一种油气水固四相分离的方法技术

本发明专利技术属于石油天然气行业和污水处理行业等用设备技术领域，具体涉及一种油气水固四相分离的方法，包括气液分离、液固分离和水油分离或者包括液固分离、气液分离和水油分离，解决了现有技术中由于设计三相分离器的理论和经验不足，制造等情况的差异，使得三相分离设备与现场提供的实际操作参数不相适应，加之来液中固体颗粒在稳定段的沉积影响，导致三相分离器的分离效果差的问题，利用了管道特性、油气水固介质的密度差及动态分离原理来快速实现分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险。

Method for separating oil, gas, water and solid four phases

The invention belongs to the petroleum and natural gas industries and sewage treatment industries equipment technical field, in particular relates to a method for water oil and gas solid four phase separation, including solid, liquid and gas-liquid separation of oil water separation or including liquid-solid separation, gas-liquid separation and water oil separation, solves the technology due to the design phase separator theory and lack of experience, difference etc., makes the equipment with the actual operation of the three-phase separation parameter does not adapt, in addition to the deposition of solid particles in liquid in the stable section of the impact caused the separation effect of three-phase separator is the problem of poor use of the characteristics of pipeline and oil gas water solid medium density difference and the dynamic separation principle to realize separation, break through the traditional need to realize the multi phase separation approach with the aid of containers can be, the pressure container explosion failure mode into pressure The failure mode of force pipeline, which greatly reduces the risk of equipment safety management.

