用于油-氣分離裝置的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于油-氣分離裝置（GOSP）的促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP具有與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器（151），該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該系統(tǒng)包括下列系統(tǒng)組件：在脫水器容器（151）、脫鹽器容器和/或水/油分離容器各自的一個(gè)或多個(gè)的上游的在線微波處理子系統(tǒng)（146），所述各個(gè)容器接收水-油乳液；用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在各（一個(gè)或多個(gè)）容器中和/或在與傳感器相關(guān)的各（一個(gè)或多個(gè)）容器下游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的傳感器（111、112、113、114、115）；和接收來(lái)自傳感器（111、112、113、114、115）的數(shù)據(jù)并基于乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至在線微波處理子系統(tǒng)（146）以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體的處理器/控制器（110）。
【專利說(shuō)明】用于油-氣分離裝置的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求2011年7月26日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/511，650的權(quán)益，其公開(kāi)內(nèi)容經(jīng)此引用并入本文。
[0003]發(fā)明背景
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及全原油加工方面的改進(jìn)，特別是涉及用于油-氣分離裝置中全原油的破乳的改進(jìn)方法。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明
[0006]基于各種公知的因素，原油通常含有不同量的氣體、水和固體。注水法——其中將水注入油藏以提高壓力和刺激生產(chǎn)，特別是在成熟油田——提高了生產(chǎn)的原油中的含水率或水的百分比。油可以作為游離油、乳液和/或不同比例的溶解狀態(tài)存在于水中?！坝坞x油”通常是指150微米或更大的油滴，此類油滴因其大尺寸和相對(duì)快速的上升速度將立即浮到表面。乳液是油在水中的穩(wěn)定分散液，并因油滴的相對(duì)小直徑形成。
[0007]油氣分離裝置(GOSP)是公知的，并用于分離氣體、水和油以制造干燥原油作為最終產(chǎn)物。來(lái)自油藏的含水石油的較高含水率和緊密乳液增加了在GOSP中分離的難度和必要時(shí)間。當(dāng)含水率提高時(shí)，在分離設(shè)備內(nèi)的保留時(shí)間增加以應(yīng)對(duì)過(guò)量的水，結(jié)果，石油生產(chǎn)速率降低，GOSP成為石油生產(chǎn)中的瓶頸。
[0008]油滴尺寸分布是影響油水分離器設(shè)計(jì)的重要因素。與處理、操作和處置這種水相關(guān)的成本隨時(shí)間而提高，因?yàn)榉蛛x效率低。沉降速度(Vt)，其度量油與水的粗分離，取決于兩種不混溶液體的密度差值的量級(jí)。根據(jù)斯托克斯定律的沉降速率函數(shù)是:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的脫水器容器上游的在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫水器容器中或在脫水器容器的下游與脫鹽器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的傳感器；和 接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)并基于乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體的處理器/控制器。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器是在該脫水器容器中的浮力結(jié)構(gòu)，該傳感器使用高頻電磁能量發(fā)射器和/或接收器連續(xù)監(jiān)測(cè)液體表面。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該傳感器包含成像系統(tǒng)，其生成脫水器容器的下游和脫鹽器容器的上游的滑流的圖像。
4.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的脫鹽器容器上游的在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫鹽器容器中或在脫鹽器容器的下游與水/油分離器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的傳感器；和 接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)并基于 乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體的處理器/控制器。
5.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該傳感器是浮力結(jié)構(gòu)，該傳感器使用高頻電磁能量發(fā)射器和/或接收器連續(xù)監(jiān)測(cè)液體表面。
6.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該傳感器包含在脫鹽器中的成像系統(tǒng)，其生成脫鹽器容器的下游和水/油分離器容器的上游的滑流的圖像。
7.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的水/油分離器容器上游的在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在水/油分離器容器中或在水/油分離器容器的下游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的傳感器；和 接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)并基于乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體的處理器/控制器。
8.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該傳感器是在該水/油分離器容器中的浮力結(jié)構(gòu)，該傳感器使用高頻電磁能量發(fā)射器和/或接收器連續(xù)監(jiān)測(cè)液體表面。
9.權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該傳感器是生成水/油分離器容器的下游的滑流的圖像的成像系統(tǒng)。
10.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括:在用于接收水-油乳液的脫水器容器上游的第一在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫水器容器中或在脫水器容器的下游與脫鹽器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第一傳感器； 在用于接收水-油乳液的脫鹽器容器上游的第二在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫鹽器容器中或在脫鹽器容器的下游與水/油分離器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第二傳感器；和處理器/控制器，其 接收來(lái)自第一傳感器的數(shù)據(jù)并基于第一傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第一在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體，和接收來(lái)自第二傳感器的數(shù)據(jù)并基于第二傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第二在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體。
11.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的脫水器容器上游的第一在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫水器容器中或在脫水器容器的下游與脫鹽器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第一傳感器； 在用于接收水-油乳液的水/油分離器容器上游的第二在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在水/油分離器容器中或在水/油分離器容器的下游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第二傳感器；和處理器/控制器，其 接收來(lái)自第一傳感器的數(shù)據(jù)并基于第一傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第一在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體，和接收來(lái)自第二傳感器的數(shù)據(jù)并基于第二傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第二在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體。
12.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的脫鹽器容器上游的第一在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫鹽器容器中或在脫鹽器容器的下游與水/油分離器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第一傳感器； 在用于接收水-油乳液的水/油分離器容器上游的第二在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在水/油分離器容器中或在水/油分離器容器的下游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第二傳感器；和處理器/控制器，其 接收來(lái)自第一傳感器的數(shù)據(jù)并基于第一傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第一在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體，和接收來(lái)自第二傳感器的數(shù)據(jù)并基于第二傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第二在線微波處理 子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體。
13.用于油-氣分離裝置(GOSP)以促進(jìn)從油中除水的動(dòng)態(tài)破乳系統(tǒng)，該GOSP至少包括與脫鹽器容器流體連通的脫水器容器，該脫鹽器容器進(jìn)而與水/油分離器容器流體連通，該破乳系統(tǒng)包括: 在用于接收水-油乳液的脫水器容器上游的第一在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫水器容器中或在脫水器容器的下游與脫鹽器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第一傳感器； 在用于接收水-油乳液的脫鹽器容器上游的第二在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在脫鹽器容器中或在脫鹽器容器的下游與水/油分離器容器的上游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第二傳感器； 在用于接收水-油乳液的水/油分離器容器上游的第三在線微波處理子系統(tǒng)； 用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和傳送表示在水/油分離器容器中或在水/油分離器容器的下游的水-油乳液的一種或多種性質(zhì)的數(shù)據(jù)的第三傳感器；和處理器/控制器，其 接收來(lái)自第一傳感器的數(shù)據(jù)并基于第一傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第一在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體， 接收來(lái)自第二傳感器的數(shù)據(jù)并基于第二傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第二在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體，和接收來(lái)自第三傳感器的 數(shù)據(jù)并基于第三傳感器測(cè)定的乳液的性質(zhì)將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳送至第三在線微波處理子系統(tǒng)以產(chǎn)生并施加預(yù)定特性的微波能量至流動(dòng)的流體。
【文檔編號(hào)】B01D17/12GK103813842SQ201280045986
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】E·N·艾爾-沙菲, M·R·克罕 申請(qǐng)人:沙特阿拉伯石油公司