静电聚结分离原油采出液的一体化装置的制作方法

本技术涉及石化设备，更具体讲的是静电聚结分离原油采出液的一体化装置。

背景技术：

1、在石油开采过程中，天然气和水会随原油经采油井被一并提升至地面上，故原油采出液通常为油气水三相混合物，原油采出液中油气水三相的比例根据具体的油田和开采方式而有所不同，其中，原油是含有各种碳氢化合物的液态烃类物质，天然气是主要由甲烷等低分子量烃类组成的气体，水则是含有溶解的盐类和杂质的液态水，为提取出符合要求的高纯度商品油，必须对原油采出液所包含的气相和水相进行分离。

2、目前原油采出液在三相分离器中进行油气水预分离，将分离出的天然气进行燃烧利用，再将分离水由采出水外输泵输送至集中污水处理厂进行处理，而分离得到的含水原油需要进一步处理来降低含水率，以得到最终品质符合标准的商品原油，降低原油含水率的方法主要有沉降法、化学脱水、过滤脱水和电脱水法，沉降法依靠油水密度差的重力分离，但对于油包水型的乳化原油，仅依靠重力无法有效降低含水率，而采用电脱水法则能够将大量杂质水分离出来，高含水率原油经加热、添加破乳剂后进行电脱处理，电脱处理时乳化原油置于高压直流或交流电场中，由于电场对水滴的作用，削弱乳化膜的强度，静电力可使水滴运动速度增大，促进水滴相互碰撞，使水滴聚结成粒径较大的水滴，进而于原油中沉降分离出来。

3、然而在静电聚结法对高含水率原油采出液油水分离时进行的电加热存在有以下问题，首先电加热一般会涉及高温高压操作，故其安全性较低，往往还需要安全措施，常见的安全措施为将电加热设备远离其他设备设置，以降低突发事故时的火灾风险，致使连接电加热设备的管线往往较长，安装难度大幅增加，同时，由于不断采出的高含水率原油采出液需要持续进行油水分离，故对电加热设备的规模和功率有着较高要求，致使电加热设备具有较高购置成本。

技术实现思路

1、针对以上情况，为克服上述现有的在静电聚结法对高含水率原油采出液油水分离时进行电加热时，安全性较低，往往采取将电加热设备远离其他设备设置的安全措施，只是管线往往较长，安装难度增加，同时，电加热设备具有较高购置成本的问题，本实用新型的目的是提供一种利用热水以热交换的方式对高含水率原油采出液在油水分离时进行加热的，进而具有较高安全性，使加热设备可靠近静电聚结分离罐等其他设备设置，降低安装难度，同时，设备配置成本较低的静电聚结分离原油采出液的一体化装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

3、静电聚结分离原油采出液的一体化装置，它包括静电聚结分离罐，及由plc控制系统控制的加药系统、循环加热系统和排水系统，静电聚结分离罐上设有采出液进口、天然气排出口、污水排出口、加药口、原油排出口，静电聚结分离罐中还设有换热盘管，排水系统与污水排出口连接，加药系统与加药口连接，循环加热系统包括天然气排管、热水回用管、一级加热循环泵、燃气热水锅炉、缓冲水罐和输水管，天然气排管的进气端和排气端分别与天然气排出口和燃气热水锅炉连接，热水回用管的入水端和出水端分别与缓冲水罐和燃气热水锅炉连接，且其贯穿静电聚结分离罐至内部与换热盘管连接，一级加热循环泵设于热水回用管的入水端上，输水管的进水端和出水端分别与燃气热水锅炉和缓冲水罐连接。

4、作为优选的是，静电聚结分离罐中依次设有气液分离区、油水初步分离区、加药搅拌区、一级加热区、一级电脱水区、一级电脱沉降区、二级加热区、二级电脱水区、二级电脱沉降区和储油区，静电聚结分离罐中设有多个下堰板和上堰板，加药搅拌区分别通过下堰板和上堰板与油水初步分离区和一级加热区相隔，一级加热区通过上堰板与一级电脱水区相隔，二级加热区通过上堰板与一级电脱沉降区和二级电脱水区相隔，二级电脱沉降区与储油区通过下堰板相隔，采出液进口与气液分离区连通，天然气排出口和污水排出口均与油水初步分离区连通，加药口与加药搅拌区连通，原油排出口与储油区连通，气液分离区中设有气液分离器和布液孔板，油水初步分离区中设有聚结填料，加药搅拌区中设有一级搅拌器，天然气排出口中设有一级叶片式捕雾器，换热盘管设于一级加热区和二级加热区中，循环加热系统的热水回用管贯穿至一级加热区和二级加热区中与换热盘管连接，一级电脱水区和二级电脱水区中均设有电极板组，电极板组通过极板线与调频电源柜连接。

