一种油井采出液就近集中处理系统论文和设计

全文摘要

本实用新型是一种油井采出液就近集中处理系统，尤其适用在海上采油平台、加密井区域和丛式井组使用，使采出液就近进行分气、分水等处理。本系统包括旋流气液分离器、油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐、注水泵和增压泵；旋流气液分离器的出气口与天然气外输管线连接，旋流气液分离器的出液口使用管线依次与油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐和注水泵串联，油水分离器的分离器出油口与原油外输管线连接，旋流除油器的出油口和聚结沉降罐的沉降罐出油口并联在增压输油管线上与增压泵和原油外输管线依次连接。减少海上和陆上集输管网投资及污水输送能耗，降低环保风险，降低生产成本，提高经济效益。

主设计要求

1.一种油井采出液就近集中处理系统，包括旋流气液分离器、油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐、注水泵和增压泵，其特征是，旋流气液分离器的出气口与天然气外输管线连接，旋流气液分离器的出液口使用管线依次与油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐和注水泵串联，油水分离器的分离器出油口与原油外输管线连接，旋流除油器的出油口和聚结沉降罐的沉降罐出油口并联在增压输油管线上与增压泵和原油外输管线依次连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述旋流气液分离器的进液口与油井采出液汇流管线连接。

3.如权利要求1所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述注水泵与注水井注入总管线连接。

4.如权利要求2所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述旋流气液分离器为立式罐体、其进液口设在罐体上部，所述旋流气液分离器进液口的管线向下倾斜进入罐体内，管线与罐体之间的夹角设定在45度－60度之间。

5.如权利要求1所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述油水分离器的分离器罐体是卧式结构，分离器罐体内设有分离器聚结填料，该分离器聚结填料是水平叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，分离器聚结填料的底部均设有支撑杆和隔板，支撑杆的下端固定在罐底，隔板自罐体下部焊接并与罐底形成密闭空间，分离器罐体中的分离器聚结填料至少设有两组。

6.如权利要求1所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述聚结沉降罐的沉降罐体为卧式结构，沉降罐体内设有沉降罐聚结填料和沉降填料，沉降罐聚结填料是水平叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，沉降罐聚结填料的底部设有支撑杆和隔板，支撑杆的下端固定在罐底，隔板自罐体下部焊接并与罐底形成密闭空间；沉降填料是倾斜叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，不锈钢波纹板的水平倾角设定在50度－70度之间。

7.如权利要求1所述的一种油井采出液就近集中处理系统，其特征是，所述稳压缓冲罐是立式罐，稳压缓冲罐的缓冲罐体中设有水囊，该水囊的进口与缓冲罐体底部的三通管连通，该三通管的一个水平端是缓冲罐进液口、另一个水平端是缓冲罐出液口，缓冲罐体的顶部设有补气口和排气口，该补气口和排气口均与水囊外部的稳压缓冲罐的腔体连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于石油工业油井采出液的处理设施，特别是一种油井采出液就近集中处理系统，尤其适用在海上采油平台、加密井区域和丛式井组使用，使采出液就近进行分气、分水等处理。

背景技术

随着油田的开发进程，目前国内大部分油田进入高含水期，采出液中采出水的比重越来越高，油田地面系统处理负荷增加、处理成本增加，油田开发效益逐渐降低。

以海上采油为例，目前海上采出液一般设两级或三级布站流程，第一级为采油平台，采油井采出原油；第二级为中心平台，各采油平台将采出液输送汇集至中心平台的集中处理站，进行采出液分水、原油脱水和污水处理，处理后的污水再返输回采油平台注入油层。部分近海油田还采用了第三级布站流程，即海上中心平台的集中处理站将低含水采出液输送至陆上终端处理站处理，处理后的污水再返输回海上采油平台注入油层。大量的采出水在海上采油平台、海上中心平台集中处理站、陆上终端处理站之间来回输送，进行每一级输送均需要增压，输送能耗高，环保风险大。

