一種沉箱式水下氣液分離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種沉箱式水下氣液分離器。它包括氣液旋流分離器和沉箱式段塞流捕集器；所述氣液旋流分離器與至少2個(gè)進(jìn)料管路相連通，所述進(jìn)料管路與所述氣液旋流分離器之間為傾斜設(shè)置；所述氣液旋流分離器上設(shè)有氣相出口和液相出口；所述氣液旋流分離器的底部與所述沉箱式段塞流捕集器相連通；所述沉箱式段塞流捕集器的底部設(shè)有一電潛泵，所述電潛泵與電機(jī)相連接；所述電潛泵的出口與一輸液管相連接，所述輸液管依次貫穿所述沉箱式段塞流捕集器和所述氣液旋流分離器，并與所述氣液旋流分離器上的液相出口相連通。本實(shí)用新型通過沉箱型安裝的段塞流捕集器與高效氣液旋流分離器對(duì)接，大大減少了分離器的制造難度，同時(shí)也減少了水下安裝的難度。
【專利說明】一種沉箱式水下氣液分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種沉箱式水下氣液分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]在深水水下油氣田開發(fā)中，立管會(huì)產(chǎn)生很大的回壓，若不消除這個(gè)回壓，則會(huì)嚴(yán)重影響油井的產(chǎn)量；另外，若不在管匯后進(jìn)行氣液分離，那么，有可能會(huì)在立管段產(chǎn)生與立管高度一樣高的段塞流。所以，設(shè)計(jì)良好的水下分離器裝置不但能夠顯著提高油井產(chǎn)量，還能夠起到流動(dòng)保障的作用。
[0003]現(xiàn)有的傳統(tǒng)氣液分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照API12J的要求進(jìn)行，這種分離器采用重力原理進(jìn)行氣液分離，通過液位調(diào)節(jié)閥和壓力調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)分離器內(nèi)的液位和壓力，從而達(dá)到氣液分離的目的。這種分離器應(yīng)用在陸地是非常穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)方案，但是，由于高水下內(nèi)外壓的環(huán)境特點(diǎn)，如果按照傳統(tǒng)分離器進(jìn)行設(shè)計(jì)，分離器的體積會(huì)非常龐大，制造成本、安裝成本也會(huì)非常高。另外，目前世界上尚未有工業(yè)化的連續(xù)動(dòng)作的水下調(diào)節(jié)閥可以使用。所以，需要提供一種能夠應(yīng)用于水下操作環(huán)境的分離器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種沉箱式水下氣液分離器，本實(shí)用新型能夠應(yīng)用于水下管匯之后，實(shí)現(xiàn)氣液分離、液相增壓、段塞流捕集、氣相自然舉升等功能。
[0005]本實(shí)用新型所提供的一種沉箱式水下氣液分離器，它包括氣液旋流分離器(GLCC)和沉箱式段塞流捕集器；
[0006]所述氣液旋流分離器與至少2個(gè)進(jìn)料管路相連通，所述進(jìn)料管路與所述氣液旋流分離器之間為傾斜設(shè)置；所述氣液旋流分離器上設(shè)有氣相出口和液相出口 ；
[0007]所述氣液旋流分離器的底部與所述沉箱式段塞流捕集器相連通；所述沉箱式段塞流捕集器的底部設(shè)有一電潛泵，所述電潛泵與電機(jī)相連接；
[0008]所述電潛泵的出口與一輸液管相連接，所述輸液管依次貫穿所述沉箱式段塞流捕集器和所述氣液旋流分離器，并與所述氣液旋流分離器上的液相出口相連通。
[0009]上述的沉箱式水下氣液分離器中，所述氣液旋流分離器與沉箱式段塞流捕集器通過垂直水下連接器相連通。
[0010]上述的沉箱式水下氣液分離器中，所述進(jìn)料管路與所述氣液旋流分離器之間呈0°?90°的傾斜角，但不等于0°或90°，這樣氣液兩相在傾斜的進(jìn)料口處可產(chǎn)生分層，然后進(jìn)入所述氣液旋流分離器。
[0011]上述的沉箱式水下氣液分離器中，所述沉箱式段塞流捕集器與液位傳感器相連接，所述液位傳感器分別與液位控制模塊和所述電潛泵相連接，因此，通過改變所述電潛泵的轉(zhuǎn)速，來改變排出的液相流量，從而控制所述氣液旋流分離器內(nèi)的液位。
