本實(shí)用新型涉及海上油氣生產(chǎn)，特別涉及一種應(yīng)用于海上油田熱采、高效的油氣水三相分離器。

背景技術(shù)：

油田開采出來的原油攜帶著大量的水，將這種原油集輸或者供給熱采鍋爐作為原料前，必須進(jìn)行脫水。

一直以來，脫水效果差、脫水成本高，是三相分離器的技術(shù)難點(diǎn)。

現(xiàn)有的三相分離器無法完全吸收進(jìn)料動(dòng)能，造成水-油-氣界面波動(dòng)，不利于分離。

常規(guī)的三相分離器是利用重力沉降的原理進(jìn)行分離，如果使用單臺(tái)這種分離器處理含水量的原油，將會(huì)出現(xiàn)處理后的原油含水量仍然比較大甚至是含水量不合格的情況；如若使處理后的原油的含水量達(dá)到要求，則必須串聯(lián)多個(gè)這種分離器，多級(jí)分離原油才能達(dá)到含水量合格的指標(biāo)。

現(xiàn)有的三相分離器設(shè)備尺寸大，占用海上平臺(tái)的面積比較大，是目前生產(chǎn)中面臨的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種供海上油田平臺(tái)上使用，體積小、占地面積少，分離效率高的油氣水三相分離器。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于海上油田熱采的三相分離器，包括臥式分離器罐體，所述罐體為中空?qǐng)A柱形結(jié)構(gòu)，其兩端設(shè)置有橢圓形封頭；所述罐體內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)分隔立板將所述罐體分隔成重力沉降脫水區(qū)和電脫區(qū)，所述重力沉降脫水區(qū)內(nèi)設(shè)置有整流折板，所述電脫區(qū)內(nèi)設(shè)置有方波交流電脫器；所述方波交流電脫器的上方設(shè)置有收油管，下方設(shè)置有布油管；所述罐體的一端上方、位于所述重力沉降脫水區(qū)的頂部設(shè)置有油氣水進(jìn)口；所述罐體的另一端側(cè)面上部、位于所述電脫區(qū)的上部設(shè)置有出油口，所述出油口與所述收油管相連接；所述罐體的下端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的底部和所述電脫區(qū)的底部，分別設(shè)置有第一出水口和第二出水口；所述罐體的下端、位于兩個(gè)所述分隔立板之間和所述電脫區(qū)的底部，分別設(shè)置有第一進(jìn)油口和第二進(jìn)油口，所述第一進(jìn)油口和所述第二進(jìn)油口相互連接，所述第二進(jìn)油口與所述布油管相連接；所述罐體的下端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的底部設(shè)置有排污口；所述罐體的上端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的頂部和所述電脫區(qū)的頂部，分別設(shè)置有第一氣體出口和第二氣體出口；所述罐體的內(nèi)部、位于與所述油氣水進(jìn)口相對(duì)處設(shè)置有折流碗；所述罐體的側(cè)面設(shè)置有電加熱器和磁翻板液位計(jì)。

所述罐體通過鞍座設(shè)置在電動(dòng)控制設(shè)備撬內(nèi)，所述電動(dòng)控制設(shè)備撬包括防爆變壓器和防爆控制柜。

所述油氣水進(jìn)口伸入所述罐體內(nèi)的鋼管端部設(shè)置有90°彎管，所述彎管的端口帶有45°坡口，所述坡口與所述折流碗的碗口相向。

所述兩個(gè)分隔立板高矮不同，較矮的所述分隔立板設(shè)置在所述罐體的中部、并靠近所述整流折板，較高的所述分隔立板設(shè)置在所述罐體的中部、并靠近所述方波交流電脫器；高矮不同的所述分隔立板之間形成有一空腔。

所述電加熱器設(shè)置有兩支，分別位于所述整流折板的兩側(cè)。

所述整流折板由波紋板構(gòu)成；所述整流折板位于所述油氣水進(jìn)口和所述分隔立板之間，并與所述油氣水進(jìn)口和所述分隔立板有一距離；所述整流折板的上部與所述罐體的罐頂相連接、下部與所述罐體的罐底留有空間。

所述收油管和所述布油管的側(cè)壁上均勻設(shè)置有若干個(gè)開口。

所述方波交流電脫器包括三個(gè)平行設(shè)置、且互為絕緣的電脫電極板，三個(gè)所述電脫電極板絕緣懸吊于所述罐體內(nèi)。

所述磁翻板液位計(jì)為與電動(dòng)控制設(shè)備撬的防爆控制柜相連接的遠(yuǎn)傳式磁翻板液位計(jì)，并設(shè)置有三個(gè)，分別為第一磁翻板液位計(jì)、第二磁翻板液位計(jì)和第三磁翻板液位計(jì)；所述第一磁翻板液位計(jì)位于所述兩個(gè)分隔立板之間形成的空腔內(nèi)，其兩個(gè)液位計(jì)口分別位于所述罐體的上部和下部；所述第二磁翻板液位計(jì)和所述第三磁翻板液位計(jì)位于所述電脫區(qū)，所述第二磁翻板液位計(jì)和所述第三磁翻板液位計(jì)的一個(gè)液位計(jì)口均位于所述罐體的上部，另一個(gè)液位計(jì)口均緊貼所述三個(gè)電脫電極板中位于中間的電脫電極板的上方。

