CN106321058B - 油气冷处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气冷处理方法，其包括以下步骤：初级分离步骤，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；主体分离步骤，在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；末级分离步骤，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；释出步骤，释出液体与气体，其中，所述液体包括所述初级液体、所述次级液体与所述末级液体。上述油气冷处理方法，通过采用低温环境及采用分级分离步骤，能够将油气混合物分成液体与气体后释出，具有较好的油气分离效果，且适用面广，应用价值高。

Description

油气冷处理方法

技术领域

本发明涉及油气分离，特别是涉及油气冷处理方法。

背景技术

油气分离是将混合有油与气的油气混合物分离出来，在很多领域都是非常重要的技术，特别是在石油生产中，将油井生产出来的原油和伴生天然气分离。

因此，如何优化油气分离，是需要解决的技术问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种油气冷处理方法。

一种油气冷处理方法，其包括以下步骤：初级分离步骤，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；主体分离步骤，在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；末级分离步骤，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；释出步骤，释出液体与气体，其中，所述液体包括所述初级液体、所述次级液体与所述末级液体。

在其中一个实施例中，所述低温环境，包括环境温度低于40摄氏度。

在其中一个实施例中，所述低温环境，包括环境温度低于30摄氏度。

在其中一个实施例中，所述初级分离步骤中，在散热环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体。

在其中一个实施例中，所述散热环境包括散热管道。

在其中一个实施例中，所述散热环境还包括设置在散热管道外部的若干散热片体。

在其中一个实施例中，所述散热片体远离散热管道的端部互相连接，整体形成一个具有大量孔隙的外管结构。

在其中一个实施例中，所述散热管道设置有夹层，初级分离步骤中，所述油气混合物从所述夹层分离成初级液体与初级气液混合体。

在其中一个实施例中，所述夹层设置集液口及出气管，分别用于输出初级液体与初级气液混合体。

在其中一个实施例中，所述夹层具有外扩形端部，其下部设置所述集液口。

上述油气冷处理方法，通过采用低温环境及采用分级分离步骤，能够将油气混合物分成液体与气体后释出，具有较好的油气分离效果，且适用面广，应用价值高。

附图说明

图1为本发明一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明的一个例子是，一种油气冷处理方法，其包括以下步骤：初级分离步骤，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；主体分离步骤，在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；末级分离步骤，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；释出步骤，释出液体与气体，其中，所述液体包括所述初级液体、所述次级液体与所述末级液体。上述油气冷处理方法，通过采用低温环境及采用分级分离步骤，能够将油气混合物分成液体与气体后释出，具有较好的油气分离效果，且适用面广，应用价值高。需要说明的是，所述油气冷处理方法并不是在摄氏零度乃至绝对零度的环境下进行油气分离处理，而是提供一个相对低温环境，例如，油气分离装置的相对低温或者油气分离装置的壁身的相对低温等，且在分离过程中维持或试图维持该相对低温环境，这样，有利于原始温度较高的油气混合物的有效分离，且在一定程度上具有防止爆炸的风险。

例如，一种油气冷处理方法，其包括以下步骤。例如，所述油气冷处理方法采用油气分离装置例如油气分离罐体实现。

初级分离步骤，其包括把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；即，初级分离步骤包括以下步骤：把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；依此类推。例如，通过碰撞作用把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，通过重力作用，即在重力作用下较重的物质自然下流，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，通过旋流方式把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，采用过滤方式把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，在旋转环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，在高压环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；又如，在低温环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体。

例如，所述初级分离步骤中，在散热环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体。例如，所述散热环境包括散热管道。例如，在油气分离装置例如油气分离罐体的执行初级分离步骤的位置处设置所述散热环境例如所述散热管道等。例如，所述散热环境还包括设置在散热管道外部的若干散热片体。例如，所述散热片体远离散热管道的端部互相连接，整体形成一个具有大量孔隙的外管结构。例如，所述散热管道设置有夹层，初级分离步骤中，所述油气混合物从所述夹层分离成初级液体与初级气液混合体。例如，所述夹层设置集液口及出气管，分别用于输出初级液体与初级气液混合体。例如，所述夹层具有外扩形端部，其下部设置所述集液口。例如，外扩形端部为圆台形或喇叭形状。这样，在初级分离步骤就能够达到一定的降温效果，有利于提高油气分离的安全性能，且降低分子间相互作用效果，有利于把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体及其后的油气分离。

