[发明专利]管网式杆状电极鼠笼阵型三级脱气脱水装置

说明书

本发明提供了一种管网式杆状电极鼠笼阵型三级脱气脱水装置，应用于含气含水原油的高效分离。该三级脱气脱水装置采用立式、卧式和仰角式T型管组合的管网式三级脱气脱水技术及杆状电极构建的鼠笼阵型高频高压动态电场脱水技术，第一级脱气器实施第一级轴流式碰撞缓冲脱气脱水作业，脱除含气含水原油的部分气体和水后形成一级原油，第二级脱气器实施第二级仰角式高效脱气作业，脱除一级原油的剩余气体后形成二级原油，杆状电极构建高频高压动态电场并结合仰角脱水器实施第三级鼠笼阵型高频高压快速脱水作业，脱除原油乳化液的剩余水后形成合格原油，排油器将合格原油调整为均匀流，同时排水器将二级污水调整流向并整合成平稳流而防止产生漩涡。

技术领域

本发明涉及一种油气田开发与开采工程领域高效分离装置，特别是涉及一种多个T型管组合的管网式杆状电极鼠笼阵型三级脱气脱水装置。

背景技术

目前，陆上油气田开采已经进入中后期，我国原油产量的增量部分主要来自于海洋油气，海上油气井的采出液通常先被电潜泵举升至平台而后进行油气水三相分离，海上油气开采用的脱气脱水器需具备结构简单、体积小、重量轻、分离效率高、安全可靠等特点，同时可适应各种多相流态、抑制段塞产生的剧烈扰动及高效处理原油乳化液的能力。

油气水三相分离技术国内外调研结果表明，组合式卧式脱气脱水器应用最为普遍，其工作原理是在现有重力沉降分离器内重新组合利于油气水三相分离的内部构件，其入口部件对采出液的气体进行预分离，整流部件减小油液波动和扰动，聚结部件主要采用聚结填料，并利用油水两相与聚结材料表面不同的润饰作用，而使离散相小粒径油滴在聚结部件表面不断附着且油滴粒径逐渐变大，由此加快采出液脱水流程，同时设计的防涡罩、除雾器、分液器等内部构件将各种分离技术有机组合在一起，并进行结构优化，从而达到提高油气水三相分离性能的目的。国外提出了将水颗粒聚结长大与重力沉降两个过程分开的脱水方案，即紧凑型原油脱水技术，对应的代表性产品包括美国FMC Technologies公司的内联电聚结器(InLine ElectroCoalescer)、挪威Kvaerner Process Systems公司的紧凑型电聚结器(Compact Electrostatic Coalescer)等，该技术的缺陷是紧凑型脱水罐体通常采用卧式，电场中聚结变大的水颗粒可能会因剪切作用而再次破裂，从而影响了后面的重力沉降等分离过程和分离效果。此外，国内极少数科研院所近几年才开始关注高效紧凑型油气水三相分离技术，其中对紧凑型脱气脱水装备和技术的研究尚处于试验阶段。

发明内容

为了克服现有油气田开发与开采工程组合式卧式原油脱气脱水处理设施存在的缺陷和不足，并改善国内紧凑型原油高效脱气脱水分离技术尚处于试验阶段的研究现状，本发明的目的是提供一种适合油气田开发与开采工程领域含气含水原油高效分离用的管网式杆状电极鼠笼阵型三级脱气脱水装置。该三级脱气脱水装置采用立式、卧式和仰角式T型管组合的管网式三级脱气脱水技术以及杆状电极构建的鼠笼阵型高频高压动态电场脱水技术，依次实施第一级轴流式碰撞缓冲脱气脱水作业、第二级仰角式高效脱气作业和第三级鼠笼阵型高频高压快速脱水作业，具备油气水三相高效分离、油中含水率和含气率低、水中含油率低等特点，有效解决含气含水原油高效分离问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是开发一种管网式杆状电极鼠笼阵型三级脱气脱水装置，主要由第一级脱气器、第二级脱气器、仰角脱水器、杆状电极、排油器和排水器组成，第一级脱气器、第二级脱气器和仰角脱水器主体部件的材质均采用超级双向不锈钢，第一级脱气器和第二级脱气器通过上排液管和下排液管以及上进液管和下进液管连成一体且整体呈现类H形，第二级脱气器通过混流管与仰角脱水器相连接且整体呈现类Y形，排油器和排水器通过法兰盘分别固定于仰角脱水器的上端和底端，杆状电极通过电极端盖与仰角脱水器相连接且其高压绝缘复合电极和裸电极内置于倾斜式电脱水管的腔体。