[0012]上述的沉箱式水下氣液分離器中，所述沉箱式段塞流捕集器的中下部設(shè)有若干個(gè)環(huán)形電加熱器，以便于停工時(shí)用于內(nèi)部液相的保溫，以免液相凝固而無法再開工。同時(shí)，對(duì)于粘度較大的油田，還可以提高液相流動(dòng)性。
[0013]上述的沉箱式水下氣液分離器中，所述沉箱式段塞流捕集器的直徑不大于所述氣液旋流分離器的直徑。
[0014]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、通過沉箱型安裝的段塞流捕集器與高效氣液旋流分離器對(duì)接，大大減少了分離器的制造難度，同時(shí)也減少了水下安裝的難度；
[0016]2、通過氣液旋流分離器分離后的氣液分輸，可以消除因立管產(chǎn)生的大段塞流；
[0017]3、通過采用成熟的電潛泵方案，可以很好地控制液位，并能減少立管回壓。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型沉箱式水下氣液分離器的工藝流程圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型沉箱式水下氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中各標(biāo)記如下:1氣液旋流分離器、2垂直水下連接器、3沉箱式段塞流捕集器、4電潛泵、5液位傳感器、6輸液管、7懸掛式安裝基礎(chǔ)、8入口切斷閥、9，10出口切斷閥、11旁通閥、12，13，14水下管道連接器、15環(huán)形電加熱器、16進(jìn)料管路、17液相出口、18氣相出口、19液相出口管、20氣相出口管、21安裝支架、22固定基礎(chǔ)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0022]如圖1所示和圖2所示，本實(shí)用新型提供的沉箱式水下氣液分離器包括氣液旋流分離器I和沉箱式段塞流捕集器3，其中氣液旋流分離器I和沉箱式段塞流捕集器3通過一垂直水下連接器2相連通，且固定于一懸掛式安裝基礎(chǔ)7上，并通過安裝支架21固定于一固定基礎(chǔ)22上。該氣液旋流分離器I與2個(gè)進(jìn)料管路16相連通，在進(jìn)料管路上并設(shè)有入口切斷閥8。2條進(jìn)料管路均與氣液旋流分離器I之間呈60°的傾斜角，以使氣液兩相在傾斜的進(jìn)料口處可產(chǎn)生分層，然后進(jìn)入氣液旋流分離器I內(nèi)。在氣液旋流分離器I上設(shè)有液相出口管19和氣相出口管20，分別通過水下管道連接器13和14與液相出口 17和氣相出口 18相連通，在水下管道連接器14和13上分別設(shè)有出口切斷閥9和10。進(jìn)料管路還通過一旁通管路與水下管道連接器13相連通，在旁通管路上設(shè)有旁通閥11。在沉箱式段塞流捕集器3的底部設(shè)有一電潛泵4,該電潛泵4與電機(jī)相連接。該電潛泵4的出口與一輸液管6相連接，該輸液管6依次貫穿沉箱式段塞流捕集器3和氣液旋流分離器1，并與氣液旋流分離器I上的液相出口相連通。
[0023]本實(shí)用新型的沉箱式水下氣液分離器通過設(shè)置于沉箱式段塞流捕集器3上的液位傳感器5進(jìn)行液位的控制，該液位傳感器5分別與液位控制模塊(設(shè)置于生產(chǎn)平臺(tái)上，圖中未示)和電潛泵相4連接，因此，通過改變電潛泵4的轉(zhuǎn)速，來改變排出的液相流量，從而控制氣液旋流分離器I內(nèi)的液位。
[0024]本實(shí)用新型的沉箱式水下氣液分離器中，于沉箱式段塞流捕集器3的中下部設(shè)有多個(gè)環(huán)形電加熱器15，以便于停工時(shí)用于內(nèi)部液相的保溫，以免液相凝固而無法再開工。同時(shí)，對(duì)于粘度較大的油田，還可以提高液相流動(dòng)性。[0025]本實(shí)用新型提供的沉箱式水下氣液分離器中，進(jìn)料管路與氣液旋流分離器之間的傾斜角可在0°?90°的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，但不等于0°或90°，這樣氣液兩相在傾斜的進(jìn)料口處可產(chǎn)生分層，然后進(jìn)入氣液旋流分離器內(nèi)。
[0026]本實(shí)用新型的沉箱式水下氣液分離器使用過程如下:
