[发明专利]一种油气水固四相分离的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。