所述罐體的上端還設(shè)置有第一油水界面儀口和第二油水界面儀口，所述第一油水界面儀口位于所述整流折板和所述分隔立板之間并靠近所述分隔立板，所述第二油水界面儀口位于所述方波交流電脫器的上方并靠近所述罐體側(cè)端部的一側(cè)；所述第一油水界面儀口和第二油水界面儀口均連接有油水界面儀表，所述油水界面儀表連接至電動(dòng)控制設(shè)備撬的防爆控制柜。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型占地面積少、體積小，可以適用于海上采油平臺(tái)對(duì)設(shè)備尺寸的要求；在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了重力分離和電脫分離兩種分離過程，提高了分離效率；獨(dú)創(chuàng)的方波型電脫電場(chǎng)、折流碗、整流折板、布油管等設(shè)計(jì)保證了分離過程的平穩(wěn)、快速、有效；全過程自動(dòng)化控制減少了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，有益于連續(xù)生產(chǎn)。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型折流碗結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本實(shí)用新型整流折板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本實(shí)用新型布油管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5：本實(shí)用新型收油管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6：本實(shí)用新型方波交流電脫器結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：1、罐體；2、橢圓形封頭；3、鞍座；4、電動(dòng)控制設(shè)備撬；5、檢查孔；6、整流折板；7、方波交流電脫器；8、收油管；9、布油管；10、折流碗；11、電加熱器；12、第一磁翻板液位計(jì)；13、第二磁翻板液位計(jì)；14、第三磁翻板液位計(jì)；15、分隔立板；16、壓力變送器；17、支撐管；

b、油氣水進(jìn)口；c、安全閥口；d₁、第一氣體出口；d₂、第二氣體出口；e₁、第一油水界面儀口；e₂、第二油水界面儀口；h₁、第一進(jìn)油口；h₂、第二進(jìn)油口；k₁、液位計(jì)口；k₂、液位計(jì)口；k₃、液位計(jì)口；k₄、液位計(jì)口；k₅、液位計(jì)口；k₆、液位計(jì)口；y₁、第一出水口；y₂、第二出水口；s、出油口；z、排污口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

如附圖1至圖6所示，一種應(yīng)用于海上油田熱采的三相分離器，包括臥式分離器罐體1，所述罐體1為中空?qǐng)A柱形結(jié)構(gòu)，并通過鞍座3設(shè)置在電動(dòng)控制設(shè)備撬4內(nèi)，所述電動(dòng)控制設(shè)備撬4包括防爆變壓器和防爆控制柜。所述罐體1的兩端設(shè)置有橢圓形封頭2，兩端的所述橢圓形封頭2上均設(shè)置有檢查孔5。

所述罐體1內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)分隔立板15將所述罐體1分隔成重力沉降脫水區(qū)和電脫區(qū)，所述重力沉降脫水區(qū)內(nèi)設(shè)置有整流折板6，所述電脫區(qū)內(nèi)設(shè)置有方波交流電脫器7。其中，所述兩個(gè)分隔立板15高矮不同，較矮的所述分隔立板15設(shè)置在所述罐體1的中部、并靠近所述整流折板6，較高的所述分隔立板15設(shè)置在所述罐體1的中部、并靠近所述方波交流電脫器7；高矮不同的所述分隔立板15之間形成有一空腔；所述整流折板6由波紋板構(gòu)成，所述整流折板6位于下述油氣水進(jìn)口b和所述分隔立板15之間，并與所述油氣水進(jìn)口b和所述分隔立板15有一距離，所述整流折板6的上部與所述罐體1的罐頂相連接、下部與所述罐體1的罐底留有空間；所述方波交流電脫器7包括三個(gè)平行設(shè)置、且互為絕緣的電脫電極板，三個(gè)所述電脫電極板絕緣懸吊于所述罐體1內(nèi)。

所述方波交流電脫器7的上方設(shè)置有收油管8，下方設(shè)置有布油管9，所述所述收油管8和所述布油管9均平行于基線，并且，所述收油管8和所述布油管9的側(cè)壁上均勻設(shè)置有若干個(gè)開口。

