專(zhuān)利名稱：原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程的制作方法
原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田聯(lián)合站的原油沉降脫水工藝，特別是一種原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程。
背景技術(shù)：
油田在進(jìn)行石油開(kāi)采過(guò)程中，通常有大量地下水也隨著原油被采出。尤其隨著地下原油儲(chǔ)量的減少，采出原油中的含水量也越來(lái)越大，因此必須對(duì)地下采出的原油進(jìn)行原油脫水處理。經(jīng)過(guò)脫水處理后，使原油含水率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，變成成品原油，被輸送或銷(xiāo)售到到各地進(jìn)行下游加工。聯(lián)合站原油的油水分離過(guò)程有沉降脫水、電脫水、化學(xué)脫水、電化學(xué)聯(lián)合脫水和超聲波脫水等多種方法，目前國(guó)內(nèi)外油田普遍采用重力沉降的方法進(jìn)行原油的脫水處理，沉降脫水是利用油水密度差異與重力作用，在沉降罐內(nèi)進(jìn)行沉降處理，從而實(shí)現(xiàn)原油與水的分離。現(xiàn)有沉降脫水工藝過(guò)程是，原油經(jīng)過(guò)管線輸送到聯(lián)合站后，在聯(lián)合站內(nèi)，原油進(jìn)入沉降脫水工藝流程。如圖1所示，在聯(lián)合站，含水原油先經(jīng)過(guò)加藥，然后進(jìn)入一次沉降罐，在一次沉降罐內(nèi)經(jīng)過(guò)幾十個(gè)小時(shí)或上百個(gè)小時(shí)的沉降，油水分離形成油層、油水混合層和污水層，油層在最上面，污水層在最下面，中間是油水混合層。為了使油層從罐內(nèi)流到罐外，在沉降罐內(nèi)部罐壁的上方安裝固定式溢流槽，油層經(jīng)過(guò)溢流槽流動(dòng)到低位緩沖罐內(nèi)。由于油水界面的監(jiān)測(cè)和操作困難，原油從沉降罐到緩沖罐流動(dòng)的過(guò)程中，無(wú)法避免大量的污水也一起溢流到緩沖罐內(nèi)，故一次緩沖罐的原油的含水率通常都無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，因此必須進(jìn)行二次沉降。為了進(jìn)行二次沉降，必須用油泵將一次緩沖罐內(nèi)的原油抽到二次沉降罐中，在二次沉降罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)和一次沉降相同的沉降過(guò)程，油層經(jīng)過(guò)溢流，溢流到二次緩沖罐中。由于二次沉降罐內(nèi)的原油已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次沉降分離，含水量已經(jīng)很小，因此經(jīng)過(guò)二次沉降后，二次沉降罐溢流出油時(shí)不會(huì)攜帶大量污水，因此進(jìn)入二次緩沖罐內(nèi)，原油含水率基本都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。無(wú)論一次沉降還是二次沉降，罐內(nèi)的污水必須連續(xù)排除，以使油層的液面高度始終保持或達(dá)到工藝要求高度。在上述傳統(tǒng)的原油沉降流程中，每一次沉降必須要有兩個(gè)罐配合才能實(shí)現(xiàn)。即沉降罐必須要有緩沖罐配套。因此要完成二次沉降，至少需要四個(gè)罐配合起來(lái)使用。上述傳統(tǒng)的原油沉降流程，其缺點(diǎn)是流程長(zhǎng)，至少要經(jīng)過(guò)2次沉降過(guò)程，而且每次沉降的下級(jí)必須配套一個(gè)緩沖罐。油罐占用數(shù)量多，占地面積大，一次投資大，沉降周期長(zhǎng)、 分離效率低，效果差。而且由于流程長(zhǎng)，也使生產(chǎn)過(guò)程耗能大，費(fèi)用高，生產(chǎn)管理復(fù)雜，操作困難。另外，使用溢流槽出油必須把液位提高到溢流槽所在的最大高度位置，它無(wú)法依生產(chǎn)工況變化調(diào)整出油位置，因此無(wú)法依據(jù)工藝要求調(diào)整沉降時(shí)間，使脫水過(guò)程增加不必要的中間停留時(shí)間和中間費(fèi)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于改正現(xiàn)有流程的不足，提供一種費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，該流程的脫水效果好，沉降罐的下級(jí)無(wú)須設(shè)置底位緩沖罐，油罐使用量減少50%，有效縮短脫水流程。