主体分离步骤，其包括把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；例如，通过重力作用把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；又如，通过旋流方式把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；又如，采用过滤方式把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；又如，在旋转环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；又如，在高压环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；又如，在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体。

例如，主体分离步骤，包括以下步骤：在旋转环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；例如，所述旋转环境中，在输出端口水平输出初级气液混合体。或者，所述旋转环境中，在输出端口倾斜输出初级气液混合体，所述倾斜端口具有向上的倾角。例如，所述倾角为1至6度。优选的，所述倾角可调设置。这样，可以适应油气含量不同的原料，区别对待，使得在输出端口输出初级气液混合体时具有较好的切面速度，以及在初级气液混合体气体含量较低时倾斜输出以有利于提升把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体的效果。例如，所述输出端口具有半圆形的输出端面。例如，所述输出端口具有圆形或椭圆形的输出端面；或者，所述输出端口具有梯形的输出端面；或者，所述输出端口设置阀门，用于设置所述输出端口的输出面积大小。例如，所述输出端口设置压力传感器，其连接所述阀门，用于根据初级气液混合体的压力控制所述阀门的开关程度以调整所述输出端口的输出面积大小。这样，可以较好的控制与调整在输出端口输出初级气液混合体的速度，从而控制和提升把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体的效果。

为进一步提升分离效果，又如，主体分离步骤包括以下步骤：在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；例如，所述低温环境，包括环境温度低于40摄氏度。优选的，所述低温环境，包括环境温度低于30摄氏度。在低温环境中，分子间的作用较少，有利于油气混合物分离。例如，通过对油气分离装置的全部或部分降温实现所述低温环境。

末级分离步骤，其包括把次级气液混合体分离成气体与末级液体；例如，采用过滤方式，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；例如，所述过滤方式，采用过滤装置实现。例如，末级分离步骤中，把次级气液混合体通过过滤装置分离成气体与末级液体；依此类推。又如，通过重力作用把次级气液混合体分离成气体与末级液体；又如，通过旋流方式把次级气液混合体分离成气体与末级液体；又如，在旋转环境下，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；又如，在低温环境下，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；又如，在高压环境下，把次级气液混合体分离成气体与末级液体。

例如，末级分离步骤中，采用多级过滤方式，把次级气液混合体分离成气体与末级液体。例如，所述多级过滤方式，采用过滤装置实现。例如，所述过滤装置包括滤网。优选的，所述过滤装置包括若干叠置的滤网。和/或，所述过滤装置包括滤板。优选的，所述滤板为叶片式滤板。例如，所述过滤装置包括若干叠置的滤板。例如，各所述滤板交错叠置。这样，可以获得较好的过滤效果，增加了次级气液混合体与滤网或滤板的碰撞，使得次级气液混合体中的气体与末级液体分离程度较高。例如，所述过滤装置包括若干层叠置的滤网，每层所述滤网设置有若干网眼单元，且相邻层滤网之间设置有若干滤网连接结构，每一所述滤网连接结构设置有至少一所述网眼单元。例如，所述网眼单元包括若干勾搭件与若干弯折件，所述勾搭件包括第一勾搭件和第二勾搭件；其中，所述第一勾搭件具有螺旋形结构，类似于弹簧形状；所述第二勾搭件具有直线形结构，且在所述直线形结构弯绕有若干圆形，例如一根自身弯绕有若干“Q”或“R”形状的类似直线；又如一根直线上缠绕设置若干圆形；并且，所述第一勾搭件与所述第二勾搭件之间通过所述弯折件连接；例如，所述弯折件为蝶形，又如，所述弯折件为蝶形立交桥形状；又如，所述弯折件为折线形，或所述弯折件为四个圆形与一个“井”字的复合形状，四个圆形位于“井”字的四角处。这样，具有较为牢固的大量的碰撞微结构，能够进一步增加液滴碰撞几率，使得次级气液混合体分离成气体与末级液体的效果更佳。为了便于生产制造，又如，所述网眼单元一体成型设置，即各所述勾搭件与各所述弯折件一体成型设置。

