一種聚驅采油用油氣水三相分離器的制造方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本發明涉及一種油氣水三相分離設備，更具體地說涉及一種海洋油田和陸地油田進行注聚合物驅油時，對采出的含聚合物采出液進行油氣水三相分離的設備。
【背景技術】
[0002]聚合物驅油(簡稱“聚驅”)是利用高分子聚合物水溶液具有的本體粘度、界面粘度和拉伸粘度，將巖石毛細管、小縫隙及巖石表面的殘余油或油膜吸附出來，并且能改變巖石的潤濕性，從而很容易剝離吸附在巖石表面上或細小空隙內的油膜或殘余油。
[0003]隨著一些海洋油田和陸地油田進入高含水后期開發階段，地下可開采儲量越來越少，產油量也逐年遞減，在這種情況下，采用注聚合物驅油是提高可采儲量，實驗海洋油田穩產的重要措施之一。聚合物驅油已經是充分開采和利用石油資源，提高采收率和采油效率的重要舉措。
[0004]聚驅作為一種提高原油采收率的重要舉措，在宏觀上，它主要靠增加驅替液粘度，降低驅替液和被驅替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由于其固有的粘彈性，在流動過程中產生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。
[0005]由于聚合物的粘彈性及對石油烴類的吸附性質，使通過注聚合物采出的原油乳化液因含有聚合物而具有較高的穩定性，大大增加了原油乳化液油水分離的難度。而且由于聚合物的粘性特點，很容易在換熱器、分離器和電脫水器中沉積，管路和設備經常性發生堵塞，對整個系統的壓力、溫度、處理量帶來影響。雖然通過聚合物將這樣原油乳化液從地下開采出來，但如何處理這些含聚合物的原油乳化液，實現原油、水、氣的三相分離成為一個重要的技術難題。
[0006]申明公布號為CN102350096A的“高效油氣水三相分離器”發明專利中油氣水混合物通過設置在其中的分流器，依靠氣液混合物自身能量產生旋轉運動，由離心力使氣液得以初步分離，關于分流器的形式和結構并沒有進行描述。事實上，由于進入分離器的油水氣具有較高的壓力和動量，設置分流器是一種常規做法，其技術關鍵在于分流器的形式和結構，如分流器通道的流線型設計、通道葉片數量、每條通道的大小等等都必須合理設計，只有這樣，才能有效消除因油氣水混合物帶有較高能量對分離器操作的沖擊影響，也才能增加在分流器處的油氣水的分離效果，特別是對于聚驅油田采出的易乳化油水分離困難的乳化液。另外，在該專利中，殼體頂部設計左端捕霧器和右端捕霧器，左端捕霧器與預處理區連通，右端捕霧器與沉降區連通，左端捕霧器和右端捕霧器通過連通管相連。從技術上講，這種設計也不太合理，因為在三相分離器的左端和右端油水氣混合物的壓力差異比較大，左側壓力高，右壓力低，由于左端捕霧器和右端捕霧器通過連通管相連，左側高壓力高能量混合物將不會經過分離器罐內部(因分離器內部有分離元件和分離填料，壓降較大)而直接經連通管到達右側捕霧器中，這些混合物不但不能得到有效分離，而且由于大量混合物進入右捕霧器，根本來不及分離，從而對分離效果造成很嚴重影響。
[0007]專利號為ZL200420089405.9 “含聚合物采出液三相分離器”是與本發明最接近的技術，也是用于注聚合物采出液的油氣水三相分離。但是在專利中，分離器殼體后封頭之間設有油水隔板，隔板兩邊分為油腔和水腔，各自液面分別由浮子液面調節器控制。事實上，在聚合物采油液乳化嚴重，油水比重差較小，采用浮子液位調節儀根據不能控制，因為從上至下乳化液的比重變化很小，事實也證明了這一點。如中海油SZ36-1 —期開發項目中，采用的浮子液位調節儀根本不能正常工作，其中另一個原因就是，油氣水混合中含有的一些聚合物會聚集沉積在浮筒或浮球上，更會造成浮球不能正常工作。