【技术实现步骤摘要】
一种油气水固四相分离的方法
本专利技术属于石油天然气行业和污水处理行业等用设备
，具体涉及一种油气水固四相分离的方法。
技术介绍
随着我国大多数油田逐步进入中后期开采，原油含水率不断提高。一方面，是采出液及污水处理量急剧增加，集输系统的一些工艺设备不能满足生产要求，原油集输过程中被加热原油的含水和总液量增大，导致生产能耗大幅度增加；另一方面，由于三次采油技术的推广应用以及高稠、高粘原油的开发，油、气、水、固分离难度增大，特别是污水处理的难度急剧增加，对油气水固的处理设备提出了更高的要求。此外，随着油田开发开采的进行，各站场原有的分离器由于其设计条件和运行参数不能适应实际变化，难以达到油、水分离要求。从目前国内各油田三相分离器使用情况来看，由于设计三相分离器的理论和经验明显不足，加之国情和工厂制造等情况的差异，往往使得三相分离设备与现场提供的实际操作参数不相适应，加之来液中固体颗粒在稳定段的沉积影响，导致三相分离器的分离效果差，很多三相分离器形同虚设。另外，从安全管理来看，三相分离器属于压力容器，它本身存在聚能效应，其失效模式属于爆炸失效。为了降低安全风险，使其从爆炸失效转化为泄漏失效，既能节能环保，又尽可能实现原有三相分离器的分离效果，且建设和运行费用较原系统低的油气水固分离方法的研究成为当务之急。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中由于设计三相分离器的理论和经验不足，制造等情况的差异，使得三相分离设备与现场提供的实际操作参数不相适应，加之来液中固体颗粒在稳定段的沉积影响，导致三相分离器的分离效果差的问题。为此，本专利技术提供了一种油气水固四相分离的方法，包括如下步骤：1)气液分离：来液经来液总管线进入一级T型管的中部水平管进行气液分离,伴生气进入一级T型管顶部水平管末端的捕雾器进行气液分离,分离后的气体进入气管线外输，经第一级T型管和捕雾器分离出来的液体通过接管进入液固旋流器进行液固分离；2)液固分离：经液固旋流器分离出来的固体颗粒，通过接管进入储沙罐，然后经排沙管线排出，经液固旋流器分离出来的液体通过接管进入二级T型管的中部水平管进行油水分离；3)油水分离：经二级T型管分离出来的油通过二级T型管顶部水平管的油管线输出，经二级T型管分离出来的污水通过二级T型管底部水平管的管线输出。所述的经二级T型管分离出来的污水通过二级T型管底部水平管的管线输出到液液垂直旋流器进行油水分离，液液垂直旋流器分离的达标水进入总出水管线输出，不达标污水进入气浮箱进行油水分离，经气浮箱分离的油汇集到油管线后外输，经气浮箱分离的达标水汇集到总出水管线后外输。所述的一级T型管和二级T型管由上、中、下三层水平管和多根立管组成。所述的液固旋流器结构为锥形或柱型，储沙罐结构为容器型式或管道型式，气浮箱的形状为方形或圆形。所述的一级T型管设有气液界面仪、温度检测仪和安全阀，二级T型管设有油水界面仪，液液垂直旋流器的达标水管路或不达标水管设有流量计。所述的油气水固四相分离的方法气液分离管路组成一个橇体或多个橇体，或者直接建在地面上。一种油气水固四相分离的方法，包括如下步骤：1)液固分离：来液进入液固旋流器进行液固分离，经液固旋流器分离出来的固体颗粒，通过接管进入储沙罐，然后经排沙管线排出，经液固旋流器分离出来的液体通过接管进入一级T型管的中部水平管进行气液分离；2)气液分离：经一级T型管分离的气体进入一级T型管顶部水平管末端的捕雾器进行气液分离,伴生气进入一级T型管顶部水平管末端的捕雾器进行气液分离,分离后的气体进入气管线外输，经第一级T型管和捕雾器分离出来的液体通过一级T型管底部水平管输出到液液垂直旋流器进行油水分离；3)油水分离：经液液垂直旋流器分离出来的油通过油管线输出，经液液垂直旋流器分离出来的水通过总出水管线输出。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种本专利技术提供的这种油气水固四相分离的方法，主要是利用了管道特性、油气水固介质的密度差及动态分离原理来快速实现分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险。流程中T型管是由水平管和立管组成，液固分离是采用传统的液固分离设备，液液垂直旋流器采用中科院最新研究，气浮采用传统的气浮工艺技术，流程中涉及到的各处理段都可以实现模块化，完全可以替代传统的三相分离设备实现油气站场的油气水固的分离要求，还可以缩短制造、安装周期，降低制造和管理运行成本。附图说明以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1是油气水固四相分离第一种结构示意图；图2是油气水固四相分离第二种结构示意图；图3是油气水固四相分离第三种结构示意图。附图标记说明：1.来液总管线；2.一级T型管；3.捕雾器；4.气管线；5.接管；6.液固旋流器；7.储沙罐；8.排沙管线；9.二级T型管；10.油管线；11.液液垂直旋流器；12.气浮箱；13.总出水管线；14.气源。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种油气水固四相分离的方法，包括如下步骤：1)气液分离：来液经来液总管线1进入一级T型管2的中部水平管进行气液分离,伴生气进入一级T型管2顶部水平管末端的捕雾器3进行气液分离,分离后的气体进入气管线4外输，经第一级T型管2和捕雾器3分离出来的液体通过接管5进入液固旋流器6进行液固分离；2)液固分离：经液固旋流器6分离出来的固体颗粒，通过接管5进入储沙罐7，然后经排沙管线8排出，经液固旋流器6分离出来的液体通过接管5进入二级T型管9的中部水平管进行油水分离；3)油水分离：经二级T型管9分离出来的油通过二级T型管9顶部水平管的油管线12输出，经二级T型管9分离出来的污水通过二级T型管9底部水平管的管线输出。本专利技术提供的这种油气水固四相分离的方法，主要是利用了管道特性、油气水固介质的密度差及动态分离原理来快速实现分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险。所述的一级T型管2和二级T型管9由上、中、下三层水平管和多根立管组成。一级T型管2和二级T型管9立管的数量可能是4根或多根，结构简单，可根据实际情况进行调节，操作方便，成本低。所述的液固旋流器6结构为锥形或柱型，储沙罐4结构为容器型式或管道型式，气浮箱12的形状为方形或圆形。液固旋流器6、储沙罐4和气浮箱12的结构根据实际需要进行选择，结构简单，适应范围广，操作性强。所述的油气水固四相分离的方法气液分离管路组成一个橇体或多个橇体，或者直接建在地面上。各分离管路都可以实现模块化，专业化，同时可以实现油、水、气、固的多相分离，完全替代传统的三相分离设备实现油气站场的油气水固的分离要求，还可以缩短制造、安装周期，降低制造和管理运行成本。实施例2：如图2所示，在实施例1的基础上，所述的经二级T型管9分离出来的污水通过二级T型管9底部水平管的管线输出到液液垂直旋流器11进行油水分离，液液垂直旋流器11分离的达标水进入总出水管线13输出，不达标污水进入气浮箱12进行油水分离，经气浮箱12分离的油汇集到油管线10后外输，经气浮箱12分离的达标水汇集到总出水管线13后外输。气浮采用传统的气浮工艺技术，气浮箱12由进水腔、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气水固四相分离的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)气液分离：来液经来液总管线(1)进入一级T型管(2)的中部水平管进行气液分离,伴生气进入一级T型管(2)顶部水平管末端的捕雾器(3)进行气液分离,分离后的气体进入气管线(4)外输，经第一级T型管(2)和捕雾器(3)分离出来的液体通过接管(5)进入液固旋流器(6)进行液固分离；2)液固分离：经液固旋流器(6)分离出来的固体颗粒，通过接管(5)进入储沙罐(7)，然后经排沙管线(8)排出，经液固旋流器(6)分离出来的液体通过接管(5)进入二级T型管(9)的中部水平管进行油水分离；3)油水分离：经二级T型管(9)分离出来的油通过二级T型管(9)顶部水平管的油管线(12)输出，经二级T型管(9)分离出来的污水通过二级T型管(9)底部水平管的管线输出。