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括以下流程含水原油進(jìn)入聯(lián)合站，加藥后進(jìn)入沉降罐進(jìn)行初步油水分離，沉降罐內(nèi)的油液形成分別位于上中下三層的油層、油水混合層和污水層，其改進(jìn)之處在于沉降罐內(nèi)安裝有浮動(dòng)發(fā)油裝置，經(jīng)初步油水分離形成的油層中的原油連續(xù)不斷地經(jīng)由浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口和輸油管直接排出沉降罐外，完成一次沉降脫水處理，變成成品原油；當(dāng)所述進(jìn)油口處于含水油液中時(shí)，浮動(dòng)發(fā)油裝置自動(dòng)停止發(fā)油；上述原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程中，沉降罐內(nèi)安裝了浮動(dòng)發(fā)油裝置，一次沉降脫水處理僅使用一個(gè)沉降罐，通過(guò)油泵直接將兩個(gè)帶浮動(dòng)發(fā)油裝置的沉降罐串聯(lián)起來(lái)， 構(gòu)成二次沉降脫水處理流程；在原油的二次沉降脫水處理過(guò)程中，一次沉降罐排出的原油直接泵輸進(jìn)入二次沉降罐進(jìn)行二次沉降分離，分離出來(lái)的原油經(jīng)二次沉降罐內(nèi)的浮動(dòng)發(fā)油裝置出罐，完成全部脫水處理，變成成品原油；上述原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程中，在沉降罐外設(shè)置油泵，油泵與浮動(dòng)發(fā)油裝置的輸油管相連接進(jìn)行抽油；上述原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程中，所述浮動(dòng)發(fā)油裝置上安裝有浮動(dòng)高度開(kāi)關(guān)，控制油泵的起停；上述原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程中，在沉降罐內(nèi)設(shè)置罐加熱器，對(duì)沉降罐內(nèi)的油液進(jìn)行加熱和維溫；上述原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程中，所述浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口處安裝有對(duì)油水密度敏感的浮球閥。相比于傳統(tǒng)的原油沉降脫水工藝，本發(fā)明的有益效果在于設(shè)施簡(jiǎn)單，沉降路徑短，分離效率高，設(shè)備的維護(hù)和檢修方便；用浮動(dòng)發(fā)油裝置替代固定式溢流槽，可直接用油泵抽油，使流程中取消了緩沖罐，油罐使用數(shù)量比原流程少減少50%，且可根據(jù)產(chǎn)液量調(diào)整液面高度，減少原油在罐內(nèi)停留時(shí)間，達(dá)到節(jié)能高效；用罐數(shù)量的減少，縮短了流程，使操作簡(jiǎn)單，管理方便，減少了生產(chǎn)過(guò)程的能耗，并能大幅度減少生產(chǎn)運(yùn)行成本和管理費(fèi)用，減少巨額基建費(fèi)用、征地費(fèi)用；采用浮動(dòng)發(fā)油裝置，可使出油高度根據(jù)沉降要求的時(shí)間和原油產(chǎn)量調(diào)整，可根據(jù)工藝需要在罐內(nèi)的任意高度進(jìn)行浮動(dòng)出油作業(yè)；油泵可通過(guò)浮動(dòng)高度開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起停，給生產(chǎn)管理和生產(chǎn)操作帶來(lái)很多方便；浮球閥可關(guān)斷浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口，具有截水排油功能，減少出油的帶水量，減少沉降次數(shù)，提高沉降效率和效果。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明圖1是傳統(tǒng)原油沉降脫水工藝流程示意2是本發(fā)明的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程示意3是原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程所用設(shè)備的使用狀態(tài)中1、一次沉降罐；2、一次浮動(dòng)發(fā)油裝置；3、一次油泵；4、二次沉降罐；5、二次浮動(dòng)發(fā)油裝置；6、二次油泵；7、進(jìn)油管；8、罐加熱器；9、放水管；10、進(jìn)油口 ；11、浮球閥； 12、輸油管；13、外輸出油管；14、油層；15、油水混合層；16、污水層。
