1.一種在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,包括除砂處理系統(tǒng)、油水分離系統(tǒng)、排放砂系統(tǒng)及其輸送管路和泵,其特征在于:所述除砂處理系統(tǒng)設置在靠近海底油氣井口位置處,所述除砂處理系統(tǒng)包括除砂器(v-1)、洗沙器(v-2)和集砂器(v-3)及其管路,所述油水分離系統(tǒng)包括油水分離器(v-4)及其管路,所述排放砂系統(tǒng)包括與集砂器(v-3)的排沙出口連接的排放管路及其控制閥,設置循環(huán)水泵(p-2),油水分離器(v-4)通過第十二開關閥(k-12)與循環(huán)水泵(p-2)一端管口連接,循環(huán)水泵(p-2)的另一端管口通過第七開關閥(k-7)與集砂器(v-3)的進水口進行連接;
2.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:第一開關閥(k-1)和第十四開關閥(k-14)始終保持長開狀態(tài),維持生產的正常穩(wěn)定進行。
3.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:利用油水分離清潔模式定期或者不定期對油水分離器(v-4)內部進行清潔處理,在油水分離器(v-4)內部還設有第三油水分離器內件(n-6),第三油水分離器內件(n-6)的一端管口通過設有第十三開關閥(k-13)的輸送管路與洗沙器(v-2)的管口連接,第三油水分離器內件(n-6)的另一端管口通過設有第十一開關閥(k-11)的輸送管路與循環(huán)水泵(p-2)的一端管口連接,循環(huán)水泵(p-2)的另一端管口還通過設有第十二開關閥(k-12)的輸送管路與油水分離器(v-4)連接;運行油水分離清潔模式的操作方法是:打開循環(huán)水泵(p-2),打開第五開關閥(k-5)、第十一開關閥(k-11)、第十二開關閥(k-12)和第十三開關閥(k-13),使得運行油水分離清潔產生的所有固體顆粒被排放至集砂罐(v-3)中進行收集,從而維持油水分離器(v-4)的清潔狀態(tài)。
4.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:在循環(huán)水泵(p-2)和油水分離器(v-4)之間的輸送管路中設置第十開關閥(k-10),當含油水從洗沙器(v-2)進入油水分離器(v-4)進行油水分離時,第十開關閥(k-10)保持打開,使得一部分循環(huán)水進入油水分離器(v-4)的第二油水分離器內件(n-5),在含油水中的自由油顆粒在第二油水分離器內件(n-5)作用下,不斷聚集成大油顆粒,并最終浮出水面,實現油水分離;進行油水分離時,控制循環(huán)水形成兩個回路:
5.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:在進口氣體的驅動下,從海底油井的井口流出的油氣中的氣體經過第二開關閥(k-2)所在的輸送管道進入油水分離器(v-4),油水分離器(v-4)中的第一油水分離器內件(n-4)利用流入氣體的抽吸作用,抽吸浮油后,混合油氣再經過第三開關閥(k-3)流入連通下游管區(qū)的輸送管道,實現油氣的回收。
6.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:經過清洗后分離的砂表面的油漬被清洗到水相中之后,得到的干凈砂達到干凈并符合排放標準要求,啟動排放砂操作,此時,打開第十二開關閥(k-12)、第七開關閥(k-7)和第九開關閥(k-9),使第十二開關閥(k-12)、循環(huán)水泵(p-2)、第七開關閥(k-7)、集砂罐(v-3)中設置的集砂罐內件(n-3)和第九開關閥(k-9)形成輸送管路,啟動循環(huán)水泵(p-2),使干凈砂經過集砂罐內件(n-3)作用,通過第九開關閥(k-9)所在的排出管道送去排沙區(qū)域。
7.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:在所述裝置的進口油氣管路中無可利用的生產水產出時,利用海水進行洗沙和排沙,設置由海水增壓泵(p-1)、海水過濾器(v-5)、第六開關閥(k-6)連接形成海水排沙輸送管路;當所述裝置系統(tǒng)壓力比海水壓力高時,進行海水排砂操作開始前,先關閉除砂器(v-1)和集砂罐(v-3)之間的第四開關閥(k-4),然后啟動海水增壓泵(p-1),使海水進入海水過濾器(v-5),并流過海水過濾器(v-5)內設置的海水過濾器內件(n-7),除去海水中的固體物;海水經過第六開關閥(k-6)進入集砂罐(v-3),將集砂罐(v-3)內的分離砂經過第八開關閥(k-8)導入洗沙器(v-2);洗沙后得到的固體砂經過洗沙器內件(n-2)作用后,再經第五開關閥(k-5)所在的輸送管路輸送后,落入集砂罐(v-3)中,而洗沙器內件(n-2)作用后產生的含油水則流入油水分離器(v-4),直到油水分離器(v-4)中的液位達到設定要求,則停止海水增壓泵(p-1)工作。
8.根據權利要求1所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:在所述裝置的進口油氣管路中無可利用的生產水產出時,利用海水進行洗沙和排沙,設置由放水開關閥門、海水過濾器(v-5)、第六開關閥(k-6)連接形成海水排沙輸送管路;當所述裝置系統(tǒng)壓力比海水壓力低時,進行海水排砂操作開始前,先關閉除砂器(v-1)和集砂罐(v-3)之間的第四開關閥(k-4),然后打開放水開關閥門,使海水進入海水過濾器(v-5),并流過海水過濾器(v-5)內設置的海水過濾器內件(n-7),除去海水中的固體物;海水經過第六開關閥(k-6)進入集砂罐(v-3),將集砂罐(v-3)內的分離砂經過第八開關閥(k-8)導入洗沙器(v-2);洗沙后得到的固體砂經過洗沙器內件(n-2)作用后,再經第五開關閥(k-5)所在的輸送管路輸送后,落入集砂罐(v-3)中,而洗沙器內件(n-2)作用后產生的含油水則流入油水分離器(v-4),直到油水分離器(v-4)中的液位達到設定要求,則關閉放水開關閥門。
9.根據權利要求7或8所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:在海水過濾器(v-5)底部還設有第十五開關閥(k-15),打開第十五開關閥(k-15)用于排放海水過濾器(v-5)中分離出來的固體物。
10.根據權利要求7或8所述在海底從石油天然氣中分離和排放砂的裝置,其特征在于:利用海水進行洗沙和排沙時,在海水過濾器內件(n-7)中加入抑制生物在系統(tǒng)內繁殖的化學藥劑。