[发明专利]应用于油田采出液的油水分离设备

说明书

本发明涉及的应用于油田采出液的油水分离设备，包括油水混合液输送管，还包括上水平管、下水平管、分离分支管、分流分支管和立式罐，通过本技术方案，可以有效降低油水两相的混合流速，减少扰动，增加停留时间，有利于油水两相颗粒的沉降分离；提供多重油水两相的分流通道，进一步降低油水两相的流速，将沉降分层形成的富油相及时分流出去，降低整套装置的油水分离负荷；通过分离分支管的设置，进一步确保将上水平管中沉降形成的薄水层及时传递给下水平管，提高分离效果；本技术方案总体结构紧凑，基本不受安装场地的限制，弱化了高承压环境对装置壁厚的严格要求，节约了制造成本。

技术领域

本发明涉及一种油水分离设备，特别是涉及一种应用于油田采出液的油水分离设备。

背景技术

现有技术中，在油田开采的中后期，为了提高采收率，往往会采用注水驱动采油，从而导致油井产出液中含有大量采出水；为了满足油井产品计量、矿场加工、储存和管道输送的需要，必须要在油气田的地面工程中执行油水分离工序；已探明海洋石油储量的80%都位于水深500m以下的区域，将油井产出液中大部分水在井口附近分离回注，可以降低立管中的静压、减少举升能耗和提高采收率，进行高效可靠的深水油水分离显得尤为重要。

现有的油气田地面工程领域往往采用卧式罐进行油水两相的分离，油水混合物进入卧式分离罐，流过卧式罐内部的整流器、波纹板组、斜板组等构件后，经过一定的停留时间，油水因密度差异逐渐产生分层，水相位于卧式罐的下部，油相位于卧式罐的上部，通过两相各自的出口从卧式罐中流出。整套工艺具有沉降时间长、内部构件多、使用成本高、占地面积大、后期维护难等缺点，难以在场地受限的处理站场和海上平台安装使用。

深水区域油气开采时，水深增大造成分离设备承受的外压增加，需要增加分离设备的壁厚，从制造成本、制造工艺和整撬重量等角度考虑，这严重制约了常规卧式罐进行水下油水分离的应用前景。

现有技术的分离器，以梯形管组件的形式进行油水分离，分离形成的富油相和富水相在梯形管组件的上水平管和下水平管中流动；上水平管与下水平管之间通过竖直管连通，使得上水平管的富油混合液中进一步聚并的水相，沿竖直管沉降至下水平管，下水平管富水混合液中进一步聚并的油相沿竖直管上升至上水平管；现有技术的分离器虽然可以确保油水两相及时分开，并提供了一个油水进一步纯化的竖直管通道，但流体力学分析可以发现，竖直管并不单单仅是一个供富油相和富水相混合液进行油相颗粒和水相颗粒交换的通道，梯形管组件构成了一个封闭的水力系统，竖直管中会产生一定的流量分配，下水平管的富水相混合液向上分流，如果分流量过大，会将下水平管中大量的水相携带到上水平管中，造成分离效果的恶化。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种应用于油田采出液的油水分离设备，通过本技术方案，减小受油水处理场地空间的限制，并且可根据实际空间分配情况灵活设计为直线型或者曲线型安装路径，具有多重强化的油水交换与分离通道，可以确保在较短的沉降时间内实现油水两相的充分分离，设备占地面积较小，耐压力能力高，节约了制造成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种应用于油田采出液的油水分离设备，包括油水混合液输送管，包括上水平管、下水平管、分离分支管、分流分支管和立式罐；所述立式罐上端和下端分别设置有油相出口管和水相出口管，在立式罐中部上下两侧分别设置有富油相进口和富水相进口；所述下水平管前端与油水混合液输送管相连，下水平管后端与立式罐上富水相进口相连通，分离分支管和分流分支管下端分别与下水平管相连通，分离分支管和分流分支管上端分别与上水平管相连通，上水平管后端与立式罐上富油相进口相连通。

所述上水平管与下水平管的管径相同，上水平管的管径大于或等于油水混合液输送管的管径，分离分支管和分流分支管管径小于上水平管管径。

所述油水混合液输送管的长度为30-50倍的上水平管管径长度，所述分离分支管和分流分支管长度分别为8-10倍的上水平管管径长度，两个相邻的分离分支管与分流分支管之间或分离分支管与分离分支管之间的间距长度为18-22倍的上水平管管径长度。