[发明专利]一种水下原油除砂装置

摘要

本发明专利涉及海上油田开采技术领域，适用于海底油井产出物除砂，具体涉及一种水下原油除砂装置。该装置包括化学清洗液注入模块，一级分离模块，二级分离模块，三级分离模块，海水注入模块，底座，其中，一级分离模块、二级分离模块、三级分离模块及海水注入模块通过输送管线依次连接，固定在海底出油管汇附近的底座上，化学清洗液注入模块的一端连接在海上采油平台，另一端与一级分离模块相连接，海水注入模块与二级分离模块、三级分离模块相连接，处理后的固相砂由三级射流泵排入外海。本发明在海底出油管汇即可进行原油除砂作业，无需通过增压泵将固相砂输送至海上平台；降低了增压泵及输油管道中固相砂的含量，延长了使用寿命，提高了原油产量。

主权项

1.一种水下原油除砂装置，其特征在于：该装置包括化学清洗液注入模块（1），一级分离模块（2），二级分离模块（3），三级分离模块（4），海水注入模块（5），底座（6），其中，一级分离模块（2）、二级分离模块（3）、三级分离模块（4）及海水注入模块（5）通过输送管线依次连接，固定在海底出油管汇附近的底座（6）上，化学清洗液注入模块（1）的一端连接在海上采油平台，另一端与一级分离模块（2）相连接，海水注入模块（5）与二级分离模块（3）、三级分离模块（4）相连接，处理后的固相砂由三级射流泵（504）排入外海；所述的化学清洗液注入模块（10）包括陆上动力泵（101），清洗液输送管线（102），一级射流泵（103），排出管线（104），其中，陆上动力泵（101）为化学清洗液提供动力，化学清洗液由碱性水洗剂组成，经清洗液输送管线（102）至一级爪形喷嘴（208）和一级射流泵（103），化学清洗液作为一级射流泵（103）的动力液，将一级分离模块（2）的混合物吸出，经排出管线（104）输送至二级分离模块（3）；所述的一级分离模块（20）包括一级输入端（201），一级罐体（202），一级出砂口（203），一级出油口（204），一级上隔板（205），一级旋流除砂分离器（206），一级下隔板（207），一级爪形喷嘴（208），其中，一级罐体（202）为耐压容器，外部呈圆筒形，内部被一级上隔板（205）、一级下隔板（207）分成上中下三层，一级罐体（202）中层圆形空间内均匀布置了6个一级旋流除砂分离器（206），一个在中心处，周围环绕着其他5个，海底出油管汇的原油由一级输入端（201）进入一级罐体（202）内部中层空间，由一级旋流除砂分离器（206）进行除砂作业，完成除砂的原油进入一级罐体（202）内部上层空间，由一级出油口（204）排出，附着有少量原油的固相砂进入一级罐体（202）内部下层空间，一级爪形喷嘴（208）布置在一级罐体（202）内部下层空间，其上端的弯管与清洗液输送管线（102）相连接，下端的爪形圆管下端面均匀布置了喷嘴，化学清洗液经一级爪形喷嘴（208）进入一级罐体（202）内部下层空间，与含有少量原油的固相砂混合，使固相砂与附着的原油互相脱离，一级爪形喷嘴（208）还具有搅拌的作用，向下喷射的化学清洗液可防止固相砂聚集在底部，堵塞一级出砂口（203），一级出砂口（203）在一级罐体（202）的底部，与一级射流泵（103）相连接，由陆上动力泵（101）注入的化学清洗液作为动力液进入一级射流泵（103），进而将一级罐体（202）内部下层空间的砂、少量原油、化学清洗液等混合物经一级出砂口（203）吸出，完成原油与固相砂的一级分离；所述的二级分离模块（30）包括二级输入端（301），二级罐体（302），二级出砂口（303），二级出油口（304），二级上隔板（305），二级旋流除砂分离器（306），二级下隔板（307），二级爪形喷嘴（308），其中，二级罐体（302）内部被二级上隔板（305）、二级下隔板（307）分成上中下三层，二级罐体（302）中层圆形空间内均匀布置了6个二级旋流除砂分离器（306），由一级分离模块（2）排出的砂、少量原油、化学清洗液等混合物经排出管线（104）进入二级罐体（302）内部中层空间，由二级旋流除砂分离器（306）进行除砂作业，完成除砂的原油、化学清洗液等液相混合物进入二级罐体（302）内部上层空间，由二级出油口（304）排出，附着有少量化学清洗液及微量原油的固相砂进入二级罐体（302）内部下层空间，二级爪形喷嘴（308）布置在二级罐体（302）内部下层空间，其上端的弯管与海水注入管线（502）相连接，下端的爪形圆管下端面均匀布置了喷嘴，海水由水下动力泵（501）提供动力，经海水注入管线（502）和二级爪形喷嘴（308）进入二级罐体（302）内部下层空间，与附着有少量化学清洗液及微量原油的固相砂混合，清洗砂粒，使固相砂与附着的化学清洗液分离，二级爪形喷嘴（308）还具有搅拌的作用，向下喷射的海水防止固相砂聚集在底部，堵塞二级出砂口（303），二级出砂口（303）在二级罐体（302）的底部，与二级射流泵（503）相连接，由水下动力泵（501）注入的海水作为动力液进入二级射流泵（503），进而将二级罐体（302）内部下层空间的砂、海水、少量化学清洗液、微量原油等混合物经二级出砂口（303）吸出，完成固相砂与附着原油的二级分离；所述的三级分离模块（40），包括三级输入端（401），三级罐体（402），三级出砂口（403），三级出油口（404），三级上隔板（405），三级旋流除砂分离器（406），三级下隔板（407），三级爪形喷嘴（408），其中，三级罐体（402）内部被三级上隔板（405）、三级下隔板（407）分成上中下三层，三级罐体（402）中层圆形空间内均匀布置了6个三级旋流除砂分离器（406），由二级分离模块（3）排出的砂、海水、少量化学清洗液、微量原油等混合物经三级输入端（401）进入三级罐体（402）内部中层空间，由三级旋流除砂分离器（406）进行除砂作业，完成除砂的海水、少量化学清洗液、微量原油等液相混合物进入三级罐体（402）内部上层空间，由三级出油口（404）排出，固相砂进入三级罐体（402）内部下层空间，三级爪形喷嘴（408）布置在三级罐体（402）内部下层空间，其上端的弯管与海水注入管线（502）相连接，下端的爪形圆管下端面均匀布置了喷嘴，海水经三级爪形喷嘴（408）进入三级罐体（402）内部下层空间，与固相砂混合，三级爪形喷嘴（408）还具有搅拌的作用，喷射的海水防止固相砂聚集在底部，堵塞三级出砂口（403），三级出砂口（403）在三级罐体（402）的底部，与三级射流泵（504）相连接，由水下动力泵（501）注入的海水作为动力液进入三级射流泵（504），进而将三级罐体（402）内部下层空间的砂与海水的混合物经三级出砂口（403）吸出，排入外海，完成清洗后固相砂的无害排放。