申请日2017.08.04
公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号C02F9/02; C02F101/32; C02F103/10
摘要
本发明涉及一种用于海上气田平台生产水处理 的生产分离器，在现有生产分离器内，在整流器和可调油水隔离堰板之间增设聚结内件;所述聚结内件由金属骨架纤维制成;所述聚结内件的竖直高度与可调油水隔离堰板的最高高度相同、聚结内件深度为200～500mm、体积比表面积为15000～25000m2/m3、空隙率0.68～0.75、压降小于40psi。该生产分离器的分离方法通过在生产分离器内安装聚结内件，来降低生产水中的油含量及提高乳化油滴的粒径分布范围;该聚结内件可将生产水中乳化油滴的粒径分布调节在水力旋流器能够分离的精度内，提高了水力旋流器的分离效率，避免新增设备和流程改造的投资，节省了平台空间。
权利要求书
1.一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器，其特征在于，在现有生产分离器内，在整流器和可调油水隔离堰板之间增设有聚结内件;
所述聚结内件由金属骨架纤维制成;
所述聚结内件的竖直高度与可调油水隔离堰板的最高高度相同、聚结内件深度为200～500mm、体积比表面积为15000～25000m2/m3、空隙率0.68～0.75、压降小于40ps i。
2.根据权利要求1所述的一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器，其特征在于，所述聚结内件的金属骨架纤维所使用的材质，当生产水中氯离子含量低于1000mg/L时，骨架纤维材质使用316L或904L纤维;当生产水中氯离子含油高于2000mg/L时，骨架纤维材质为钛合金纤维。
3.一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器分离方法，采用在整流器和可调油水隔离堰板之间增设聚结内件的生产分离器，所述聚结内件对油含量500～5000mg/L、油滴粒径分布3～60um的生产水直接分离，并将油滴粒径分布提升至30～100um。
说明书
一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器及其分离方法
技术领域
本发明涉及一种污水除油设备的改造方法及实现该方法所需的生产分离器，属于油类污水处理的环保领域，尤其适用于海上采油、采气平台外排生产水的除油处理。
背景技术
海上气田井下采出物为高温高压的油、水、气三相混合物，采出物先经换热器降温，然后经生产分离器将油、水、气三相分离;分离后的油和气进一步处理后外输存储，分离后的生产水经除油处理后排海。采出物在经换热器降温发生相变的过程中会发生严重的乳化，从而形成水包油型乳状液，而生产分离器中现有内件的主要功能是液体脱气，对油水两相的分离只是简单的重力沉降，因为重力沉降无法有效分离乳化油，所以生产分离器出水中含有大量的乳化油。
海上气田现有生产水处理流程为：生产分离器出水进入水力旋流器，旋流分离后的出水进入闪蒸罐缓冲后排海。因此，水力旋流器的分离性能直接决定了生产水的除油效果，由于旋流分离机理的限制，水力旋流器的分离精度为10um以上，对小于10um的乳化油滴几乎无分离作用。
随着气田开采进入中期以后，井下压力降低、采出物和生产操作压力降低、气相流量增大，在换热相变和管道传输过程中造成的乳化更加严重，生产水中油滴粒径分布变小，出现大量粒径小于10um的油滴，超出了现有工艺和设备的分离能力，从而造成排海生产水油含量严重超标。
发明内容
针对现有设备的不足，本发明运用深度聚结技术，提供了一种生产水处理设备的升级改造方法及所需生产分离器，以达到对生产水的深度除油并达标排放的目的。
本发明中方法部分的技术构思为：保持原生产水处理流程和设备不变，通过在生产分离器内安装聚结内件，来降低生产水的油含量，并将生产水中乳化油滴的粒径分布提升至水力旋流器能够分离的高效分离的精度内，这样也提高了水力旋流器的分离效率，将生产分离器出水油含量稳定控制在30mg/L以内。
具体技术方案如下：
一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器，在现有生产分离器内，在整流器和可调油水隔离堰板之间增设聚结内件，生产水流经聚结内件的过程中乳化油滴聚结长大、脱落分离，从而降低生产分离器出水中的油含量及增大了油滴的粒径分布，使得生产分离器出水所含油滴能够被下游水力旋流器高效分离。
较佳的，所述聚结内件的竖直高度与可调油水隔离堰板的最高高度相同、聚结内件深度为200～500mm、体积比表面积为15000～25000m2/m3、空隙率0.68～0.75、压降小于40psi。
较佳的，所述聚结内件的金属骨架纤维所使用的材质，当生产水中氯离子含量低于1000mg/L时，聚结模块中的骨架纤维材质可使用316L或904L纤维，当生产水中氯离子含油高于2000mg/L时，聚结模块中的骨架纤维材质应为钛合金纤维。
本发明还提供了一种用于海上气田平台生产水处理的生产分离器分离方法，采用在整流器和可调油水隔离堰板之间增设聚结内件的生产分离器，所述聚结内件对油含量500～5000mg/L、油滴粒径分布3～60um的生产水具有至少90%的直接分离效率，并可将油滴粒径分布提升至30～100um。
较佳的，所述生产分离器的操作压力的越低，生产水含油量越高且乳化越严重。
较佳的，所述水力旋流器必须能正常工作，其对15um以上油滴的分离效率不低于95%。
本发明的有益效果在于：通过在现有设备中增加聚结内件，降低了进入水力旋流器的生产水的油含量并提高了油滴粒径分布，从而提高了水力旋流器的分离效率，该方法减少了新增设备和工艺改造的投资，节省了平台空间。