为了获得较好的油气分离效果，例如，主体分离步骤包括以下步骤：在高压环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体，依此类推；例如，所述高压环境的压力高于7MPa。又如，所述高压环境的压力高于6MPa。又如，所述高压环境的压力高于5MPa。又如，所述高压环境的压力高于4MPa。对于高压油井，其压力往往超过10MPa，即一千万帕；在高压环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体，不仅适用于高压油井，也适用于中低压油井；对于高压油井只需通过设备例如阀门减压即可，对于中低压油井可适当泵入安全气体例如氮气或者持续输入初级气液混合体及控制释出步骤释出气体的速度即可。在此实施例的基础上，例如，末级分离步骤中，在中高压环境下，把次级气液混合体分离成气体与末级液体。例如，所述中高压环境的压力高于1.5MPa。例如，所述中高压环境的压力高于1.5MPa且低于6MPa。又如，所述中高压环境的压力高于1.5MPa且低于5MPa。如，所述中高压环境的压力高于1.5MPa且低于4MPa。

释出步骤，其包括释出液体与气体，其中，所述液体包括所述初级液体、所述次级液体与所述末级液体。例如，释出步骤中，释出液体之前，还将所述液体通过搅拌区域；即，将所述液体通过搅拌区域之后再释出；例如，所述搅拌区域的上半部分设置缓慢搅拌结构，所述搅拌区域的下半部分设置静置区，例如，在静置区的中下部区域和/或底部区域通过输出结构释出液体；例如，所述缓慢搅拌结构包括转速低于5rpm的旋转式搅拌桨，即其转速小于或低于每分钟5转，这样可以提升搅拌除去气体残余的效果且避免在搅拌时额外引入新气体；优选的，所述旋转式搅拌桨具有若干三角形通孔，且每一所述三角形通孔边缘处延伸凸设有三棱锥凸槽，用于在搅拌时切割液体以提升搅拌除去气体残余的效果。又如，所述输出结构包括输出管道及其输出控制阀门。这样，可以减少释出的液体中的气泡或气体含量。

为了实现将所述液体中的油与水相分离，又如，释出步骤中，分级释出液体。例如，释出步骤中，采用重力分级结构分级释出液体。这样，可以将油水分离。例如，在所述静置区采用重力分级结构分级释出液体。例如，在静置区的中下部区域通过第一输出结构释出部分液体，以及在静置区的底部区域通过第二输出结构释出部分液体；即静置区具有输出结构，输出结构包括第一输出结构及第二输出结构，第一输出结构及/或第二输出结构均包括输出管道及其输出控制阀门；例如，在静置区的中下部区域通过第一输出结构释出油，以及在静置区的底部区域通过第二输出结构释出水。又如，每一所述输出结构设有缓流结构，用于缓流避免漩涡，例如，缓流结构为凸块、隔栅和/或过滤装置等。例如，所述重力分级结构包括高度具有预设距离的两个出液口。例如，所述重力分级结构还包括若干缓流板。例如，各所述缓流板互不接触，以形成液体自然下流通道；又如，各所述缓流板在底部平面的投影至少部分重合；例如，各所述缓流板分成两组，每组中的缓流板平行设置，不同组中的缓流板的延长线交叉设置，且各所述缓流板在油气分离所采用的装置的底部平面的投影至少部分重合。这样，可以达到较好的油水分离效果。

