本发明涉及油田采出液油水分离装置,具体涉及一种除水型管道油水分离装置及方法。
背景技术:
1、随着油田的不断开采,油层压力不断下降,地下原油的粘度逐渐增加,油井产量也随之降低,甚至会出现油井的停喷停产。因此,为弥补原油采出后所造成的地下亏空,并保持或提高油层压力,实现油田高产稳产及较高的采收率,必须对油田进行注水。而注水采油在提高采收率的同时,也会造成采出液中含水率过高,现阶段油田采出液的含水已超过90%,含水率逐渐升高也使得后期采出液脱水设备逐级增加,从而增加了联合站的处理压力。因此,在油井就地进行采出液输送管道中游离态水的脱水处理是一种比较有效的方法,这样即可将分离出来的水作为注水采油的水源,也可有效降低进入联合站的采出液含水率。
2、现阶段,可实现油水混合物就地处理的装置有水力旋流器、t型管、三相分离器等。其中,水力旋流器因其结构简单紧凑、无动部件、处理效率高等特点成为一种应用比较广泛的油水分离设备。传统的水力旋流器分为切向式和轴流式入口两种,切向式入口的水力旋流器存在压降大、流场对称性弱及湍流脉动强等劣势;轴流式入口相比于切向式入口结构更加紧凑,流场的对称性得到了优化,但是如果在采出液输送管道中实现油水分离的话,不管是切向式还是轴流式都仍受到溢流和底流出口对向设置的影响,难以实现采出液“即输即分”的效果,同时存在就地处理装置的管线布置复杂的问题。因此,在不影响油水分离效率的同时,对轴流式水力旋流器进行溢流和底流出口方向的优化设计成为实现采出液就地处理的关键问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供一种除水型管道油水分离装置及方法,可在油井附近采出液输送管道中实现油水的初级分离,在有效降低进联合站的采出液含水率的同时,可为油井的注水采油提供一部分水源,该分离装置采出液入口和处理后的原油出口的同轴线设计可实现在输送管道中的嵌入式安装,装置整体结构简单紧凑,无动部件,可实现长周期的野外运行。
2、本发明的技术方案如下:
3、在本发明的第一方面,提供了一种除水型管道油水分离装置,包括依次设置的缓冲腔、导流腔、分离腔、稳流腔、收集腔;
4、所述缓冲腔的一端设有采出液入口;
5、所述缓冲腔远离采出液入口的一端连接导流腔,所述导流腔内设有导流结构对采出液进行导流;
6、所述导流腔远离缓冲腔的一端连接分离腔,所述分离腔内设有中空结构的内锥用于对采出液进行分离;
7、所述分离腔远离导流腔的一端连接稳流腔,所述稳流腔内部设有与内锥连接的原油管道,所述稳流腔侧壁设有排水管;
8、所述稳流腔远离分离腔的一端连接收集腔,所述收集腔远离稳流腔的一端设置原油出口。
9、在本发明的一些实施方式中,所述缓冲腔、导流腔、分离腔、稳流腔、收集腔之间均通过法兰可拆卸连接。
10、在本发明的一些实施方式中,所述导流结构包括引流堰、导流叶片、导流锥;
11、所述引流堰靠近采出液入口设置,所述引流堰远离采出液入口处设有导流叶片,所述导流叶片远离引流堰的一端设有导流锥。
12、在本发明的一些实施方式中,所述引流堰为向上凸起的半球形结构;所述导流叶片为螺旋形结构,所述导流叶片与导流腔内部侧壁可拆卸连接;所述导流锥的尖端朝向远离引流堰的方向。
13、在本发明的一些实施方式中,所述内锥靠近导流腔的一端设有泄油嘴;所述泄油嘴靠近导流腔一端的截面尺寸小于远离导流腔一端的截面尺寸;所述泄油嘴的轴线与导流锥的轴线位于同一直线上。
14、在本发明的一些实施方式中,所述内锥靠近导流腔一端的截面尺寸小于远离导流腔一端的截面尺寸。
15、在本发明的一些实施方式中,所述原油管道与稳流腔内壁之间形成环形区域;所述排水管位于稳流腔侧壁底部连通环形区域,所述排水管靠近原油管道的一端设有切向口,所述切向口方向与导流叶片的螺旋方向相同。
16、在本发明的一些实施方式中,所述内锥远离导流腔的一端与原油管道螺纹连接。
17、在本发明的一些实施方式中,所述采出液入口的轴线、原油管道的轴线与原油出口的轴线位于同一直线上。
18、在本发明的第二方面,提供了一种除水型管道油水分离装置的使用方法,包括:
19、首先,采出液经采出液入口进入缓冲腔进行缓冲后流入导流腔内,在导流结构的作用下进行导流;
20、然后,导流后的采出液进入分离腔,通过分离腔内设置的中空结构的内锥对采出液进行分离,采出液分离出的原油通过内锥流入稳流腔;
21、再然后,采出液进入稳流腔进行稳流,稳流腔侧壁设有排水管排出由采出液分离出的水;
22、最后,稳流腔连接收集腔,通过收集腔对原油进行收集并经原油出口排出。
23、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果:
24、通过本发明所提出的一种除水型管道油水分离装置,其采出液入口和原油出口的同轴线设计可实现在输送管道中的嵌入式安装,能够在油井附近的输送管道中对采出液实现油水的初级分离,有效降低进入联合站的采出液含水率的同时,为油井的注水采油提供一部分水源,实现采出液在采出输送过程中同时进行油水分离作业,提高油井采油作业的效率;
25、另外,本发明所提供的分离装置整体结构简单紧凑,无动部件,可实现长周期的野外运行,并且,该分离装置为模块化结构设置,各腔体部件间为可拆卸连接,从而提高了分离装置针对不同采出液特性的操作弹性,也降低了装置维修的成本。
1.一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,包括依次设置的缓冲腔、导流腔、分离腔、稳流腔、收集腔;
2.如权利要求1所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述缓冲腔、导流腔、分离腔、稳流腔、收集腔之间均通过法兰可拆卸连接。
3.如权利要求1所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述导流结构包括引流堰、导流叶片、导流锥;
4.如权利要求3所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述引流堰为向上凸起的半球形结构;所述导流叶片为螺旋形结构,所述导流叶片与导流腔内部侧壁可拆卸连接;所述导流锥的尖端朝向远离引流堰的方向。
5.如权利要求3所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述内锥靠近导流腔的一端设有泄油嘴;所述泄油嘴靠近导流腔一端的截面尺寸小于远离导流腔一端的截面尺寸;所述泄油嘴的轴线与导流锥的轴线位于同一直线上。
6.如权利要求1所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述内锥靠近导流腔一端的截面尺寸小于远离导流腔一端的截面尺寸。
7.如权利要求3所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述原油管道与稳流腔内壁之间形成环形区域;所述排水管位于稳流腔侧壁底部连通环形区域,所述排水管靠近原油管道的一端设有切向口,所述切向口方向与导流叶片的螺旋方向相同。
8.如权利要求1所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述内锥远离导流腔的一端与原油管道螺纹连接。
9.如权利要求1所述的一种除水型管道油水分离装置,其特征在于,所述采出液入口的轴线、原油管道的轴线与原油出口的轴线位于同一直线上。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种除水型管道油水分离装置的使用方法,其特征在于,包括: