[发明专利]一种聚驱采油用油气水三相分离器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种油气水三相分离设备，更具体地说涉及一种海洋油田和陆地油田进行注 聚合物驱油时，对采出的含聚合物采出液进行油气水三相分离的设备。

背景技术

聚合物驱油(简称“聚驱”)是利用高分子聚合物水溶液具有的本体粘度、界面粘度和拉 伸粘度，将岩石毛细管、小缝隙及岩石表面的残余油或油膜吸附出来，并且能改变岩石的润 湿性，从而很容易剥离吸附在岩石表面上或细小空隙内的油膜或残余油。

随着一些海洋油田和陆地油田进入高含水后期开发阶段，地下可开采储量越来越少，产 油量也逐年递减，在这种情况下，采用注聚合物驱油是提高可采储量，实验海洋油田稳产的 重要措施之一。聚合物驱油已经是充分开采和利用石油资源，提高采收率和采油效率的重要 举措。

聚驱作为一种提高原油采收率的重要举措，在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低 驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性， 在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。

由于聚合物的粘弹性及对石油烃类的吸附性质，使通过注聚合物采出的原油乳化液因含 有聚合物而具有较高的稳定性，大大增加了原油乳化液油水分离的难度。而且由于聚合物的 粘性特点，很容易在换热器、分离器和电脱水器中沉积，管路和设备经常性发生堵塞，对整 个系统的压力、温度、处理量带来影响。虽然通过聚合物将这样原油乳化液从地下开采出来， 但如何处理这些含聚合物的原油乳化液，实现原油、水、气的三相分离成为一个重要的技术 难题。

申明公布号为CN102350096A的“高效油气水三相分离器”发明专利中油气水混合物通 过设置在其中的分流器，依靠气液混合物自身能量产生旋转运动，由离心力使气液得以初步 分离，关于分流器的形式和结构并没有进行描述。事实上，由于进入分离器的油水气具有较 高的压力和动量，设置分流器是一种常规做法，其技术关键在于分流器的形式和结构，如分 流器通道的流线型设计、通道叶片数量、每条通道的大小等等都必须合理设计，只有这样， 才能有效消除因油气水混合物带有较高能量对分离器操作的冲击影响，也才能增加在分流器 处的油气水的分离效果，特别是对于聚驱油田采出的易乳化油水分离困难的乳化液。另外， 在该专利中，壳体顶部设计左端捕雾器和右端捕雾器，左端捕雾器与预处理区连通，右端捕 雾器与沉降区连通，左端捕雾器和右端捕雾器通过连通管相连。从技术上讲，这种设计也不 太合理，因为在三相分离器的左端和右端油水气混合物的压力差异比较大，左侧压力高，右 压力低，由于左端捕雾器和右端捕雾器通过连通管相连，左侧高压力高能量混合物将不会经 过分离器罐内部(因分离器内部有分离元件和分离填料，压降较大)而直接经连通管到达右 侧捕雾器中，这些混合物不但不能得到有效分离，而且由于大量混合物进入右捕雾器，根本 来不及分离，从而对分离效果造成很严重影响。

专利号为ZL200420089405.9“含聚合物采出液三相分离器”是与本发明最接近的技术， 也是用于注聚合物采出液的油气水三相分离。但是在专利中，分离器壳体后封头之间设有油 水隔板，隔板两边分为油腔和水腔，各自液面分别由浮子液面调节器控制。事实上，在聚合 物采油液乳化严重，油水比重差较小，采用浮子液位调节仪根据不能控制，因为从上至下乳 化液的比重变化很小，事实也证明了这一点。如中海油SZ36-1一期开发项目中，采用的浮子 液位调节仪根本不能正常工作，其中另一个原因就是，油气水混合中含有的一些聚合物会聚 集沉积在浮筒或浮球上，更会造成浮球不能正常工作。而且，在不同油区油井采油时，注入 的聚合物的量也存在差异，所以输送到油气水三相分离器的混合物分离情况也各不相同，这 需要针对所处理的不同乳化液进行油相停留时间和水相停留时间的调整，这种对停留时间的 调整必须通过水腔中可调试油水界位仪表来实现的，因此应要求油水界位具有一定的可调整 区间，以实现对停留时间的调整，确保最终的油水气的脱除效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对注聚合物采油海洋和陆地油田油水处理的分离器设备， 以解决油田后期采用注聚采油时，含聚合物原油乳化液分离困难，因不能及时分离和处理而 影响整个油田的产量和作业计划的困难，从而实现在海洋平台和海洋FPSO设计寿命内，确 保采油工作的完成。