又如，释出步骤中，采用上升结构释出气体。例如，所述油气分离罐体的顶部设置有上升结构，所述油气冷处理方法的释出步骤中，采用上升结构释出气体。例如，所述上升结构包括通气管体，例如，通气管体设置于所述油气分离罐体的顶部。例如，所述上升结构顺序设有上升入口、气体通道及排气出口。例如，通气管体顺序设有上升入口、气体通道及排气出口，其中，排气出口突出所述油气分离罐体。例如，所述油气分离罐体具有内腔，上升入口与气体通道位于所述油气分离罐体的内腔，排气出口位于所述油气分离罐体的外部且通过气体通道及上升入口连通所述油气分离罐体的内腔；又如，气体通道部分位于所述油气分离罐体的内腔且部分位于所述油气分离罐体的外部。

例如，所述上升入口呈上小下大的喇叭形状；这样，有利于使气体在释出之前通过重力作用进一步分离出其中的液体。又如，所述上升入口为漏斗形状。又如，所述上升入口呈上大下小的喇叭形状；这样，有利于收集从气体通道下流的分离液体。又如，所述上升入口为圆台形状；例如，所述上升入口为上大下小的圆台形状；这样，有利于收集从气体通道下流的分离液体。

例如，所述上升入口的下沿设置有缓流槽，用于使所述上升结构流下来的分离液体通过缓流槽与所述初级液体、所述次级液体、所述末级液体汇聚。例如，所述缓流槽具有环形结构或者漏斗形状结构，其环绕所述上升入口的下沿设置，以使得从气体通道下流的分离液体不至于直接大量落下。例如，所述上升入口的下沿还设置有若干悬网，所述缓流槽连通各所述悬网或各所述悬网上的网绳，以使所述上升结构流下来的分离液体通过缓流槽及悬网，然后落下与所述初级液体、所述次级液体、所述末级液体汇聚。优选的，所述悬网设置有导向槽，所述导向槽的出口倾向于所述初级液体或所述次级液体位置，以使所述上升结构流下来的分离液体落入所述初级液体或所述次级液体位置，这样，有利于使所述末级液体区域较为平缓，从而有利于后期分离和收集废液及油液。例如，从气体通道下流的分离液体从所述上升入口的缓流槽流出。

为了提升气体在释出之前进一步分离出其中的液体的能力，例如，所述气体通道具有螺旋形状。例如，所述气体通道具有双螺旋形状；通过采用螺旋形状或双螺旋形状，一方面减缓了气体的速度，另一方面增加了分子碰撞，有利于使液滴更容易从携带液滴的气体中分离形成分离液体。例如，所述螺旋形状或双螺旋形状的内壁具有若干凸出结构，以增强碰撞效果。优选的，所述螺旋形状或双螺旋形状的内壁具有若干凸棱体，且各所述凸棱体共同形成朝向下方的沟槽，这样可以更好地减缓了气体的速度且增加碰撞，也有利于分离液体中所述上升结构流下来。例如，所述气体通道外部设置有散热结构。例如，所述散热结构包括若干延伸设置的散热导管和/或散热枝条；又如，所述散热结构包括若干延伸设置的散热导管及散热导管上伸展交叉的若干散热枝条；以后得更好的散热效果。又如，所述散热结构包括水冷散热系统。这样，通过有效的散热，使得气体通道内部温度较低，从而使液滴更容易从携带液滴的气体中凝出，能够达到更好的气液分离效果。

例如，所述排气出口具有一个或多个迷宫式排气口，其中，所述迷宫式排气口亦可称为相互连通管道式排气口；其中，所述迷宫式排气口具有若干相互连通的排气通道，各排气通道相互连通，即，每一排气通道与其它一个或多个排气通道相连通，使得所述迷宫式排气口中的气体的排气就像是走迷宫一样，但是每一条通道都能够走出迷宫，特别有利于增加碰撞及/或旋进，以获得较好的气液分离效果；例如，所述排气出口具有多个迷宫式排气口，且各所述迷宫式排气口串联设置，形成串联迷宫式排气口队列；例如，所述迷宫式排气口包括一个入气排出口、一个出气排出口及多个相互连通的排气通道，每一所述排气通道分别与所述入气排出口、所述出气排出口连通。串联迷宫式排气口队列中，除了端部的迷宫式排气口之外，每一迷宫式排气口的入气排出口连接另一迷宫式排气口的出气排出口。优选的，所述迷宫式排气口中的每一所述排气通道大致竖直设置，例如，每一所述排气通道的各段均与竖直线的夹角小于20度；这样，有利于通过重力作用汇集气体中的液滴自然下流。优选的，各所述迷宫式排气口的入气排出口竖直设置，用于汇集气体中的液滴并顺序通过气体通道及上升入口，与所述初级液体、所述次级液体、所述末级液体汇聚。这样，采用迷宫式排气口，有利于尽可能地收集气体中的液滴。进一步的，所述迷宫式排气口设置散热夹层，其中容置有散热液体，所述散热夹层与所述迷宫式排气口中的各所述排气通道互不连通，用于通过散热液体的对流作用对各所述排气通道进行降温，以使气体进一步分离出其中的液体，获得更好的油气分离效果。

