SAGD 高温高效仰角式预脱水装置 - 石油科技论坛.PDF

凌 勇 ：SAGD高温高效仰角式预脱水装置 SAGD 高温高效仰角式预脱水装置 凌 勇 新疆石油勘察设计研究院（有限公司） 摘　要：为确保 SAGD 采出液密闭分离水质达标，研制开发了 SAGD 采出液预处理装置。该装置采用卧式仰角结构， 筒体与地面呈 12°安装，通过内部高效聚结元件设置，容器空间得到有效利用，实现油气分离、油水分离、液固分离， 整个分离器内部无死液区。设计上采用整体应力分析计算，优化了支架、容器结构，具有分离效果好、分离精度高、 安全可靠、使用维护方便、生产运行成本低等优势，针对高含水油田有一定的推广应用价值。 关键词：仰角式；油水分离；有限元模拟；超稠油；蒸汽辅助重力泄油（SAGD） DOI：10.3969/j.issn.1002-302x.2015.z1.030 中图分类号：TE937　　文献标识码：Ａ 近年来，随着各油田相继进入高含水期，原油预 仪，侧向设置取样口；筒体顶部封头处设置双法兰液 脱水技术越来越受重视。目前，我国油田推广使用的 位计口、压力表口。 高含水期油水分离技术和高效分离设备，主要分为沉 考虑到处理液温度高，高效仰角预脱水器采用三 降脱水罐和卧式三相分离器。沉降脱水罐是一种大直 鞍座支撑，中部鞍座为固定鞍座，上部、下部鞍座为 径的立式圆筒形容器，罐内存在大量“死油区”和“死 滑动鞍座，可向两边位移。三鞍座分别支撑在下部3 水区”，直接影响分离效率和沉降效果。卧式三相分 个支撑架上，支撑架采用钢结构支撑。设备结构示意 离器出水口与油水界面相距较近，抗扰动及波动能力 见图1。 差，尤其是相对于乳化严重的SAGD采出液，无法满 补气口 出气口 足水质达标要求。我国原油预脱水技术的差距主要在 进液口 处理设备上，采出液高效预处理设备的研发与应用同 国外相比差距较大。 为确保SAGD采出液密闭分离水质达标要求，新 出水口 疆石油勘察设计研究院研发了SAGD高温高效仰角式 排砂口 出油口 预脱水装置，并投入生产运行，一次性实现了水质达 排砂口 标要求，其工艺水平和设备性能均实现国内领先。 排砂口 图1　高效仰角预脱水器结构示意图 1　仰角式分离器结构 高效仰角预脱水器采用筒体与地面呈12°安装， 2　有限元模型分析 筒体上部侧向设置进液口，顶部设置补气口、出气口， 由于设备采用仰角结构，且采出液温度高，设备 底部设置出油口；筒体下部设置吹扫水入口、清排砂口； 受力复杂，故对该设备采用了有限元分析设计。在操 下部封头处设置出水口。筒体中部顶部设置界面检测 作工况下，就高效仰角式预脱水处理器可能承受的各 基金项目：中国石油集团工程设计有限责任公司科研项目“超稠油 SAGD 开发地面工艺技术研究—集输与原油脱水工艺及 关键设备研究”（编号：CPE-2012-03）。 获奖情况： “超稠油 SAGD 开发地面工艺技术研究—集输与原油脱水工艺及关键设备研究”2015 年获中国石油集团工程设 计有限责任公司优秀科技进步一等奖；“SAGD 超稠油高温密闭脱水系列处理设备”2015 年获中国石油集团工程设计有限责任 公司优秀科技产业化成果二等奖；“SAGD 超稠油高温密闭脱水系列处理设备”2014 年获新疆石油勘察设计研究院（有限公司） 优秀科技进步二等奖。 获专利情况： “超稠油高温高效仰角式预脱水装置”（专利号：ZL201320