[实用新型]超声破乳油气水分离器

说明书

本实用新型涉及一种超声破乳油气水分离器，主体结构由进液管、油相管、气相管、第一斜立管、第二斜立管、集气管组成以及超声波换能器组成，在进液管和油相管内部设有分别设置有进液管斜板板束、油相管斜板板束，在板束上设置有若干斜板支撑杆，该支撑杆和管道内壁紧密连接，在进液管和油相管之间设置有第一斜立管和第二斜立管，在油相管和气相管之间设置有集气管。本实用新型能够实现多级油气水的分离和除垢作用，不会造成复乳化问题，油水气分离生产效率明显提高，缩短时间、提高石油原油的质量、减少石油原油的流失、增加破乳剂的破乳效率、减少使用量、降低对环境的要求。

技术领域

本实用新型属于石油开采技术领域，具体涉及一种超声破乳油气水分离器。

背景技术

随着我国很多油田进入二、三次采油，原油品质变差，化学成分和油水乳状结构变得更为复杂，油田采出的原油大都是以乳状液的形式存在的，乳状液分散结构十分复杂，有水包油型（O/W）、油包水型（W/O）、油包水再包油(O/W/O)、水包油再包水（W/O/W），二次采油以油包水型（W/O）为主，三次采油以水包油型（O/W）为主。原油中盐类杂质和水分，会严重影响原油的加工生产过程，还会增加运输成本、增加能量消耗、严重者会造成生产事故。例如电脱盐设备经常跳闸，导致催化剂中毒，严重影响正常生产，同时造成巨大的浪费。

油田集输管线结垢的原因分析，首先，在油田水中含有较高浓度的容易结垢的盐离子，在开采过程中温度和压力不断下降，原来的物质平衡状态被打破，导致结垢；其次，当把两种或多种不相容的水混合，不相容水中的不相容的离子发生化学反应而生成垢；最后，开采原油时，无论开采出了何种物质，原油中原来的物质平衡状态会被打破，也很容易结垢。不同种类的油田，上述三种原因哪种起主要作用有所区别，一般情况当出现结垢后，沉积的物质都是具有反常溶解度的微溶盐类或难溶的盐类，它们都有固定的晶格，同时单体的水垢密度较高且十分坚硬，盐类的饱和程度以及盐类结晶的各个过程都是会受到所生成的水垢的影响。

结垢对油田集输管线的影响，油田集输管线有结垢问题时，会带来一定的危害，首先，结垢造成集输管线的截面积不断减小，增加输送阻力，增大输油泵电耗；其次，结垢就有垢下腐蚀问题，甚至会发生集输管线穿孔的问题；如果是换热设备结垢，传热效果就会受到影响，设备的能耗增加；最后，在压力不断提高的过程中，结垢后所产生的物质就会腐蚀并堵塞管道，甚至造成爆裂等严重后果。

通过上述分析可知，油田集输管线系统结垢问题不可避免，如果处理不好还会带来严重后果。

常用的加热法、重量沉降法只能处理直径较大的油滴和水滴，对乳状液分离效果不好；破乳剂法破乳不仅容易引起环境污染，而且专一性太强。另外，集输管线和油水分离设备的结垢现象也是常见问题，不仅增大输送阻力，而且严重影响分离设备的油水分离效果。由于采用加热、重量沉降和破乳剂的常规脱盐脱水方法将愈来愈难以达到油水分离标准的要求。申请号为201510474087.0的中国专利公开了一种管道式油气水分离设备和分离方法，采取等腰三角形构造，进液管在三角形的上端顶点位置，进液管的另一侧是油相出口；水相出口管在三角形的下端顶点位置；进液管和水相出口管有若干斜立管连接。为了增加油水气分离效果，利用“浅池效应”原理在水相出口管和斜立管里设置了若干层斜板。该专利从理论上讲油水气实现了三次分离，分离效果较好。但从该专利的附图来看，水相出口管里面多层斜板是和管道紧密连接的，这种构造将管道完全隔离成了多个细小空间，不利用上部油的富集及下部水的富集；另外，斜板沉降技术只是在单位体积内增大了“流道的水平投影面积”，而对原油的乳状液的破乳功能非常微弱，只是对较大的油滴和水滴的分离效果较好；更关键的是该专利技术的实施无法避免结垢问题的困扰，结垢是油田集输管线常见的问题，尤其是目前的三次采油阶段结垢问题更加严重，管道中的斜板虽然增加了油水气的分离效果，但也增大了结垢的几率，斜板上结垢就破坏了油滴和水滴的运行通道，影响分离效果，严重时会造成通道阻碍，不但破坏油水气分离，而且会造成停产事故。