[发明专利]油气水多相介质等份流量分配的管路结构体及入流方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田地面工程油气水分离处理技术领域，特别是涉及一种油气水多相介质等份流量分配的管路结构体及油气水多相介质等份流量分配的入流方法。

背景技术

目前，国内外油田中用于油井产物处理的设备有油水两相分离设备和油气水三相分离设备。这些设备都采取多相介质混合进入、同时分离的方式，其中，气液分离过程主要在三相分离器中进行，油水分离过程主要在游离水脱除器中进行。为了提高分离效率，不管是三相分离器还是游离水脱除器在生产中都是并联设置且同时运行，运行时主要采取以下两种进液方式：第一种是广泛采用的介质顺序进入方式(如图1所示)，第二种是新近采用的2ⁿ倍分支管路等份进入方式(如图4所示)。

其中，第一种介质顺序进入方式存在如下问题：

1)各台分离设备的介质流量和成分不均等

当并联运行的多台分离设备1’(如三相分离器或游离水脱除器)采取图1的顺序进入方式时，位于低标高位置的汇管2’中会呈现气液分层流型，将使各台分离设备1’出现严重的偏流现象，即出现靠近汇管2’前端的分离设备1’进气多、进液少，而靠近汇管2’末端的分离设备1’进液多、进气少的状态，从而导致进入每台分离设备1’的介质流量和成分不一样，不符合分离设备1’的使用条件，使某台分离设备1’出现低效工况，从而降低多台并联分离设备1’的整体效能。

2)以气液混合流型进入分离设备1’增加介质的乳化程度

在顺序进入方式下，介质总是通过单台分离设备1’进口的一段竖直管路(入口立管3’)被自下而上地引入分离设备1’内部(见图2)，进入分离设备1’内部后，又进入延伸到分离设备1’内部的入口管段(即上倾管段4’)，由于上倾管段4’倾斜向上(见图3)，介质在上倾管段4’中也为倾斜向上的流动状态。入口立管3’和上倾管段4’的存在，使得介质在分离设备入口管道(包括入口立管3’和上倾管段4’)中形成较强烈的油水两相或油气水三相紊动混合流型，增加油水的乳化程度和分离难度，降低设备的处理能力。

3)分离设备入口管道的分离能力未得到利用

为使分离设备并联运行而设置的大口径汇管2’以及每台分离设备的入口管道也都具有一定的容积和分离能力，却没有被发现和加以利用，降低了了每台分离设备的分离效率，同时也降低了并联设置的分离设备整体的分离效率，不利于投资成本的降低。

第二种2ⁿ分支管路等份进入方式，只能在4台、8台等2ⁿ台分离设备同时运行时实现，若使用其它数量的分离设备同时运行(如6台设备)，则无法实现每台分离设备的均衡入流，大大限制了其的适用范围。

此外，在油田地面工程中，基于规模和经济合理的考虑，大多数大中型采出液分离脱水处理站场均以布设3台分离设备为主(如图5所示)，尤其在高含水油田，在一座站场中布设3台大型分离脱水设备的状况十分普遍。但是，由于技术难度较大，长期以来，对于布设3台分离脱水设备的站场不得已采用了介质顺序进入方式，这种进入方式无法实现进入每台分离脱水设备的介质的份额和流量均等，严重影响了分离脱水设备效能的均衡发挥和平稳高效运行。

目前，在国内外以奇数支管分流布设分离设备的均衡入流技术长期未都得到解决，是一块亟待填补的技术空白。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，第一方面，提供一种能使并联运行的每台分离设备的油气水单相流量接近一致的油气水多相介质等份流量分配的管路结构体，包括水平设置的分流主管(4)，在分流主管(4)长度方向依次设置与分流主管(4)在同一平面且与其垂直相连的左进气液分流管(2)和右进气液分流管(3)，左进气液分流管(2)和右进气液分流管(3)之间用一根与分流主管(4)平行的水平管连接，在该水平管长度方向的中间位置设置并联设备群组入口汇管(1)；在分流主管(4)长度方向的两端部分别设有左侧分流支管(5)和右侧分流支管(6)，中部设有中间分流支管(7)；左侧分流支管(5)距左进气液分流管(2)的距离是中间分流支管(7)距左进气液分流管(2)的距离的1/2；右侧分流支管(6)距右进气液分流管(3)的距离是中间分流支管(7)距右进气液分流管(3)的距离的1/2。

所述左侧分流支管(5)、中间分流支管(7)和右侧分流支管(6)在分流主管(4)上的间隔相等。

所述左侧分流支管(5)、中间分流支管(7)和右侧分流支管(6)互相平行并处于同一平面。

所述左侧分流支管(5)、中间分流支管(7)和右侧分流支管(6)所在的平面与分流主管(4)垂直。