專利名稱：一種油氣水三相分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種油氣水三相分離器。
背景技術(shù)：
在石油開采過程中，開采的原油中含有伴生油、天然氣和水，需將它們
分離出來。現(xiàn)有的油氣水三相分離器，其通常結(jié)構(gòu)為臥式的筒形本體內(nèi)通 過溢液纟反和溢油纟反分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部 分別設(shè)有排污口、水出口和油出口；本體的一端設(shè)有油氣水入口及能量分離 器，另一端設(shè)有出氣口；在水室中還設(shè)有帶有若干通孔的油氣分離板，并在 氣液進(jìn)口處設(shè)有能量分離器。同時(shí)，在本體上還設(shè)有液位、水位和油位觀察 口 ，通過觀察各觀察口的液位情況，啟閉油出口和水出口上的閥門以控制本 體內(nèi)的液位、水位和油位。工作時(shí)，油氣水混合液從油氣水入口進(jìn)入本體內(nèi)， 首先由能量分離器進(jìn)行液、氣兩相初步分離，分離出的液相即油水混合液落 入沉淀室內(nèi)，泥砂、等雜質(zhì)沉積在沉淀室的底部，經(jīng)排污口排出，而清潔的油 水混合液從溢液板的上端溢入水室中；分離出的氣相由經(jīng)油氣分離板使其中 的微小液霧聚集成液滴落入水室內(nèi)，分離出的氣體則通過氣出口輸出；水室 中的油水混合液上層的油/人溢油板的上端溢入油室中，由油出口輸出；下層 的水則從水出口輸出。
現(xiàn)有的油氣水三相分離器，由于其能量分離器通常為底表面開設(shè)有若干 分離孔的管狀，因而對油氣水混合液的初步液、氣兩相分離的效果較差。此外， 由于其油氣分離板的隔板孔是直通式，油氣水通過隔板時(shí)阻力小，行程短， 造成油氣水分離不清，分離較果差。再則，由于油出口和水出口上的閥門的 啟閉采用人工控制，因而精確性、可靠性較差，開度大小不能自動控制而影 響分離效果。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)合理、分離效果好、
3自動化程度高的油氣水三相分離器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是臥式的筒形本體內(nèi)通過溢 液板和溢油4反分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部分別 設(shè)有排污口、帶有控水閥的水出口和帶有控油閥的出油口；本體的一端設(shè)有 帶能量分離器的油氣水入口，另一端設(shè)有氣出口；在水室中還設(shè)有油氣分離 板；其特征在于所述的能量分離器為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設(shè)有若 干分離孔；這樣，油氣水混合液從油氣水入口進(jìn)入本體內(nèi)，首先由螺旋狀的 能量分離器進(jìn)行液、氣兩相初步分離，通過螺旋的離心分離原理，質(zhì)量輕的 氣體、油霧從能量分離器的出口端進(jìn)入后續(xù)的油氣分離板進(jìn)行再次分離；而 質(zhì)量較大的液體和雜質(zhì)，則通過分離孔落入沉淀室內(nèi)；所述的油氣分離板為 迷宮型分離板，它是由數(shù)塊圓形并設(shè)有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而成， 在每塊波紋板上均設(shè)有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔位置 相互錯開；因而增加了流體阻力及流體行程，提高了分離效果，使流體油氣 水混合物充分分離。
上述油氣水入口上接有單向閥，以防止進(jìn)入本體內(nèi)的油氣水混合液產(chǎn)生 回流而返回進(jìn)液管線中，造成排出管線已分離帶壓的天然氣倒流。
為了防止油氣水混合物中H2S、 C02等有害物質(zhì)對筒體的腐蝕，提高產(chǎn) 品使用壽命，在本體內(nèi)壁采用鉻鉬離子滲鎳工藝而設(shè)有1~5腿的梯度防腐 層；這樣，雖然產(chǎn)品的制造成本增加了 2%左右，但產(chǎn)品的使用壽命提高了 3 倍以上。