具體實(shí)施方式本發(fā)明的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程主要由罐內(nèi)沉降脫水、浮動(dòng)發(fā)油和罐外抽油環(huán)節(jié)組成，根據(jù)需要可以采用一次沉降脫水處理，也可以采用兩個(gè)一次沉降串聯(lián)使用構(gòu)成二次沉降脫水處理，單此沉降處理僅使用一個(gè)沉降罐。如圖2和圖3所示，優(yōu)選的，原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝采用二次沉降脫水處理，其使用的設(shè)備和裝置主要包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)形式相同的沉降脫水出油裝置以及進(jìn)油管7、油泵和外輸出油管13。以一次沉降脫水出油裝置為例，它包括一次沉降罐1、安裝于罐體內(nèi)的一次浮動(dòng)發(fā)油裝置2、罐加熱器8以及安裝于罐壁上的放水管9，罐加熱器8設(shè)置于罐體底部，放水管9設(shè)置于罐壁上靠近罐底的位置處，一次浮動(dòng)發(fā)油裝置2的一端通過(guò)罐壁短接伸出罐體外，罐體外設(shè)置有與一次浮動(dòng)發(fā)油裝置2相連接的一次油泵3 ；浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口 10處，安裝有浮球閥11。在一次沉降罐1罐壁上與放水管9的相對(duì)位置處設(shè)置有輸送含水原油的進(jìn)油管7，一次沉降罐1與二次沉降罐4經(jīng)輸油管12和一次油泵3相連通，而二次浮動(dòng)發(fā)油裝置5與罐體外的二次油泵 6相連接，二次油泵6上設(shè)置有向外輸送成品原油的外輸出油管13。本實(shí)施例的具體工藝流程如下含水原油經(jīng)過(guò)管線輸送到聯(lián)合站，在聯(lián)合站，含水原油加藥加溫后經(jīng)進(jìn)油管7進(jìn)入一次沉降罐1進(jìn)行一次油水分離，在一次沉降罐1內(nèi)，罐加熱器8對(duì)罐體內(nèi)的油液進(jìn)行加溫，隨著溫度的升高，原油的粘度降低，水滴易于在油相中下沉，加速了油水分離，經(jīng)過(guò)幾十個(gè)小時(shí)的沉降后，罐內(nèi)的油液形成分別位于上中下三層的油層14、油水混合層15和污水層 16，而一次浮動(dòng)發(fā)油裝置2的進(jìn)油口 10始終侵入油層14中，通過(guò)一次浮動(dòng)發(fā)油裝置2的進(jìn)油口 10和輸油管12可連續(xù)不間斷地將罐內(nèi)油層14輸送到罐外，完成一次沉降脫水處理；設(shè)于泵房?jī)?nèi)的一次油泵3將經(jīng)過(guò)脫水處理的油抽出，經(jīng)再次加藥(根據(jù)生產(chǎn)工藝要求)后輸送至二次沉降罐4內(nèi)進(jìn)行二次油水沉降分離，在二次沉降罐4內(nèi)，因原油已經(jīng)過(guò)一次脫水處理，故原油中的水分明顯減少，罐加熱器8對(duì)罐體內(nèi)的油液進(jìn)行加溫，油水進(jìn)一步分離后，罐內(nèi)的油液再次形成分別位于上下兩層的油層14和污水層16，油層14通過(guò)二次浮動(dòng)發(fā)油裝置5輸送到罐外，進(jìn)而完成二次沉降脫水處理，形成含水率合格的成品原油。泵房?jī)?nèi)的二次油泵6將成品原油抽出后，經(jīng)外輸出油管13輸送裝罐或裝車(chē)外運(yùn)，銷(xiāo)售。在上述原油沉降脫水過(guò)程中，當(dāng)污水界面接近或達(dá)到浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口位置時(shí)，浮動(dòng)發(fā)油裝置的浮球閥11自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)油口 10，使浮動(dòng)發(fā)油裝置只出油不出水，提高分離效率；而污水層16的含油污水通過(guò)放水管9排出罐外，進(jìn)入下游管線進(jìn)行污水處理。為了便于生產(chǎn)管理，在浮動(dòng)發(fā)油裝置上安裝浮動(dòng)高度開(kāi)關(guān)，當(dāng)浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口 10處于或接近污水界面時(shí)，自動(dòng)停止油泵運(yùn)行，在高于油水界面的一定范圍時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)油泵運(yùn)行。此外，油泵的起停也可以根據(jù)生產(chǎn)工況采用手動(dòng)控制。本工藝流程中，沉降罐的出油可直接用油泵抽油或者通過(guò)浮動(dòng)發(fā)油裝置自流，且浮動(dòng)發(fā)油裝置的流量，與沉降分離出來(lái)的原油產(chǎn)量匹配，其公稱直徑與油泵的進(jìn)出口管線一致。在相同處理量和相同含水率指標(biāo)的條件下，一次沉降流程只需要一個(gè)油罐，二次沉降流程只需要兩個(gè)油罐，故與油田普遍采用的傳統(tǒng)流程相比，本流程中油罐的使用數(shù)量減少了 50%。