所述罐體1的一端上方、位于所述重力沉降脫水區(qū)的頂部設(shè)置有油氣水進(jìn)口b；所述罐體1的另一端側(cè)面上部、位于所述電脫區(qū)的上部設(shè)置有出油口s，所述出油口s與所述收油管8相連接。所述罐體1的下端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的底部和所述電脫區(qū)的底部，分別設(shè)置有第一出水口y₁和第二出水口y₂；所述罐體1的下端、位于兩個(gè)所述分隔立板15之間和所述電脫區(qū)的底部，分別設(shè)置有第一進(jìn)油口h₁和第二進(jìn)油口h₂，所述第一進(jìn)油口h₁和所述第二進(jìn)油口h₂相互連接，所述第二進(jìn)油口h₂與所述布油管9相連接；所述罐體1的下端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的底部設(shè)置有排污口z。所述罐體1的上端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的頂部和所述電脫區(qū)的頂部，分別設(shè)置有第一氣體出口d₁和第二氣體出口d₂；所述罐體1的上端、位于所述重力沉降脫水區(qū)的頂部靠近所述油氣水進(jìn)口b設(shè)置有安全閥口c；所述罐體1的上端、位于所述電脫區(qū)的頂部靠近所述分隔立板15的一側(cè)設(shè)置有壓力變送器16。其中，與所述油氣水進(jìn)口b、所述排污口z、所述第一出水口y₁和所述第二出水口y₂相連接的管線均設(shè)置有控制閥門，所述控制閥門與電動(dòng)控制設(shè)備撬4的防爆控制柜相連接。此外，所述罐體1的上端還設(shè)置有第一油水界面儀口e₁和第二油水界面儀口e₂，所述第一油水界面儀口e₁位于所述整流折板6和所述分隔立板15之間并靠近所述分隔立板15，所述第二油水界面儀口e₂位于所述方波交流電脫器7的上方并靠近所述罐體1側(cè)端部的一側(cè)；所述第一油水界面儀口e₁和第二油水界面儀口e₂均連接有油水界面儀表，所述油水界面儀表連接至電動(dòng)控制設(shè)備撬4的防爆控制柜。

所述罐體1的內(nèi)部、位于與所述油氣水進(jìn)口b相對(duì)處設(shè)置有折流碗10。其中，所述折流碗10通過支撐管17連接在所述罐體1內(nèi)壁上；所述油氣水進(jìn)口b伸入所述罐體1內(nèi)的鋼管端部設(shè)置有90°彎管，所述彎管的端口帶有45°坡口，所述坡口與所述折流碗10的碗口相向。

所述罐體1的側(cè)面設(shè)置有電加熱器11。所述電加熱器11設(shè)置有兩支，分別位于所述整流折板6的兩側(cè)。

所述罐體1的側(cè)面還設(shè)置有磁翻板液位計(jì)。所述磁翻板液位計(jì)為遠(yuǎn)傳式磁翻板液位計(jì)，其遠(yuǎn)傳變送器與電動(dòng)控制設(shè)備撬4的防爆控制柜相連接。所述磁翻板液位計(jì)設(shè)置有三個(gè)，分別為第一磁翻板液位計(jì)12、第二磁翻板液位計(jì)13和第三磁翻板液位計(jì)14；所述第一磁翻板液位計(jì)12位于所述兩個(gè)分隔立板15之間形成的空腔內(nèi)，其兩個(gè)液位計(jì)口k₂、k₁分別位于所述罐體1的上部和下部；所述第二磁翻板液位計(jì)13和所述第三磁翻板液位計(jì)14位于所述電脫區(qū)，所述第二磁翻板液位計(jì)13和所述第三磁翻板液位計(jì)14的一個(gè)液位計(jì)口k₄、k₆均位于所述罐體1的上部，另一個(gè)液位計(jì)口k₃、k₅均緊貼所述三個(gè)電脫電極板中位于中間的電脫電極板的上方。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

含有油氣水的原油從油氣水進(jìn)口b進(jìn)入罐體1中，液體流與折流碗10相碰后動(dòng)能減小落入罐體1中，待罐體1中的油位升至整流折板6后，波動(dòng)的液面在整流折板6的作用下趨于平穩(wěn)并發(fā)生重力沉降。因?yàn)樗拿芏缺扔痛?，重力沉降分離后的原油的油面到達(dá)矮的分隔立板15的高度后，分離后的原油進(jìn)入高矮分隔立板15形成的空腔內(nèi)，并通過相互連接的第一進(jìn)油口h₁和第二進(jìn)油口h₂進(jìn)入電脫區(qū)，在此過程中重力沉降脫水區(qū)的原油的液面不得高于高分隔立板15，且重力沉降脫水區(qū)的油水界面不得高于矮的分隔立板15，這兩個(gè)指標(biāo)分別由與第一油水界面儀口e₁相連接的油水界面儀和第一磁翻板液位計(jì)12的遠(yuǎn)傳信號(hào)傳輸至電動(dòng)控制設(shè)備撬4的防爆控制柜控制油氣水進(jìn)口b和第一出水口y₁的流量來實(shí)現(xiàn)。已發(fā)生重力沉降的原油通過第一進(jìn)油口h₁和第二進(jìn)油口h₂進(jìn)入布油管9，通過布油管9上均勻開設(shè)的開口穩(wěn)定的流出。待原油充分浸沒位于中間的電脫電極板時(shí)，開始電脫。在整個(gè)電脫的過程中，電脫區(qū)油水界面不得高于最下層的電脫電極板，油面不得低于最上層的電脫電極板。完成電脫后的原油，通過收油管8上均勻均勻開設(shè)的開口，穩(wěn)定的流入收油管8并通過出油口s流出。