[发明专利]一种油气水固的多相分离工艺及多相分离装置

说明书

本发明提供了一种油气水固的多相分离工艺及多相分离装置，通过分离管的三级分离、旋流分离、沉降分离、气浮处理等实现了油气水固的分离，该装置包括依次连接的一级分离管、二级分离管、液固分离器、三级分离管、旋流器、沉降管和气浮箱，该发明利用了管道特性、各相介质的密度差及动态分离来实现油气水固快速分离，突破了传统需要借助容器才能实现多相分离的做法，将压力容器的爆炸失效模式转化为压力管道的泄漏失效模式，从而大大降低设备安全管理风险。

技术领域

本发明涉及石油天然气和污水处理领域分离设备，具体涉及一种油气水固的多相分离工艺及多相分离装置。

背景技术

随着我国大多数油田逐步进入中后期开采，原油含水率不断提高，一方面，是采出液及污水处理量急剧增加，集输系统的一些工艺设备不能满足生产要求，原油集输过程中被加热原油的含水和总液量增大，导致生产能耗大幅度增加；另一方面，由于三次采油技术的推广应用以及高稠、高粘原油的开发，油、气、水、固分离难度增大，特别是污水处理的难度急剧增加，对油气水固的处理设备提出了更高的要求。此外，随着油田开发开采的进行，各站场原有的分离器由于其设计条件和运行参数不能适应实际变化，难以达到油、水分离要求。从目前国内各油田三相分离器使用情况来看，由于设计三相分离器的理论和经验明显不足，加之国情和工厂制造等情况的差异，往往使得三相分离设备与现场提供的实际操作参数不相适应，加之来液中固体颗粒在稳定段的沉积影响，导致三相分离器的分离效果差，很多三相分离器形同虚设。另外，从安全管理来看，三相分离器属于压力容器，它本身存在聚能效应，其失效模式属于爆炸失效。为了降低安全风险，使其从爆炸失效转化为泄漏失效，既能节能环保，又尽可能实现原有三相分离器的分离效果，因此建设和运行费用较低的油气水固分离方法成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种油气水固的多相分离工艺及多相分离装置。

本发明的技术方案是提供了一种油气水固的多相分离工艺，至少包括以下步骤：

步骤1)一级分离：来液从进液管进入一级分离管内，经快速动态分离后，伴生气进入气液分离器进行气液分离，分离后的气体通过出气管外输，经一级分离管分离出来的液体进入二级分离管；

步骤2)二级分离：经一级分离管分离出来的液体通过连通管一进入二级分离管，二级分离管再次分离，分离出来的油通过出油管外输，分离出来的水通过连通管二进入液固分离器；

步骤3)液固分离：液固分离器分离出来的固体颗粒从液固分离器底部通过排沙管排出，分离出来的含油污水从液固分离器顶部经连通管三进入三级分离管；

步骤4)三级分离：三级分离管对含油污水进一步进行深度油水分离，分离出来的油沿连通管四流入气浮箱，分离出来的污水通过连通管五进入旋流器；

步骤5)旋流分离：经旋流器旋流分离后，按设定达到环保要求的水通过第一管路送到沉降管进行深度沉降，没达到环保要求的水经第二管路送至气浮箱；

步骤6)沉降分离：经沉降管沉降分离后的水经连通管六汇集至总出水管，经沉降管沉降分离后的油通过连通管七进入气浮箱；

步骤7)气浮处理：气浮箱的曝气由压缩机经进气管路送入，进入气浮箱的含油污水经气浮处理后，水通过出水管路汇集至总出水管，气浮后的油经出油管路与二级分离管的出油管汇集；

步骤8)循环分离：气浮后的油经出油管路与二级分离管的出油管汇集后再次进入一级分离管或二级分离管内循环分离油水液固。