上述水室和油室內(nèi)分別設(shè)有均與控制拒相連的高低位的水位探測頭和高 低位的油位探測頭，控制拒還分別與控油閥和控水閥相連。所述的控油閥和 控水閥采用孔板結(jié)構(gòu)，開度大小任意調(diào)節(jié)；這樣，通過高低位的水位探測頭 及高低位的油位探測頭所測得的水位及油位信號傳輸?shù)娇刂破鳎儆煽刂破?發(fā)出指令自動調(diào)節(jié)控水閥和控油閥的開度大小，以保證本體內(nèi)適當(dāng)?shù)乃患?油位，不受上游流量的影響。
為進(jìn)一步提高分離效率，上述油氣分離板的前部設(shè)有加熱管，并設(shè)有溫 度探頭，該溫度探頭及加熱管均與控制柜相連；當(dāng)溫度低于60。C時(shí)，通過控制柜啟動加熱管工作；而當(dāng)溫度高于80。C時(shí)，加熱管停止工作。這是由于油 氣流在分離器內(nèi)的分離過程是一個內(nèi)蒸過程，在產(chǎn)能一定的情況下，分離效 果主要取決于分離器壓力、溫度和烴組分。在60 8(TC溫度下，輕烴的含量 高、且其翁度適宜，因此油氣水分離效果最佳。
本發(fā)明的有益效果在于有效地提高了油氣水的分離效果和分離效率； 并且，實(shí)現(xiàn)了水油界面的自動控制，使油氣計(jì)量結(jié)果與井口能量保持同步， 實(shí)時(shí)反映井口產(chǎn)量的瞬間變化，提高產(chǎn)品使用壽命。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明中所采用的油氣分離板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)為單向閥、2為油氣水入口、 3為安全閥4妻口、 4為本體、5為水 位觀察口、 6為水位探測頭、7為壓力表接口、 8為油氣分離板、8-1為波紋 板、8-2為螺栓、9為液位觀察口、 IO為備用接口、 ll為油位纟笨測頭、12為 氣出口、 U為除沫器、14為人孔、15為電腦控制柜、16為排污口、 17為水 出口、 18為控水閥、19為油出口、 20為控油閥、21為溢液板、22為溢油板、 23為能量分離器、23-l為分離孔、24為紅外線加熱管、25為溫度探頭。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
本發(fā)明所述的油氣水三相分離器，其臥式的筒形本體4加工制作完畢后 首先對本體4進(jìn)行正火處理，消除殘余應(yīng)力，然后本體4內(nèi)壁進(jìn)行鉻鉬離子 滲鎳工藝形成1 ~ 5醒的梯度防腐層。在本體4內(nèi)通過溢液板21和溢油板22 分隔成沉淀室、水室和油室；在沉淀室、水室和油室的底部分別設(shè)有排污口 16、帶有控水閥18的水出口 17和帶有控油閥20的出油口 19;本體4的一 端上部設(shè)有油氣水入口 2,該油氣7jc入口 2的內(nèi)外側(cè)分別接有能量分離器23 和單向閥l;所述的能量分離器23為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設(shè)有若干 分離孔23-l。本體4的另一端設(shè)有人孔14,該端的頂部設(shè)有氣出口 12,該 出氣口 12的下方設(shè)有除沫器13。在本體4頂部還設(shè)有安全閥接口 3、壓力表 接口 7和備用接口 10;在本體4上還設(shè)有高、低的水位口 5和高、低的液位口 9。在水室中還設(shè)有兩道油氣分離板8;所述的油氣分離板8為迷宮型分離 板，它是由數(shù)塊圓形并設(shè)有若干凸槽的波紋板8-1通過螺栓8-2相連而成， 在每塊小組紋4反8-1上均-沒有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋4反8-1上 的通孔位置相互錯開。在油氣分離板8的前部設(shè)有紅外線加熱管24，并設(shè)有 溫度探頭25，該溫度探頭25及紅外線加熱管24均與電腦控制拒15相連。 在水室和油室內(nèi)分別設(shè)有均與電腦控制拒15相連的高、低位的水位探測頭6 和高、低位的油位:探測頭11，電腦控制拒15還分別與控油閥20和控水閥18 相連。
