產水管42、第二級回收油管51、第二級生產水管52、混合氣體弛放管61、碳氫化合物回收管62、達標生產水管63,高含水井液管7與旋流式氣液分離器1連接,旋流式氣液分離器1通過高含水混合物管12與液位檢測控制容器2連接,液位檢測控制容器2與旋流式油水分離器3連接,旋流式油水分離器3的一側與原油管31連接,原油管31與碳氫化合物氣體弛放管11連接,碳氫化合物氣體弛放管11與旋流式氣液分離器1連接,原油管31與碳氫化合物氣體弛放管11混合后與濃縮原油管8連接,旋流式油水分離器3的另一側通過初始生產水管32與第一級水力旋流式油水分離器4連接,第一級水力旋流式油水分離器4通過第一級生產水管42與第二級水力旋流式油水分離器5連接,第二級水力旋流式油水分離器5通過第二級生產水管52與緊湊式氣浮油水分離器6連接,緊湊式氣浮油水分離器6一側通過混合氣體弛放管61與放空管9連接,緊湊式氣浮油水分離器6另一側通過達標生產水管63與清潔水排放管10連接,第一級回收油管41一端與第一級水力旋流式油水分離器4連接,第二級回收油管51一端與第二級水力旋流式油水分離器5連接,碳氫化合物回收管62一端與緊湊式氣浮油水分離器6連接,第一級回收油管41另一端、第二級回收油管51另一端都與碳氫化合物回收管62另一端連接,碳氫化合物回收管62另一端又與油回收管20連接。
碳氫化合物氣體弛放管11、原油管和第二級生產水管32都設有閥門,這樣方便控制。
旋流式氣液分離器1、液位檢測控制容器2、旋流式油水分離器3、第一級水力旋流式油水分離器4、第二級水力旋流式油水分離器5和緊湊式氣浮油水分離器6依次連接,這樣進一步便于控制。
本實用新型的工作原理如下:旋流式油水分離器、第一級水力旋流式油水分離器、第二級水力旋流式油水分離器都采用旋流技術,采用旋流技術是在線將油氣井液中的氣體先行脫除,實現氣液分離,并直接送到下游和處理過后的濃縮原油井液混合。脫除氣體后的井液進入旋流式油水分離器,在該設備中利用壓差產生的離心力將高含水井液中的大部分水(50%體積以上)分離出來,實現油水分離。分離出來的含油產出水送到下游的水處理進行處理后直接排放。而濃縮后的原油則與氣體混合后一起送到下游的工藝設備進行進一步處理。旋流式水力旋流器(包括旋流式油水分離器、第一級水力旋流式油水分離器、第二級水力旋流式油水分離器)采用的是目前世界上最先進的雙曲線為流型的旋流器,采用這種方式最大的優點是增大物料的離心力,形成比重力場大幾百甚至于上千倍的離心力場,減輕物料進入旋流器時因突然發散而產生的紊流,降低因為進料所產生的壓力降,提高分離效果。由于原油與生產產出水的密度不同,其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同,受離心沉降作用,大部分重相(液體水和微量油)經旋流器底流口排出,而大部分輕相(濃縮原油)由溢流管排出,從而達到分離濃縮的目的。
高含水井液進入旋流式氣液分離器,在該設備中,混合物由于在進口導流裝置的作用下,產生高速旋流,從而產生離心力,將液體甩向分離器內壁,而氣體則被推向中間,實現氣液分離。脫除的碳氫化合物氣體經碳氫化合物氣體弛放管排出;脫除氣體后的液體混合物(高含水混合物)則經高含水混合物管流入一個液位檢測控制容器,再進入旋流式油水分離器中,在該容器中,由于旋流產生的離心力實現油水分離,即,將混合物中的產出水分離出來。根據液體混合物中水的含量,分離水的效率(=分離出來的水流量/液體混合物的總水流量,體積)可以達到50%至95%(體積)。分離出來的原油與前面分離出來的氣體混合后排出系統,流入輸送管道或進入下游生產設備。這時候的混合物由于大量的生產水被脫除,因而,原油井液被濃縮了。 從旋流式油水分離器中分離出來的生產水由于含有原油/碳氫化合物(大約為1500 ppm),不能直接排放,必須要經過處理。所以,將該生產水引入第一級水力旋流式油水分離器中,在該設備中,含油生產水中的大部分油被分離出來,含有原油/碳氫化合物的沒有被分離干凈的生產水繼續被引至第二級水力旋流式油水分離器中做進一步分離。在該設備中,含油生產水中的原油被進一步分離出來。含有油或碳氫化合物(大約30ppm)的沒有被分離干凈的生產水繼續被引至緊湊式氣浮油水分離器中,在該設備中,溶解在生產水中的碳氫化合物及其它氣體在低壓下被釋放出來,經混合氣體管流入放空管;第一級水力旋流式油水分離器和第二級水力旋流式油水分離器分離出來的油水混合物分別經第一級回收油管和第二級回收油管與經碳氫化合物回收管流出的分離出來的碳氫化合物/油一起流去油回收管;處理達標干凈的生產水可以直接排放入清潔水排放管,從而達到高含水原油脫水、提高濃度的目的。
綜上所述,本實用新型能夠有效地提高油田生產產能,降低生產成本, 并使用非常緊湊的旋流分離設備將高含水井液中的生產水分離出大部分的水(50%至95%體積),可以提高井液中的原油含量,同時使得設備的體積和重量大幅度減小,完全可以在油田,特別適合在海上井口平臺上使用,充分利用現有設施,比如海管和下游工藝生產分離設備,提高油田的生產能力,降低生產成本。
以上所述的具體實施例,對本實用新型的解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已,并不用于限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。