5、作为优选的是，循环加热系统还包括天然气除油器、二级叶片式捕雾器和油滴排污管，天然气排管包括前段排管和后段排管，前段排管的进气端和排气端分别与天然气排出口和天然气除油器连接，后段排管的进气端和排气端分别与天然气除油器和燃气热水锅炉连接，二级叶片式捕雾器设于天然气除油器中，油滴排污管的一端与天然气除油器连接。

6、作为优选的是，循环加热系统还包括空气源热泵、二级加热循环泵、前段回水管和后段回水管，前段回水管的进水端和出水端分别与缓冲水罐和空气源热泵连接，后段回水管的进水端和出水端分别与空气源热泵和缓冲水罐连接，二级加热循环泵设于前段回水管上。

7、作为优选的是，循环加热系统还包括一级温度变送器、二级温度变送器、一级温度调节阀和二级温度调节阀，一级温度变送器和二级温度变送器设于静电聚结分离罐的一级加热区、二级加热区中，并与plc控制系统电信号连接，一级温度调节阀和二级温度调节阀分设于一级加热区和二级加热区的换热盘管上，由一级温度变送器和二级温度变送器控制开度。

8、作为优选的是，加药系统包括注药泵、药剂罐、加药泵、二级搅拌器、前段注药管和后段注药管，前段注药管的出料端与药剂罐连接，后段注药管的进料端和出料端分别与药剂罐和静电聚结分离罐的加药口连接，注药泵和加药泵分别设于前段注药管和后段注药管上，二级搅拌器设于药剂罐中。

9、作为优选的是，排水系统包括污水排管和采出水外输泵，污水排管的进水端与静电聚结分离罐油水初步分离区上的污水排出口连接，采出水外输泵设于污水排管上。

10、作为优选的是，静电聚结分离罐上还设有热水回用口，热水回用口与一级加热区连通，排水系统还包括污水循环管和污水热回用泵，污水循环管的进水端与热水回用口连通，其出水端贯穿至静电聚结分离罐中，污水热回用泵设于污水循环管上。

11、作为优选的是，排水系统还包括一级油水界面仪、二级油水界面仪和油水界面调节阀，一级油水界面仪设于静电聚结分离罐的油水初步分离区中，二级油水界面仪设于一级电脱沉降区中，油水界面调节阀设于污水循环管上，一级油水界面仪、二级油水界面仪均与plc控制系统电信号连接，采出水外输泵由一级油水界面仪控制开度，油水界面调节阀由二级油水界面仪控制开度。

12、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

13、(1)本实用新型中原油采出液在静电聚结分离罐中完成气液分离后，分离的天然气于天然气排出口排入天然气排管中，之后沿天然气排管被输送至燃气热水锅炉中，在燃气热水锅炉中进行燃烧，燃烧产生的热能使循环水升温加热，加热完毕的循环水通过输水管输入缓冲水罐中存储，并在一级加热循环泵的作用下被泵入热水回用管中，循环水随热水回用管的管线走向流动，当流动至静电聚结分离罐内部时，由于热交换的方向总是自高温区域向低温区域传递热量，热量于作为热源流体的循环水传递至冷源流体的油水混合物，实现油水混合物的增温，整个过程以热交换的方式在原油采出液进行气液分离后对其油水混合物进行加热，热源流体循环水的热量来源于燃气热水锅炉燃烧天然气产生的热量，相较于传统电加热方式规避了高电压操作，故更为安全可靠，相应的节约了需配置高功率发电设备导致的成本过高问题，且在设置时循环加热系统可靠近静电聚结分离罐设置，降低对天然气排管、输水管等管线的长度的配置要求，大幅降低循环加热系统的安装难度。

14、(2)本实用新型中采取分级电脱水的方式，于各级电脱水步骤间对油水混合物分级加热，可使静电聚结分离高含水量原油采出液整个过程中的能耗大幅降低，同时，气液分离、油水自然分离、加药破乳、加热、电脱水以及原油存储均于静电聚结分离罐中完成，无需分别在多个容器设备中进行，即无需配置油气分离器等设备及连接管线，减少生产用地的占用，使得设备、管线购置成本、土地成本的支出也能获得大幅的节约。