而且，在不同油區油井采油時，注入的聚合物的量也存在差異，所以輸送到油氣水三相分離器的混合物分離情況也各不相同，這需要針對所處理的不同乳化液進行油相停留時間和水相停留時間的調整，這種對停留時間的調整必須通過水腔中可調試油水界位儀表來實現的，因此應要求油水界位具有一定的可調整區間，以實現對停留時間的調整，確保最終的油水氣的脫除效果。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提供一種針對注聚合物采油海洋和陸地油田油水處理的分離器設備，以解決油田后期采用注聚采油時，含聚合物原油乳化液分離困難，因不能及時分離和處理而影響整個油田的產量和作業計劃的困難，從而實現在海洋平臺和海洋FPSO設計壽命內，確保采油工作的完成。
[0009]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種聚驅采油用油氣水三相分離器，主要包括分離器介質入口、消能導流裝置、分離器罐體、固定看樣口、分離填料、絲網捕霧器、沖沙系統、堰板、水位提升裝置等構成，分離器內部入口設計安裝消能導流裝置，在消除入口介質較高的動能的情況下，使介質得到有效分流和初步的油水分離，消能導流裝置設計兩側分流，每側設置6?8個導流通道，形成導流通道的導流板采用水力流體的弧形結構，在前段和后端設置弧形封閉擋板和支撐板。分離器填料表面采用金屬陶瓷漆進行處理，以減少聚合物在填料上的吸附而影響分離效果，上部填料采用適合油氣分離的絲網聚集整流填料，下部填料采用適合油水分離的波紋薄板波紋填料。
[0010]本發明通過設計核子剖面儀作為多相界位的檢測，能清楚地分辨出泥沙、水、乳化層、油、泡沫和氣相的高位、厚度和位置。從分離室和水室間設計水導流管，水導流管的入口處采用下彎管，下彎水平夾角為30?60°，在水導流管頂部設計金屬柔性波紋管，金屬波紋管與安裝在罐體外部的手輪連接，手輪外部設計帶刻度的標尺。在分離器罐體底部設計了聚合物及泥沙沖洗系統和周期性停車檢修期間的沉積物排出口。
[0011]本發明的有益效果是:解決了采出原油中聚合物容易在分離填料上易吸附而造成分離效率下降的問題，使分離效果和分離器處理能力得到保證；通過采用的核子剖面儀不僅能夠檢測含聚合物乳化液在罐體內油水乳化層厚度和位置，而且還能夠檢測沉積泥沙厚度、泡沫位置和厚度，甚至氣相高度等等，旋轉分離器罐體外的手輪可實現對罐體內水室中水位高度的調整，通過水位高度的變化，可以實現分離室中停留時間的調整，這對含易乳化的聚合物原油油水氣分離具有重要意義，再加上因聚合物存在而設計的沖洗系統和沉積物排放口等等措施，將徹底解決聚驅采油過程中油氣水三相的分離問題，這對中國陸地油氣資源貧乏，急待向海洋發展，向深海發展提供重要技術支持，同時海洋油田的順利開發和發展對于國家能源安全戰略和保持國民經濟持續穩定健康發展具有重要意義。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一種聚驅采油用油氣水三相分離器主視圖；
[0013]圖2為消能導流裝置俯視圖；
[0014]圖3為水室內金屬波紋管水位提升裝置；
[0015]圖1中:1、分離器介質入口，2、消能導流裝置，3、分離器罐體，4、波紋薄板波紋填料，5、絲網聚集整流填料，6、分離室側裝界位計開口，7、罐體側固定看樣口，8、核子剖面儀，
9、核子刨面儀探桿，10、油室側裝液位計開口，11、氣出口，12、絲網捕霧器，13、水位提升裝置，14、沉積物排出口，15、排水口，16、水位堰板，17、排油口，18、油位堰板，19、水導管進口下彎管，20、水沖洗噴頭，21、沖洗水入口，22、消能導流裝置固定支撐梁。
[0016]圖2中:201、消能導流裝置連接法蘭，202、前端弧形封閉擋板，202、導流通道，204、通道底部固定板，205、支撐板，206、后端弧形封閉擋板。
[0017]圖3中:131、手輪，132、標尺，133、機械密封，134、連接桿，135、鎖緊螺母，136、連接支撐，137、過渡接管，138、金屬柔性波紋管，139、水導流管。
【具體實施方式】
[0018]參見附圖1