中国专利“一种油田采出液短流程预分水处理装置”专利申请号201610944705.8，公开了一种油田采出液短流程预分水处理装置，该装置采用了旋流器串联、梯形管、气液砂分离器组合的工艺装置，具有较好的分水、除砂效果。但该装置仅为采出液的预分水装置，处理水质无法达到油田回注指标，同时缺少注水设施，无法实现采出水的就近处理达标和回注油层。

如果能够在海上采油平台进行就近分水及回注，将大幅减少污水往返输送的能耗成本，同时有效减轻集输管网及集中处理站的负荷。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述需求而提供一种油井采出液就近集中处理系统，可以对海上采油平台、加密井区域和丛式井组中油井的采出液进行分气、分水、水处理和回注油层的处理工作，缩短采出液的处理和回注流程，减少设备占地面积，实现采出液就近分气、分水、水处理和回注，降低生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种油井采出液就近集中处理系统包括旋流气液分离器、油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐、注水泵和增压泵；旋流气液分离器的出气口与天然气外输管线连接，旋流气液分离器的出液口使用管线依次与油水分离器、旋流除油器、聚结沉降罐、稳压缓冲罐和注水泵串联，油水分离器的分离器出油口与原油外输管线连接，旋流除油器的出油口和聚结沉降罐的沉降罐出油口并联在增压输油管线上与增压泵和原油外输管线依次连接。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种能够高效、快速实现油水分离、污水达标处理及注入的一体化处理系统，能够在海上采油平台、加密井区域和丛式井组实现和完成采出液的分气、分水、水处理和回注油层的工作，减少海上和陆上集输管网投资及污水输送能耗，降低环保风险，降低生产成本，提高经济效益。具体表现在：

1、本实用新型工艺流程简便，设备体积小，占地面积小，可满足海上采油平台狭小空间的使用要求，同时也能够在陆上的加密井区域和丛式井组中使用。2、使用本系统处理油井采出液无需使用化学药剂，处理成本低。3、本系统充分利用采油井口压力，全流程密闭，在分气、分水、处理过程中无增压措施、运行能耗低。4、本实用新型应用于海上平台油井采出液的就近分气、分水、水处理和回注，处理后水质指标能够达到《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》SY\/T5329-2012推荐指标中的5级注水标准，大大减少了采出水在海上的来回输送成本和风险，具有极高的应用前景。

附图说明

图1为本系统的流程和结构示意图。

图2为油水分离器的结构示意图。

图3为聚结沉降罐的结构示意图。

图4为稳压缓冲罐的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围。以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，其他运用本实用新型的等效变化，均应属于本实用新型的保护范围。

参见图1，一种油井采出液就近集中处理系统，包括旋流气液分离器1、油水分离器2、旋流除油器3、聚结沉降罐4、稳压缓冲罐5、注水泵6和增压泵7，其特征是，旋流气液分离器1的出气口与天然气外输管线连接，旋流气液分离器1的出液口使用管线依次与油水分离器2、旋流除油器3、聚结沉降罐4、稳压缓冲罐5和注水泵6串联，油水分离器2的分离器出油口24与原油外输管线连接，旋流除油器3的出油口和聚结沉降罐4的沉降罐出油口46并联在增压输油管线8上与增压泵7和原油外输管线依次连接。

所述旋流气液分离器1的进液口与油井采出液汇流管线连接。

所述注水泵6与注水井注入总管线连接。

所述旋流气液分离器1为立式罐体、其进液口设在罐体上部，所述旋流气液分离器1进液口的管线向下倾斜进入罐体内，管线与罐体之间的夹角设定在45度－60度之间。

所述油水分离器2的分离器罐体23是卧式结构，分离器罐体23内设有分离器聚结填料22，该分离器聚结填料22是水平叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，分离器聚结填料22的底部均设有支撑杆和隔板，支撑杆的下端固定在罐底，隔板自罐体下部焊接并与罐底形成密闭空间，分离器罐体23中的分离器聚结填料22至少设有两组。隔板阻隔采出液、使其必须经由分离器聚结填料22才能流过，使小油滴逐渐聚结成为大油滴，最后通过分离器出油口24进入原油外输管线。油水分离器2的分离器进液口21设在分离器罐体23的底部一侧、位于第一组分离器聚结填料22的下方，分离器罐体23的顶部设有分离器出油口24、底部设有分离器泥斗25和分离器出液口26，分离器出液口26通过管线与旋流除油器3的进液口连接。

