[发明专利]一种油田三相分离工艺及分离系统

说明书

本发明公开了一种油田三相分离工艺及分离系统，属于油田技术领域。工艺包括如下步骤：一、密度差分离，将油田产液或油田污水输入三相分离器，在密度差作用下，油田产液或油田污水中的油、天然气上浮，水向下流动；二、气浮浮选，向三相分离器中通入天然气，天然气在上升过程中对微小气泡、油滴、机械杂质进行浮选；三、气相循环，收集三相分离器排出的天然气气相并脱除二氧化碳及硫化氢后，作为步骤二的通入气体，循环使用。本发明无需提前对油井产液或含油污水进行加热，在常温下即可进行处理，且通过发明的工艺，污水含油达到回灌标准，实现水体pH稳定、避免在除垢的同时又新产生水垢，为后续的水处理提供方便。

技术领域

本发明属于油田技术领域，更具体地说，涉及一种油田三相分离工艺及分离系统。

背景技术

三相分离器普遍用于油田油井产出液的油、气、水分离，三相分离器进液管进入进液舱，容积增大，流速降低，缓冲降压，气体随压力的降低自然逸出上浮，在进液舱油、气、水靠比重差进行初步分离，分离后的水从底部通道进入沉降室，经过分离的液体经过波纹板时，由于接触面积增加，不锈钢波纹板又具有亲水憎油的特性，再进行油、气、水的分离，随后进入沉降室，靠油水比重差进行分离，通过加热使液体温度增加，增加油水分子碰撞机会，加大油水比重差，小油滴和小水滴、小气泡碰撞结为大油滴和大水滴、大气泡，加速油、气、水分离速度，油和气上浮，水下沉，实现油、气、水进一步分离，油、气、水通过出口管线排出；三相分离器中的水排入缓冲罐，通过重力沉降、粗过滤、精细过滤、气浮等一系列的处理，从而使油田污水达到回灌的标准。

现有三相分离工艺流程如下：井场来的含水原油经过加热或进入三相分离器后加热，进行三相分离，分离后，气体去往气液分离器分离油后送用户使用，水进入污水处理系统再次分离机械杂质，分离出的净化油下一步进入外输缓冲罐缓冲后外输，分离出的气体也去往伴生气分液器。

现有的三相分离工艺存在以下缺点：（1）能耗大，现有的三相分离器要想获得理想的分离效果，需要提高进液温度或在三相分离器中升温，只有提高液体温度，才能加大油、气、水比重差，增加油、气、水颗粒的碰撞机会，从而提高油水分离效果，但是随着油田开发到中后期，进站原油含水很高，提高液体温度会大幅度增加能耗；（2）分离效果不好，在进液温度不太高的情况下，污水含油与原油含水均比较高；（3）污水处理难，油田污水三相分离后缓冲、重力沉降、粗过滤、精细过滤、气浮等一系列处理过程中，污水中的酸性气体溶解微小气泡不断的聚集、长大、上浮、逸出，这些气体中含有硫化氢与二氧化碳，因此污水中气体的挥发会使污水pH在处理过程中逐渐升高，碳酸钙、碳酸镁等水垢也不断产生，除垢的同时又新生成水垢，给除去以水垢为主体的机械杂质等带来困难，这造成污水处理流程长且复杂；（4）腐蚀严重，由于酸性气体的不断逸出，造成油田储运设施的腐蚀严重，如原油、污水储罐罐顶就是典型的酸性腐蚀。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种油田三相分离工艺，包括如下步骤：

一、密度差分离，将油田产液或油田污水输入三相分离器，在密度差作用下，油田产液或油田污水中的油、天然气上浮，水向下流动；

二、气浮浮选，向三相分离器中通入天然气，天然气在上升过程中对微小气泡、油滴、机械杂质进行浮选；

三、气相循环，收集三相分离器排出的天然气气相，并脱除二氧化碳及硫化氢后，作为步骤二的通入气体，循环使用。

根据本发明实施例的油田三相分离工艺，可选地，步骤三中，收集的天然气经除油，脱除二氧化碳及硫化氢处理后循环使用。

根据本发明实施例的油田三相分离工艺，可选地，步骤二中，三相分离器中的油水混合物经过粗粒化材料层后与天然气接触。

根据本发明的另一方面，提供了一种立式油田三相分离系统，包括：