例如，所述排气出口设有排气滤网。例如，所述迷宫式排气口设有所述排气滤网。又如，所述迷宫式排气口的出气排出口设有所述排气滤网。通过排气滤网的设置，能够进一步增加液滴碰撞几率，更好地分离出气体里的残余小液滴。又如，各所述迷宫式排气口串联设置，形成串联迷宫式排气口队列，在该队列末端的迷宫式排气口的出气排出口设有所述排气滤网。和/或，所述排气出口设有排气管及排气槽，所述排气管通入所述排气槽中，用于通过排气槽释出气体，以便于收集。例如，排气槽设置有分压集气设备。这样，可以达到较好的安全排气及收集效果。

需要说明的是，本发明的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的油气冷处理方法，亦称油气分离方法或油气处理方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种油气冷处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

初级分离步骤，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体；其中，在散热环境下，把油气混合物分离成初级液体与初级气液混合体，所述散热环境包括散热管道，所述散热环境还包括设置在散热管道外部的若干散热片体，所述散热片体远离散热管道的端部互相连接，整体形成一个具有大量孔隙的外管结构；

主体分离步骤，在低温环境下，把初级气液混合体分离成次级液体与次级气液混合体；其中，所述低温环境，包括环境温度低于40摄氏度；

末级分离步骤，把次级气液混合体分离成气体与末级液体；末级分离步骤中，采用多级过滤方式，把次级气液混合体分离成气体与末级液体，所述多级过滤方式采用过滤装置实现；

释出步骤，释出液体与气体，其中，所述液体包括所述初级液体、所述次级液体与所述末级液体；释出步骤中，采用上升结构释出气体，所述上升结构包括通气管体，通气管体顺序设有上升入口、气体通道及排气出口；所述排气出口具有一个或多个相互连通管道式排气口；其中，所述相互连通管道式排气口具有若干相互连通的排气通道，各排气通道相互连通；

各所述相互连通管道式排气口串联设置，形成串联相互连通管道式排气口队列，在该队列末端的相互连通管道式排气口的出气排出口设有排气滤网；

释出步骤中，释出液体之前，还将所述液体通过搅拌区域；所述搅拌区域的上半部分设置缓慢搅拌结构，所述搅拌区域的下半部分设置静置区，在静置区的中下部区域和/或底部区域通过输出结构释出液体；

所述缓慢搅拌结构包括转速低于5rpm的旋转式搅拌桨，所述旋转式搅拌桨具有若干三角形通孔，且每一所述三角形通孔边缘处延伸凸设有三棱锥凸槽。

2.根据权利要求1所述油气冷处理方法，其特征在于，所述低温环境，包括环境温度低于30摄氏度。

3.根据权利要求1所述油气冷处理方法，其特征在于，所述散热管道设置有夹层，初级分离步骤中，所述油气混合物从所述夹层分离成初级液体与初级气液混合体。

4.根据权利要求3所述油气冷处理方法，其特征在于，所述夹层设置集液口及出气管，分别用于输出初级液体与初级气液混合体。

5.根据权利要求4所述油气冷处理方法，其特征在于，所述夹层具有外扩形端部，其下部设置所述集液口。