所述聚结沉降罐4的沉降罐体42为卧式结构，沉降罐体42内设有沉降罐聚结填料44和沉降填料45，沉降罐聚结填料44是水平叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，沉降罐聚结填料44的底部设有支撑杆和隔板，支撑杆的下端固定在罐底，隔板自罐体下部焊接并与罐底形成密闭空间；沉降填料45是倾斜叠放的不锈钢波纹板，每层不锈钢波纹板之间设有隔块，不锈钢波纹板的水平倾角设定在50度－70度之间。聚结沉降罐4的沉降罐体42上还设有沉降罐进液口41和沉降罐出液口48，罐顶设有沉降罐出油口46、罐底设有沉降罐泥斗47，沉降罐体42内部、位于沉降罐进液口41与沉降罐聚结填料44之间设有整流板43，整流板43的板体上设有液流孔或槽，使从沉降罐进液口41进入的液体得到缓冲。沉降罐进液口41通过管线与旋流除油器3的出液口连接。

所述稳压缓冲罐5是立式罐，稳压缓冲罐5的缓冲罐体52中设有水囊53，该水囊53的进口与缓冲罐体52底部的三通管连通，该三通管的一个水平端是缓冲罐进液口51、另一个水平端是缓冲罐出液口55，缓冲罐体52的顶部设有补气口54和排气口56，该补气口54和排气口56均与水囊53外部的稳压缓冲罐5的腔体连通。缓冲罐进液口51通过管线与沉降罐出液口48连接，缓冲罐出液口55通过管线与注水泵6的进液口连接。水囊53中充满液体，可以平衡缓冲罐进液口51和缓冲罐出液口55两端的输送压力。

采油井口的油气混合液经过旋流气液分离器1的进液口倾斜切入旋流气液分离器1的罐体内，在旋流气液分离器1内实现气液分离，气体自顶部的出气口带压接入天然气外输管线，旋流气液分离器1底部的出液口将分气后的油水混合液排出。

旋流气液分离器1的出液口与油水分离器2的分离器进液口21相连，在油水分离器2内完成油水分离后，油自顶部的分离器出油口24带压接入原油外输管线，分离出的采出水自底部的分离器出液口26排出。

油水分离器2的分离器出液口26与旋流除油器3的进液口相连，油水在旋流除油器3分离后，油自旋流除油器3顶部的出油口排出，通过增压输油管线8与增压泵7的进液口连接，经增压泵7增压后接入原油外输管线，旋流除油器3的出液口将除油后的采出水排出。

旋流除油器3的出液口与聚结沉降罐4的沉降罐进液口41相连，液体在聚结沉降罐4内进行油、水以及固体杂质的三相分离，分离出的原油自顶部的沉降罐出油口46排出后，进入增压输油管线8和增压泵7，经增压泵7增压后接入原油外输管线。聚结沉降罐4的沉降罐出液口48将净化后的采出水排出，采出水水质指标达到含油量25mg\/L、悬浮物含量23mg\/L、粒径中值3.8μm的标准。

聚结沉降罐4的沉降罐出液口48与稳压缓冲罐5的缓冲罐进液口51相连，稳压缓冲罐5对输送压力起到缓冲作用，注水泵6的进液口与缓冲罐出液口55连接，通过注水泵6将处理后的采出水增压后注入地下油层。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本实用新型的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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