以5000立方米沉降罐為例，建一個(gè)5000立方米的沉降用結(jié)構(gòu)罐，需要征地和基建投資大約2000萬(wàn)人民幣，如果采用二次沉降，本發(fā)明的工藝流程一次性可為國(guó)家節(jié)省基建和征地投資4000多萬(wàn)。目前，全國(guó)各油田約有聯(lián)合站和在建聯(lián)合站300多座，用新流程改造原有流程或用于新建聯(lián)合站，每年可為國(guó)家節(jié)省基建費(fèi)用、生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用等累計(jì)可達(dá)2 億多元人民幣。 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的范圍，在運(yùn)用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行簡(jiǎn)化或者等效變化。
權(quán)利要求
1.一種原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，它包括以下流程含水原油進(jìn)入聯(lián)合站，加藥后進(jìn)入沉降罐進(jìn)行初步油水分離，沉降罐內(nèi)的含水原油形成分別位于上中下三層的油層、油水混合層和污水層，其特征在于沉降罐內(nèi)安裝有浮動(dòng)發(fā)油裝置，經(jīng)一次沉降分離，形成的油層連續(xù)地經(jīng)由浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口和輸油管直接排出沉降罐外，完成一次沉降脫水處理；當(dāng)所述進(jìn)油口處于污水界面時(shí)，油泵停止，浮動(dòng)發(fā)油裝置自動(dòng)停止出油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，其特征在于沉降罐內(nèi)安裝了浮動(dòng)發(fā)油裝置，一次沉降脫水處理僅使用一個(gè)沉降罐，將兩個(gè)帶浮動(dòng)發(fā)油裝置的沉降罐串聯(lián)使用構(gòu)成二次沉降脫水處理；在原油的二次沉降脫水處理過(guò)程中，一次沉降罐排出的原油通過(guò)油泵抽入二次沉降罐，進(jìn)行二次沉降分離，分離出來(lái)的原油經(jīng)二次沉降罐內(nèi)的浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口和輸油管排出罐外，完成脫水沉降處理，變成成品原油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，其特征在于在沉降罐外直接設(shè)置油泵，油泵與浮動(dòng)發(fā)油裝置的輸油管相連接進(jìn)行外輸抽油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，其特征在于浮動(dòng)發(fā)油裝置上安裝有浮動(dòng)高度開(kāi)關(guān)，控制油泵的起停。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，其特征在于在沉降罐內(nèi)設(shè)置罐加熱器，對(duì)沉降罐內(nèi)的油液進(jìn)行加熱或維溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，其特征在于浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口處安裝有對(duì)油水密度敏感的浮球閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種原油浮動(dòng)出油沉降脫水工藝流程，它包括以下流程含水原油進(jìn)入聯(lián)合站，加藥后進(jìn)入沉降罐進(jìn)行油水分離，沉降罐內(nèi)的含水原油形成油層、油水混合層和污水層，沉降罐內(nèi)安裝有浮動(dòng)發(fā)油裝置，經(jīng)油水沉降分離形成的油層中的原油連續(xù)不斷地經(jīng)由浮動(dòng)發(fā)油裝置的進(jìn)油口和輸油管直接排出沉降罐外完成沉降脫水處理，變成成品原油。本發(fā)明的工藝流程可采用一次沉降或者兩個(gè)一次沉降串聯(lián)形成二次沉降，用浮動(dòng)發(fā)油裝置替代固定式溢流槽，可直接用油泵抽油，使流程中取消了緩沖罐，單次沉降的油罐使用數(shù)量比傳統(tǒng)流程少減少50％，用罐數(shù)量的減少，縮短了流程，使操作簡(jiǎn)單，管理方便，減少了生產(chǎn)過(guò)程的能耗，并能大幅度減少生產(chǎn)運(yùn)行成本和管理費(fèi)用、基建費(fèi)用、征地費(fèi)用。
文檔編號(hào)C10G33/06GK102206508SQ20101014138
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者吳平 申請(qǐng)人:吳平