【技术特征摘要】
1.一种油气水固四相分离的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)气液分离：来液经来液总管线(1)进入一级T型管(2)的中部水平管进行气液分离,伴生气进入一级T型管(2)顶部水平管末端的捕雾器(3)进行气液分离,分离后的气体进入气管线(4)外输，经第一级T型管(2)和捕雾器(3)分离出来的液体通过接管(5)进入液固旋流器(6)进行液固分离；2)液固分离：经液固旋流器(6)分离出来的固体颗粒，通过接管(5)进入储沙罐(7)，然后经排沙管线(8)排出，经液固旋流器(6)分离出来的液体通过接管(5)进入二级T型管(9)的中部水平管进行油水分离；3)油水分离：经二级T型管(9)分离出来的油通过二级T型管(9)顶部水平管的油管线(12)输出，经二级T型管(9)分离出来的污水通过二级T型管(9)底部水平管的管线输出。2.如权利要求1所述的油气水固四相分离的方法，其特征在于：所述的经二级T型管(9)分离出来的污水通过二级T型管(9)底部水平管的管线输出到液液垂直旋流器(11)进行油水分离，液液垂直旋流器(11)分离的达标水进入总出水管线(13)输出，不达标污水进入气浮箱(12)进行油水分离，经气浮箱(12)分离的油汇集到油管线(10)后外输，经气浮箱(12)分离的达标水汇集到总出水管线(13)后外输。3.如权利要求1所述的油气水固四相分离的方法，其特征在于：所述的一级T型管(2)和二级T型管(9)由上、中、下三层水平管和多根立管组成。4.如权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何茂林，郑生宏，杨仁强，刘丰宁，闫怀荣，蒋真友，钟兴福，张军，史仕荧，张昊，任泉龙，贺建国，许丽，樊勇，毛勇，蒋勇，
申请(专利权)人：西安长庆油气建设实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61