工作時(shí)，油氣水混合液經(jīng)單向閥1、從油氣水入口 2進(jìn)入本體4內(nèi)，首先 由能量分離器23進(jìn)行液、氣兩相初步分離，分離出的液相即油水混合液落入 沉淀室內(nèi)，泥砂等雜質(zhì)沉積在沉淀室的底部，經(jīng)排污口 16排出，而清潔的油 水混合液從溢液板21的上端溢入水室中；分離出的氣相在紅外線加熱管24 和溫度探頭25的共同作用下，溫度控制在60~80°C,再經(jīng)油氣分離板8使 其中的微小液霧聚集成液滴落入水室內(nèi)，由于油氣分離板8為迷宮型分離板， 波紋板8-1上的通孔錯開，增加了流體阻力，使流體通過迷宮型分離板時(shí)環(huán) 繞"S" 形路徑，提高了分離效果，使流體油氣水混合物充分分離。分離出 的氣體則經(jīng)除沫器13除沫后從氣出口 12輸出；水室中的油水混合液其上層 的油從溢油板22的上端溢入油室中，由油出口 19經(jīng)控油閥20輸出；下層的 水則從水出口 17經(jīng)控水閥18輸出。電腦控制柜15根據(jù)高低位的油位探測頭 11和高低位的水位探測頭6所探測的油、水位的實(shí)時(shí)情況，及時(shí)調(diào)節(jié)控油閥 20和控水閥18的啟閉或開度，保證本體4適當(dāng)?shù)乃患坝臀弧Ｍ瑫r(shí)，電腦 控制柜15發(fā)出警示信號，提醒操作人員注意，以防自動操作功能失靈時(shí)，由 人工進(jìn)行控制控油閥20和控水閥18的啟閉或開度。當(dāng)油氣分離板8前部的 溫度低于6(TC時(shí)，通過電腦控制拒15啟動紅外線加熱管24工作；而當(dāng)油氣 分離^反8前部的溫度高于80。C時(shí)，紅外線加熱管24停止工作。
權(quán)利要求
1、一種油氣水三相分離器，臥式的筒形本體內(nèi)通過溢液板和溢油板分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部分別設(shè)有排污口、帶有控水閥的水出口和帶有控油閥的出油口；本體的一端設(shè)有帶能量分離器的油氣水入口，另一端設(shè)有氣出口；在水室中還設(shè)有油氣分離板；其特征在于所述的能量分離器為螺旋管狀，在螺旋管的底部開設(shè)有若干分離孔；所述的油氣分離板為迷宮型分離板，它是由數(shù)塊圓形并設(shè)有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而成，在每塊波紋板上均設(shè)有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔位置相互錯開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣水三相分離器，其特征在于上述 油氣水入口上接有單向閥，以防止進(jìn)入本體內(nèi)的油氣水混合液產(chǎn)生回流而返 回進(jìn)液管線中，造成排出管線已分離帶壓的天然氣倒流。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣水三相分離器，其特征在于在本體 內(nèi)壁采用鉻鉬離子滲鎳工藝而設(shè)有1 ~ 5mm的梯度防腐層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣水三相分離器，其特征在于上述水 室和油室內(nèi)分別設(shè)有均與控制拒相連的高低位的水位探測頭和高低位的油位 探測頭，控制拒還分別與控油閥和控水閥相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油氣水三相分離器，其特征在于在上述 油氣分離板的前部設(shè)有加熱管及溫度探頭，該溫度一罙頭及加熱管均與控制拒 相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種油氣水三相分離器。本體內(nèi)分隔成沉淀室、水室和油室；沉淀室、水室和油室的底部分別設(shè)有排污口、水出口和出油口；本體的兩端分設(shè)有油氣水入口、螺旋狀的能量分能器和氣出口；在水室中還設(shè)有迷宮型油氣分離板，它是由數(shù)塊圓形并設(shè)有若干凸槽的波紋板通過螺栓相連而成，在每塊波紋板上均設(shè)有若干均勻分布的通孔，并且相鄰波紋板上的通孔位置相互錯開；在油氣分離板的前部設(shè)有加熱管及與控制柜相連的溫度探頭；所述水室和油室內(nèi)分別設(shè)有均與控制柜相連的水位探測頭和油位探測頭。本發(fā)明有效地提高了油氣水的分離效果和分離效率，實(shí)現(xiàn)了水油界面的自動控制，使油氣計(jì)量結(jié)果與井口能量保持同步，實(shí)時(shí)反映井口產(chǎn)量的瞬間變化。
文檔編號B01D45/00GK101559291SQ20091002785
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者仇品先, 吳啟春 申請人:建湖縣鴻達(dá)閥門管件有限公司