分離流體、尤其是油、氣和水的管式分離裝置的製作方法

2023-05-23 16:13:01

專利名稱：分離流體、尤其是油、氣和水的管式分離裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於用來分離流體、例如分離油、氣和水的管式分離裝置，用以從海床下的結構層中提取和生產油和氣。該分離裝置包括管狀分離裝置的本體，該本體的入口和出口截面原則上與和該分離裝置連接的輸送管道相對應。這裡「原則上」指的是分離裝置本體可具有稍大的直徑，這樣的直徑是在分離裝置上獲得分層的氣、油和水必須的。
申請人本人的挪威專利申請No.19994244、20015048、20016216和20020619描述了用於在海床或海面上分離油、水和/或氣的先有技術的管式分離裝置。然而，這些技術方案有它們的缺點，它們不能用所謂的除垢器(pigs)或鉸刀(reamers)類的機械裝置來進行內部清潔工作。
本發明提出一種管式分離裝置的技術方案，其中，可以使用這種機械裝置。本發明的特徵在於管彎頭或彎曲部分設置在管式分離裝置上或與它的出口連接，以形成相對於管式分離裝置的下遊流體密封件，該裝置設計成使流體保持在分離裝置中的流體高度，還可使該分離裝置和彎曲部分可以被鉸孔。
獨立權利要求2-4指出了本發明的有利特徵。
下面將參照示例和附圖來進一步詳細描述本發明。


圖1 a1)，a2)表示本發明的具有流體密封件的管式分離裝置的原理圖，a1)是從上往下看的，a2)是從側面看的視圖，和圖1b)表示放大的流體密封件本身的縱剖面圖，圖2-6表示具有流體密封件的同樣管式分離裝置的替換實施例。
如上所述，圖1表示本發明的具有流體密封件2的管式分離裝置1。該管式分離裝置通過輸油管/供油管7連到井口5上，這裡示出四個井，井口5的上遊具有一個帶管道除垢器(未示出)的除垢倉庫8，用來為下遊的管、分離裝置和流體密封件7，1，2除垢。流體密封件2在分離裝置1的下遊，在圖示和下面的例子中，它與分離裝置本身構成一個整體。該流體密封件2設計成一個管彎頭或彎曲部分，該管彎頭或彎曲部分從分離裝置的主要的水平端部3向上、然後向下延伸，並跨接在分離裝置的主要水平部分或出口管/輸送管4中。
當設計該流體密封件2時，當然需要確保它的曲率半徑足夠大，以保證管道除垢器或其它設備能很容易地通過。
在上面的描述中，關於本發明的「流體密封件」表示本發明可用於分離包含兩種或多種流體成份的任何類型的流體。然而，在圖示的例子中，是關於生產油和氣的，這裡的「水密封件」是用於從油流中除去已分離出的水。在變成水密封件2時，在它們上遊具有一個凹下部分9，在凹下部分9的頂部很方便地開有孔，用以通過排洩管10來從分離裝置上排洩掉水。該孔可防止鉸刀進入排洩口並可確保在凹下部分9上方的沿流動通道的順利的流動。水可被回收到一個注入井中或送去處理、或儲存在水罐或類似裝置(未示出)中。
因此本發明的操作方法是來自井口5的流動的油和水、可能還有少量的氣在該分離裝置中分離，油和少量的氣流過流體密封件到達輸送管4，而分離的水通過管10從分離裝置排出。該分離裝置可很方便地安裝狀態測量裝置和狀態調節器，從而控制水的高度並確保在所有時間內排放出必須排出的數量的水。
採用這裡示出的技術方案，就能鉸削分離裝置和以很容易的方式連接的管子或對它們進行除垢。
圖2表示類似於圖1的技術方案。然而在這裡，在有大量氣體產生(高的氣/油比)的情況下，一個旋風分離器裝在井口上，從而使流體在分離裝置之前先分離氣體，這樣做是為了避免在水密封件中的流體形成油團(Slugs)、旋渦和重新混合。在旋風分離器中分離的氣體可通過管12附近的井中來回收或送回到分離器1下遊的輸送管4。
圖3表示類似於圖2的替換技術方案。在井口5後、但在分離裝置1的前面，在分離裝置1的入口的前面設有一個油團阻尼器12。由於不能將一除垢器送入該油團阻尼器，因此除垢器發送器和除垢器組8安置成使除垢器的供給管13連到油團阻尼器12下遊分離裝置1上。
圖4表示類似於圖1所示技術方案的另一替換實施例。然而這裡具有高流體/氣體比的氣體通到一個越過水密封件的旁路管14中。該氣體管14很方便地連到水密封件2的上遊的分離裝置上，並連到該水密封件下遊的輸送管4上。
圖5和6示出又一替換的實施例。該技術方案可用於中質油，它的油相脫水到0.5％的水，該實施例基於圖2所示的實施例，其中旋風分離器11用來在管式分離裝置1之前分離氣體。來自管式分離裝置1(圖5)的油流在水密封件2後送到下遊的一個小型的靜電聚結器15(圖6)和接著送到一個附加的油/水分離裝置16，該分離裝置16在管式分離裝置1以後來分離剩餘的水。來自旋風分離器11的氣體送回到附加的油/水分離裝置16後的輸送管17中的油流中。
權利要求
1.一種管式分離裝置，用於分離流體、如分離油、氣和水，用以從海床下的結構層中提取和生產油和氣，該分離裝置包括一個管狀分離裝置的本體(1)，該本體的入口和出口原則上與和該管式分離裝置連接的輸送管(4，7)相對應，其特徵在於一個管彎頭或彎曲部分(2)設置在管式分離裝置(1)上或與它的出口相連，從而形成一個與管式分離裝置(1)相關的下遊的流體密封件，該流體密封件設計成能保持管式分離裝置中的流體高度，而且還允許該管式分離裝置(1)和彎曲部分(2)能夠被除垢。
2.按照權利要求1的管式分離裝置，其特徵在於在管式分離器(1)的上遊的井口，還有用於分離氣體的一個旋風分離器(11)，該氣體設計成在管(12)中送回到管式分離裝置(1)下遊的傳送管(4)中。
3.按照權利要求1的管式分離器，其特徵在於一根氣體旁路管(14)設計成圍繞著流體密封件(2)輸送氣體，管(14)的入口連到管式分離裝置上遊的管式分離裝置上，而它的出口連到管式分離裝置(1)下遊的輸送管(4)上。
4.按照權利要求1和2的管式分離器，其特徵在於還有一個小型的靜電聚結器，一個位於其後的、管式分離裝置(1)下遊的附加分離裝置(16)，來自旋風分離器(11)的氣設計成送回到該附加分離裝置(16)後的輸送管(4)，而從附加分離裝置(16)分離的水設計成送到附近的井中來進行回收。
全文摘要
一種用來分離流體、如分離油、氣和水的管式分離裝置，用以從海床下的結構層中提取和生產油和氣，該裝置包括一個具有入口和出口的管狀分離裝置本體(1)，出、入口原則上與和管式分離裝置相連的輸送管(4，7)相對應。本技術方案的特殊特徵是一個管彎頭或彎曲部分(2)設置在該管式分離裝置(1)中，或與它的出口相連以形成一個與該管式分離裝置(1)相關的流體密封件，該密封件設計成能保持該管式分離裝置中的流體高度，但還允許該管式分離裝置(1)和彎曲部分(2)能被除垢。
文檔編號B01D19/00GK1675449SQ03819357
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月1日 優先權日2002年8月16日
發明者P·E·格拉姆, I·豪科姆 申請人:諾爾斯海德公司