[0027]來自水下管道連接器12的氣液混合物進(jìn)入上述沉箱式水下氣液分離器，在氣液旋流分離器I的入口管段，進(jìn)行氣液預(yù)分離，分離方式為通過管路放大(通過進(jìn)料管路實(shí)現(xiàn))，從而減少流速，并通過上下兩個(gè)一定傾角的進(jìn)料管路將物料引入氣液旋流分離器I中，在傾斜進(jìn)料口，氣液兩相在重力的作用下流動(dòng)狀態(tài)重新分布，氣團(tuán)推動(dòng)的液塞將會(huì)產(chǎn)生分層。分層后的氣液兩相進(jìn)入氣液旋流分離器1，氣液旋流分離器I內(nèi)的物料將會(huì)在旋流的作用下進(jìn)行分離，為了保證分離效率，必須將氣液旋流分離器I的液位控制在合理范圍之內(nèi)。分離后的氣相通過自壓，在頂部管路輸送至海底管道，并最終輸送到平臺(tái)的天然氣處理裝置。分離后的液相，直接流入沉箱式段塞流捕集器3中。
[0028]在沉箱式段塞流捕集器3的底部安裝的的電潛泵4及電機(jī)，用于舉升液相，并控制液位。電潛泵4的出口通過貫穿沉箱式段塞流捕集器3、垂直水下連接器2和氣液旋流分離器I的油管自氣液旋流分離器頂部將液相排出分離器外，并通過水下管路將增壓后的液相輸送至采油平臺(tái)。
[0029]在沉箱式段塞流捕集器3的底部安裝的環(huán)形電加熱器15，作用是在停工時(shí)用于內(nèi)部液相的保溫。以免液相凝固而無法再開工。同時(shí)，對(duì)于粘度較大的油田，設(shè)置電加熱器是為了提高液相流動(dòng)性。
[0030]在入口管路、氣相出口管路和液相出口管路及旁通管路上均設(shè)置切斷閥，其作用是在緊急情況下將分離器隔離系統(tǒng)。
[0031]本實(shí)用新型中設(shè)置的沉箱式段塞流捕集器3是用于收集來液，除了進(jìn)行段塞流收集之外，還用于安裝電潛泵4及電機(jī)。因此其尺寸取決于下面三條因素:
[0032]I)、長度取決于電潛泵4的長度，即沉箱式段塞流捕集器3的長度應(yīng)完全容納下電潛泵4，并有至少1.5倍的長度富余量；
[0033]2)、容積取決于最大地形段塞流:即沉箱式段塞流捕集器3的容積應(yīng)能容納進(jìn)入管匯的全部地形段塞流的體積。
[0034]3)、沉箱式段塞流捕集器3的直徑應(yīng)小于等于氣液旋流分離器I的直徑。
【權(quán)利要求】
1.一種沉箱式水下氣液分離器，其特征在于:它包括氣液旋流分離器和沉箱式段塞流捕集器； 所述氣液旋流分離器與至少2個(gè)進(jìn)料管路相連通，所述進(jìn)料管路與所述氣液旋流分離器之間為傾斜設(shè)置；所述氣液旋流分離器上設(shè)有氣相出口和液相出口 ； 所述氣液旋流分離器的底部與所述沉箱式段塞流捕集器相連通；所述沉箱式段塞流捕集器的底部設(shè)有一電潛泵，所述電潛泵與電機(jī)相連接； 所述電潛泵的出口與一輸液管相連接，所述輸液管依次貫穿所述沉箱式段塞流捕集器和所述氣液旋流分離器，并與所述氣液旋流分離器上的液相出口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離器，其特征在于:所述氣液旋流分離器與沉箱式段塞流捕集器通過垂直水下連接器相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分離器，其特征在于:所述進(jìn)料管路與所述氣液旋流分離器之間呈0°?90°的傾斜角，但不等于0°或90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分離器，其特征在于:所述沉箱式段塞流捕集器與液位傳感器相連接，所述液位傳感器分別與液位控制模塊和所述電潛泵相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分離器，其特征在于:所述沉箱式段塞流捕集器的中下部設(shè)有若干個(gè)環(huán)形電加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣液分離器，其特征在于:所述沉箱式段塞流捕集器的直徑不大于所述氣液旋流分離器的直徑。
【文檔編號(hào)】E21B43/36GK203499666SQ201320600045
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】李清平, 仇晨, 秦蕊, 姚海元, 朱海山, 余敏, 陳榮旗, 馮福祥, 程兵, 尹豐, 劉永飛, 王玨, 王凱, 楊海軍, 覃進(jìn)武 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院, 寧波威瑞泰默賽多相流儀器設(shè)備有限公司