一种用于油田分离器的翼型板模块及其安装方法 |
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| 申请号 | CN202211256367.0 | 申请日 | 2022-10-12 | 公开(公告)号 | CN117903837A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 大庆石油管理局有限公司; 中国石油天然气集团有限公司; 大庆油田建设集团有限责任公司; | 发明人 | 官云胜; 周俊鹏; 常晓曦; 李宾宾; 苗磊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种用于油田分离器的 翼型 板模 块 及其安装方法，其中翼型板模块包括翼型板部件和工艺部件；其中，翼型板部件包括第一翼型板组件和第二翼型板组件，第一翼型板组件一端与第二翼型板组件一端连接，第一翼型板组件、第二翼型板组件与 水 平面呈一定 角 度设置，工艺部件用于将翼型板部件固定在油田分离器内部。本发明的翼型板模块可以减少 原油 和杂质的附着，单个翼型板模块重量轻，使其具备现场组装的条件，安装和使用成本低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于油田分离器的翼型板模块，其特征在于，包括翼型板部件和工艺部件； |
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| 说明书全文 | 一种用于油田分离器的翼型板模块及其安装方法技术领域[0001] 本发明属于油气处理技术领域，特别涉及一种用于油田分离器的翼型板模块及其安装方法。 背景技术[0002] 油井采出液输送至联合站后，根据工艺要求时需要对油、气、水、泥沙杂质进行分离，常用设备有三项分离器、游离水、电脱水等。上述设备常用的分离工艺填料包括不锈钢波纹板聚结填料和陶瓷填料。在设备运行过程中，原油和杂质会附着在填料表面，随着使用时间的增加其附着量也随之增加，最终导致设备分离效率下降，达不到设备原有的技术指标。 [0003] 三相分离器和游离水脱除器在油田采出液处理中的使用量非常大，以往使用不锈钢或陶瓷，其成本造价较高；填料的更换不仅增加运行成本，同时设备停运也会影响整个处理站的生产能力。 发明内容[0004] 针对上述问题，本发明提供一种用于油田分离器的翼型板模块及其安装方法，减少容器设备的年清理次数，降低运行维护成本。 [0005] 一种用于油田分离器的翼型板模块，包括翼型板部件和工艺部件；其中，所述翼型板部件包括第一翼型板组件和第二翼型板组件，所述第一翼型板组件一端与所述第二翼型板组件一端连接，所述第一翼型板组件、所述第二翼型板组件与水平面呈一定角度设置，所述工艺部件用于将所述翼型板部件固定在油田分离器内部。 [0007] 其中，所述第一底部框架的第一端和所述第二底部框架的第一端分别与所述支撑立柱底部的两侧固定连接，所述上部框架固定设置在所述支撑立柱的上部。 [0008] 进一步的，所述工艺部件还包括支撑组件； [0009] 其中，所述支撑组件包括若干第一支撑杆、若干第二支撑杆、若干第三支撑杆和若干第四支撑杆，所述第一底部框架在靠近其第二端的位置通过若干所述第一支撑杆与所述上部框架的第一侧连接，所述第一底部框架中间位置通过若干所述第二支撑杆与所述支撑 立柱连接；所述第二底部框架在靠近其第二端的位置通过若干所述第三支撑杆与所述上部 框架的第二侧连接，所述第二底部框架中间位置通过若干所述第四支撑杆与所述支撑立柱 连接。 [0010] 进一步的，所述第一翼型板组件设置在第一底部框架上，所述第一翼型板组件包括n层第一翼板，n为大于1的正整数，n层第一翼板从下往上依次层叠设置在所述第一底部 框架上，n层第一翼板中相邻的两层第一翼板之间均设置有多个第一定距块。 [0011] 进一步的，所述第二翼型板组件设置在所述第二底部框架上，所述第二翼型板组件包括m层第二翼板，m为大于1的正整数，m层第二翼板从下往上依次层叠设置在所述第二 底部框架上，m层第二翼板中相邻的两层第二翼板之间均设置有多个第二定距块。 [0012] 进一步的，所述第一翼型板组件和所述第二翼型板组件互为镜像。 [0013] 进一步的，所述第一底部框架与n层第一翼板平行设置，所述第二底部框架与m层第二翼板平行设置。 [0014] 进一步的，若干所述第一支撑杆和若干所述第二支撑杆之间相互平行，若干所述第一支撑杆之间等间距设置，若干所述第二支撑杆之间等间距设置，若干所述第一支撑杆、若干所述第二支撑杆与所述第一底部框架相互垂直；若干所述第三支撑杆和若干所述第四 支撑杆之间相互平行，若干所述第三支撑杆之间等间距设置，若干所述第四支撑杆之间等 间距设置，若干所述第三支撑杆、若干所述第四支撑杆与所述第二底部框架相互垂直。 [0015] 进一步的，所述第一翼板和所述第二翼板采用PPR材质。 [0016] 进一步的，所述第一翼板和所述第二翼板的厚度在3.5～4.0mm之间。 [0017] 进一步的，n层第一翼板中间设置有第一钢板层，m层第二翼板中间设置有第二钢板层。 [0018] 进一步的，所述翼型板模块还包括第一连接组件、第二连接组件、第三连接组件、第四连接组件、第一连接板和第二连接板； [0019] 所述第一连接组件靠近所述第一底部框架的第二端底部设置，所述第二连接组件设置在所述第一底部框架的中间位置底部；所述第三连接组件靠近所述第二底部框架的第 二端底部设置，所述第四连接组件设置在所述第二底部框架的中间位置底部；所述第一连 接板和所述第二连接板分别设置在上部框架的两侧。 [0020] 进一步的，所述第一连接组件和所述第三连接组件以所述支撑立柱的中心线为中心互为镜像，所述第二连接组件和所述第四连接组件以支撑立柱的中心线为中心互为镜 像，所述第一连接板和所述第二连接板以所述支撑立柱的中心线为中心互为镜像； [0021] 所述第一连接组件和所述第三连接组件均包括第一撑杆和第一弧形板，所述第一连接组件的所述第一撑杆一端与所述第一底部框架的第二端底部连接，另一端与所述第一 弧形板连接； [0022] 所述第二连接组件和所述第四连接组件均包括第二撑杆和第二弧形板，所述第二连接组件的所述第二撑杆一端与所述第一底部框架中间位置的底部连接，另一端与所述第 二弧形板连接。 [0023] 本发明还提供一种用于油田分离器的翼型板模块的安装方法，包括以下步骤：将翼型板部件放置在托架上，将托架连同翼型板部件转移至油田分离器内部指定位置；使用 千斤顶将翼型板部件举升，使用工艺部件将翼型板部件固定在油田分离器内部；取出托架，将工艺部件与油田分离器内部的连接处进行焊接。 [0024] 本发明的有益效果：本发明的翼型板模块可以减少原油和杂质的附着，单个翼型板模块重量轻，使其具备现场组装的条件，安装和使用成本低。 [0025] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。 附图说明[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0027] 图1示出了根据本发明实施例的一种用于油田分离器的翼型板模块的结构示意图； [0028] 图2示出了根据本发明实施例的工艺部件和翼型板部件安装示意图； [0029] 图3示出了根据本发明实施例的工艺部件结构示意图； [0030] 图4示出了根据本发明实施例的翼型板部件的安装示意图。 [0031] 图中：1、翼型板部件；2、工艺部件；3、第一翼型板组件；4、第二翼型板组件；5、第一底部框架；6、第二底部框架；7、支撑立柱；8、上部框架；9、第一支撑杆；10、第二支撑杆；11、第三支撑杆；12、第四支撑杆；13、第一连接组件；14、第二连接组件；15、第三连接组件；16、第四连接组件；17、第一连接板；18、第二连接板；19、第一撑杆；20、第一弧形板；21、第二撑杆；22、第二弧形板；23、托架；24、油田分离器；31、第一钢板层；41、第二钢板层。 具体实施方式[0032] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0033] 需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。 [0034] 本发明实施例提供一种用于油田分离器的翼型板模块，用于油田采出液的油、气、水分离，减少原油和杂质的附着，控制单个模块重量，使其具备现场组装的条件，并且成本低。 [0035] 如图1所示，一种用于油田分离器的翼型板模块，包括翼型板部件1和工艺部件2，翼型板结构，减少原油和杂质的附着。 [0036] 其中，翼型板部件1包括第一翼型板组件3和第二翼型板组件4，第一翼型板组件3一端与第二翼型板组件4一端连接，第一翼型板组件3、第二翼型板组件4与水平面呈一定角度设置，工艺部件2用于将翼型板部件1固定在油田分离器内部。 [0037] 第一翼型板组件3、第二翼型板组件4与水平面呈一定角度可保证原油和杂质的最佳流动性，原油在通过第一翼型板组件3和第二翼型板组件4后，附着的原油和杂质将沿着 坡度向下流淌，增加翼型板部件1使用时间。核心翼型板部件1使用周期提升300％，减少容器设备的年清理次数。分离脱水设备运行维护成本降低。 [0038] 如图2所示，在一个实施例中，工艺部件2包括第一底部框架5、第二底部框架6、支撑立柱7、上部框架8和支撑组件。 [0039] 其中，第一底部框架5的第一端和第二底部框架6的第一端分别与支撑立柱7底部的两侧固定连接，上部框架8固定设置在支撑立柱7的上部。 [0040] 第一底部框架5、第二底部框架6、支撑立柱7和上部框架8组成翼型板模块的外框，保证翼型板模块的刚性和稳定性。 [0041] 第一翼型板组件3设置在第一底部框架5上，第一翼型板组件3包括n层第一翼板，n为大于1的正整数，n层第一翼板从下往上依次层叠设置在第一底部框架5上，n层第一翼板 中相邻的两层第一翼板之间均设置有多个第一定距块，安装时将多个第一定距块固定在若 干第一支撑杆9和若干第二支撑杆10上。 [0042] 第二翼型板组件4设置在第二底部框架6上，第二翼型板组件4包括m层第二翼板，m为大于1的正整数，m层第二翼板从下往上依次层叠设置在第二底部框架6上，m层第二翼板 中相邻的两层第二翼板之间均设置有多个第二定距块，安装时，将多个第二定距块固定在 若干第三支撑杆11和若干第四支撑杆12上。 [0043] 如图3所示，支撑组件包括若干第一支撑杆9、若干第二支撑杆10、若干第三支撑杆11和若干第四支撑杆12，第一底部框架5在靠近其第二端的位置通过若干第一支撑杆9与上 部框架8的第一侧连接，第一底部框架5中间位置通过若干第二支撑杆10与支撑立柱7连接； 第二底部框架6在靠近其第二端的位置通过若干第三支撑杆11与上部框架8的第二侧连接， 第二底部框架6中间位置通过若干第四支撑杆12与支撑立柱7连接。 [0044] 在一个实施例中，第一定距块和第二定距块采用塑料材质，例如PPR材质，定距块使用塑料材质，使得翼型板部件1重量轻，便于安装，并且使用塑料材质耐腐蚀性好，成本低。 [0045] 在一个实施例中，若干第一支撑杆9和若干第二支撑杆10之间相互平行，若干第一支撑杆9之间等间距设置，若干第二支撑杆10之间等间距设置，若干第一支撑杆9、若干第二支撑杆10与第一底部框架5相互垂直；若干第三支撑杆11和若干第四支撑杆12之间相互平 行，若干第三支撑杆11之间等间距设置，若干第四支撑杆12之间等间距设置，若干第三支撑杆11、若干第四支撑杆12与第二底部框架6相互垂直。 [0046] 在一个实施例中，上部框架8与支撑立柱7相互垂直。 [0047] 在一个实施例中，翼型板模块用于壳体为圆筒形的油田分离器，第一翼型板组件3和第二翼型板组件4互为镜像，即m＝n。第一底部框架5、第二底部框架6镜像设置在支撑立柱7的两侧，第一底部框架5与n层第一翼板平行设置，第二底部框架6与m层第二翼板平行设置。 [0048] 第一翼型板组件3支撑立柱7远离支撑立柱7一侧为第一弧形，第二翼型板组件4支撑立柱7远离支撑立柱7一侧为第二弧形，第一弧形和第二弧形半径小于壳体内圆半径，第 一弧形和第二弧形可以设置为相同尺寸。 [0049] 第一翼型板组件3、第二翼型板组件4和工艺部件2的尺寸根据壳体的内径设置，具体的，支撑立柱7的长度小于壳体的内径，支撑立柱7的中心线穿过壳体的圆心，第一底部框架5的第二端和第二底部框架6的第二端与壳体的内侧壁具有间隙，第一翼型板组件3远离 支撑立柱7一侧与壳体的内侧壁具有间隙，第二翼型板组件4远离支撑立柱7一侧与壳体的 内侧壁具有间隙。 [0050] 在一个实施例中，第一翼板和第二翼板采用PPR材质，PPR又称无规共聚聚丙烯，其产品韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点。 [0052] 如图2所示，进一步的，n层第一翼板中间设置有第一钢板层31，m层第二翼板中间设置有第二钢板层41，在多层第一翼板和多层第二翼板中间分别设置钢板层，起到整体加 强第一翼型板组件3和第二翼型板组件4的作用。 [0053] 本发明实施例的第一翼板和第二翼板材料使用指定的非金属材料，与常规的碳钢和不锈钢填料相比较，重量较轻，单个翼型板模块重量减轻，方便现场安装。另外，第一翼板和第二翼板所选择的材料具有较好的耐腐蚀性，不需要二次防腐。 [0054] 如图3所示，在一个实施例中，用于油田分离器的翼型板模块还包括第一连接组件13、第二连接组件14、第三连接组件15、第四连接组件16、第一连接板17和第二连接板18，以上连接组件和连接板用于翼型板模块与待改造设备之间的连接。 [0055] 其中，第一连接组件13靠近第一底部框架5的第二端底部设置，第二连接组件14设置在第一底部框架5的中间位置底部；第三连接组件15靠近第二底部框架6的第二端底部设 置，第四连接组件16设置在第二底部框架6的中间位置底部；第一连接板17和第二连接板18分别设置在上部框架8的两侧。 [0056] 例如，若翼型板模块用于圆筒形壳体的油田分离器，第一连接组件13和第二连接组件14用于将第一底部框架5与壳体连接，第三连接组件15和第四连接组件16用于将第二 底部框架6与壳体连接，第一连接板17和第二连接板18用于将上部框架8与壳体连接。 [0057] 进一步的，第一连接组件13和第三连接组件15以支撑立柱7的中心线为中心互为镜像，第二连接组件14和第四连接组件16以支撑立柱7的中心线为中心互为镜像，第一连接板17和第二连接板18以支撑立柱7的中心线为中心互为镜像。 [0058] 具体的，第一连接组件13和第三连接组件15均包括第一撑杆19和第一弧形板20，第一连接组件13的第一撑杆19一端与第一底部框架5的第二端底部连接，第一连接组件13 的第一撑杆19的另一端与第一弧形板20连接。 [0059] 第二连接组件14和第四连接组件16均包括第二撑杆21和第二弧形板22，第二连接组件14的第二撑杆21一端与第一底部框架5中间位置的底部连接，第二连接组件14的第二 撑杆21的另一端与第二弧形板22连接。 [0060] 第一弧形板20、第二弧形板22、第一连接板17和第二连接板18的半径与壳体内圆的半径相同，使得第一弧形板20、第二弧形板22、第一连接板17和第二连接板18与壳体相贴合，便于安装固定和美观。 [0061] 在一个实施例中，第一底部框架5和第二底部框架6由槽钢焊接而成，支撑立柱7和上部框架8采用槽钢焊接而成，支撑组件均采用无缝钢管，第一弧形板20、第二弧形板22、第一连接板17和第二连接板18采用Q235B钢板，采用常用的型材和管材使得翼型板模块成本 低。 [0062] 本发明实施例的翼型板模块可用于直径≤4000mm的三相分离器、游离水脱出器、电脱水器，下面以用于直径4000mm的三相分离器为例进行示例性说明。 [0063] 第一翼型板组件3与水平面的夹角和第二翼型板组件4与水平面的夹角均为35°，第一翼型板组件3包括39层第一翼板，第二翼型板组件包括39层第二翼板，第一支撑杆9设 置4根(在第一底部框架5的两侧设置两组，每组2根)，第二支撑杆10设置6根(在第一底部框架5的两侧设置两组，每组3根)，第三支撑杆11设置4根(在第二底部框架6的两侧设置两组，每组2根)，第四支撑杆12设置6根(在第二底部框架6的两侧设置两组，每组3根)，第一支撑杆9和第二支撑杆10与第一底部框架5垂直，第三支撑杆11和第四支撑杆12与第二底部框架 6垂直，第一翼型板组件3远离支撑立柱7一侧与壳体间隙为50mm，第二翼型板组件4远离支 撑立柱7一侧与壳体间隙也为50mm；第一弧形板20、第二弧形板22、第一连接板17和第二连接板18分别与壳体的内侧壁贴合。 [0064] 本发明实施例的翼型板模块采用标准化设计，翼型板模块的宽度可以设置为固定值，例如，将翼型板模块的宽度设置为一米，根据分离设备能力需求，由多个翼型板模块组合成一个填料，若用于直径4000mm的三相分离器、游离水脱出器、电脱水器，常规情况下设置4组翼型板模块为一组进行使用。 [0065] 如图4所示，本发明实施例还提供上述用于油田分离器24的翼型板模块的安装方法，包括：使用无缝管与槽钢焊接制成托架23，将翼型板部件1放置在托架23上，使用倒链将托架23连同翼型板部件1转移至油田分离器24内部指定位置，使用千斤顶将翼型板部件1举 升，使用工艺部件2将翼型板部件1固定在油田分离器24内部，取出托架23，将工艺部件2与油田分离器24内部的连接处进行焊接。 [0066] 本发明实施例的用于油田分离器24的翼型板模块已用于多个采油厂的多台三相分离器的改造和多台游离水的改造，分离脱水效率高效稳定，分离脱水设备运行维护成本 降低，单个部件重量减轻，方便现场安装。 [0067] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的精神和范围。 |
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