[发明专利]一种卧式三相分离装置及其分离方法

说明书

本发明公开了一种翼形板卧式三相分离装置及分离方法，包括了预分离管和分离脱水容器两部分，分离脱水容器的下部由油溢流堰板分隔成油水分离室和油室，上部为气相空间，在油水分离室中设置大倾角对开式翼形板体。采用本发明的翼形板卧式三相分离装置和分离方法处理三元复合驱特高含水油气水混合物后，出油含水率不超过10％、出水含油量不超过1000mg/L，处理能力和效率比常规三相分离器提高1倍左右，处理效果远好于常规三相分离器，单位处理液量的设备造价降低30‑70％，无泥沙淤积，可长期高效使用。

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，特别是涉及一种卧式三相分离装置及其分离方法。

背景技术

油田上油井群产出的液相为特高含水原油的气液混合物。目前，主要采用卧式三相分离器将该气液混合物分离处理成湿天然气、低含水原油和含油污水。然而该卧式三相分离器主要存在以下问题：

(1)处理效率不高、设备体积庞大、造价高

油田常用卧式三相分离器的最大规格为Ф4×20m(直径4m、长度20m)，其总容积为200m³，造价为140万元左右，在聚合物驱油条件下的最大设计处理液量为8000m³/d。尽管在容器内部设置了多个聚结填料堆，但当采出液中泥砂含量较大时，填料堆将失去原来的润湿特性，并产生泥沙淤积，导致其处理效率降低，且维修操作困难、费用高、不利安全环保。

(2)结构及分离机制不合理

现有的卧式三相分离器采用单罐结构，采取笼统处理机制，即特高含水原油的气液(包括气油水)混合物进入分离器后，同时进行气液分离、油水分离，且现有的分离器坚持从原油中脱除水分的传统脱水理念，利用此传统脱水理念的分离器对水相占液相总量90％以上的采出液进行油水分离，分离器结构、分离机制等都不能满足被处理的介质的要求，使得分离效率低、造价高、易造成泥沙淤积，严重影响使用寿命。

(3)公开号为CN 103752047 A的专利申请中公开了一种紧凑型斜式三相分离装置及油田产出液油气水分离处理方法，仍存在局限性：

1)该装置中对开式翼形板及其组合体油水泥分离构件的板面倾角较小，长期使用后，板面上仍有少量泥砂附着，尽管不发生淤塞，但其横截面的流通面积减少，会引起处理液量降低和金属板面因淤泥覆盖而被腐蚀。

2)该紧凑型斜式三相分离装置由于其斜式设计，不均衡作用力较大，使得设备的尺寸不能制作得太大，目前的规格为Ф2.2×16m，处理液量为4000-10000t/d，其处理时间已经达到很短的程度，进一步提升其处理液量的空间很小。

3)尽管该紧凑型斜式三相分离装置的造价成本和单位处理液量明显优于常规卧式三相分离器，但是，由于其处理液量已达到饱和状态，几乎没有进一步降低单位处理液量成本的潜力。如果能使尺寸较大的常规卧式三相分离器的处理液量进一步提高，那么，单台三相分离设备的单位处理液量成本将在现有基础上进一步降低。

因此，本领域急需一种处理液量更大、单位处理液量成本更低的高效分离效率更高的三相分离装置。

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，提供一种分离效率高、造价低的翼形板卧式三相分离装置，包括了预分离管(2)和分离脱水容器(1)两部分，分离脱水容器(1)的上部为气相空间(19)，下部由油溢流堰板(4)分隔成油水分离室(3)和油室(5)，在油水分离室(3)中设置大倾角对开式翼形板体(14)；

所述油水分离室(3)将来自预分离管(2)的油相和水相进行油中脱水、水中除油分离处理；

所述油室(5)暂存和缓冲由油水分离室(3)上部经过油溢流堰板(4)溢流来的低含水原油；