一、三相分離器結(jié)構(gòu)及工作原理

 

 

1.三相分離器的工藝流程

 

 

所有來油經(jīng)游離水三項(xiàng)分離器分離再添加破乳劑進(jìn)入換熱器加熱升溫至70~75℃然后進(jìn)入高效三相分離器進(jìn)行分離，分離器壓力控制在0.15~0.20Mpa，油液面控制在80~100cm、水液面控制在100~120cm，除油器進(jìn)出口壓差控制在0.2Mpa，處理合格后的原油含水率控制在2%左右經(jīng)穩(wěn)定塔閃蒸穩(wěn)定后進(jìn)入原油儲(chǔ)罐，待含水小于0.8%后外輸至管道。

 

 

2.三相分離器工作原理

 

 

各采油隊(duì)來液由分離器進(jìn)液管進(jìn)入進(jìn)液艙，容積增大，流速降低，緩沖降壓，氣體隨壓力的降低自然逸出上浮，在進(jìn)液艙油、氣、水靠比重差進(jìn)行初步分離。分離后的水從底部通道進(jìn)入沉降室。經(jīng)過分離的液體經(jīng)過波紋板時(shí)，由于接觸面積增加，不銹鋼波紋板又具有親水憎油的特性，再進(jìn)行油、氣、水的分離。隨后進(jìn)入沉降室，靠油水比重差進(jìn)行分離；通過加熱使液體溫度增加，增加油水分子碰撞機(jī)會(huì)，加大了油水比重差；小油滴和小水滴碰撞機(jī)會(huì)多聚結(jié)為大油滴和大水滴，加速油水分離速度；油上浮、水下沉實(shí)現(xiàn)油、水進(jìn)一步分離；油、氣和水通過出口管線排出。

 

 

2.1重力沉降分離

 

 

分離器正常工作時(shí)，液面要求控制在1/2~2/3之間。在分離器的下部分是油水分離區(qū)。經(jīng)過一定的沉降時(shí)間，利用油和水的比重差實(shí)現(xiàn)分離。

 

2.2 離心分離

 

 

油井生產(chǎn)出來的油氣混合物在井口剩余壓力的作用下，從油氣分離器進(jìn)液管噴到碟形板上使液體和氣體，在離心力的作用下氣體向上，而液體（混合）比重大向下沉降在斜板上，向下流動(dòng)時(shí)，還有一部分氣體向氣出口方向流去，當(dāng)氣體流到削泡器處，需改變氣體的流動(dòng)方向，氣體比重小，在氣體中還有一部分大于100微米的液珠與消泡器碰撞掉下沉降到液面上，同時(shí)液面上的油泡碰撞在削泡器，使氣體向上流動(dòng)，完成了離心的初步氣液分離

 

 

2.3碰撞分離

 

 

當(dāng)離心分離出來的氣體進(jìn)入分離器上面除霧器，氣體被迫繞流，由于油霧的密度大，在氣體流速加快時(shí)，霧狀液體慣性力增大，不能完全的隨氣流改變方向，而除霧器網(wǎng)狀厚度300mm截面孔隙只有0.3mm小孔道，霧滴隨氣流提高速度，獲得慣性能量，氣體在除霧器中不斷的改變方向，反復(fù)改變速度，就連續(xù)造成霧滴與結(jié)構(gòu)表面碰撞并吸附在除霧器網(wǎng)上。吸附在除霧器網(wǎng)上油霧逐漸累起來，由大變小，沿結(jié)構(gòu)垂直面流下，從而完成了碰撞分離。

 

二、高效三相分離器在運(yùn)行過程中的管理

 

 

1.油水界面的調(diào)節(jié)

 

 

根據(jù)油田油品特性特點(diǎn)不同，對(duì)油水指標(biāo)要求不同，處理液量不同的特點(diǎn)，我們要及時(shí)分析，及時(shí)調(diào)整合理的油水界面。在三相分離器運(yùn)行中，合理的油水界面是如何高效的發(fā)揮三相分離作用的必然條件。當(dāng)?shù)秃瓦M(jìn)三相要求出合格油時(shí)，就應(yīng)盡可能降低油水界面。

 

 

2.低含水油對(duì)三相分離器運(yùn)行的影響和管理

 

 

目前本站使用的三相分離器都是臥式分離器，原油從進(jìn)口進(jìn)入沉降緩沖室。由于緩沖室與沉降之間連通，原油必須與緩沖室的水相混合。如果低含水油進(jìn)三相，則易產(chǎn)生更多的乳化液，而使油水界面逐層下移，造成油水界面不清晰，造成水室跑油現(xiàn)象。

 

 

3.破乳劑、溫度對(duì)三相分離器脫水的影響

 

 

破乳劑是一種高分子的有機(jī)化合物,是高效能的表面活性物質(zhì),當(dāng)加入原油乳化液中,這種物質(zhì)能夠吸附在油水界面上擠掉乳化劑所占據(jù)的位置,降低了界面薄膜的機(jī)械強(qiáng)度,改變?nèi)榛侯愋图胺€(wěn)定性.。長(zhǎng)期以來破乳劑脫水是一項(xiàng)很有效的化學(xué)脫水方式。

 

 

三、高效三相分離器操作中出現(xiàn)的問題及處理辦法

 

 

1.在三相分離器分離過程中產(chǎn)生油串氣（跑油）現(xiàn)象，即油箱中的油進(jìn)入氣天然氣管道，隨后進(jìn)入氣區(qū)，從而污染氣區(qū)設(shè)備。高效三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象時(shí)，原油隨分離出的氣進(jìn)入氣區(qū)設(shè)備，造成壓縮機(jī)進(jìn)油，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生爆裂，所以一定要檢測(cè)好數(shù)據(jù)，不能發(fā)生油串氣現(xiàn)象。

 

 

產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象的原因有：采油區(qū)來液量過大；來液量忽高忽低，三相分離器處理時(shí)的平衡的動(dòng)態(tài)性很強(qiáng);油氣界面調(diào)整不夠準(zhǔn)確,即過低而引起；分離器工作壓力過低；出油、出水管線不暢，造成堵塞；三相分離器出現(xiàn)機(jī)械故障。

 

 

三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象的解決方法和注意事項(xiàng)：

 

 

三相分離器產(chǎn)生油串氣現(xiàn)象時(shí)，首先要緊急停壓縮機(jī)，之后清掃三相分離器冷凝器中所有的原油，在清理壓縮機(jī)中的原油，后調(diào)整油水界面，使高效三相分離器再次達(dá)到平衡，投入使用。

 

 

2.三相分離器壓力過低。即分離器的壓力低于0.15Mpa

 

三相分離器壓力過低時(shí)，分離器分離出的油壓不進(jìn)入穩(wěn)定塔中；分離出的水壓不進(jìn)自然沉降罐；還有可能引起壓縮機(jī)停機(jī);分離效果不好，油水界面混亂，容易造成水串油現(xiàn)象。

 

 

引起三相分離器壓力過低的原因有：采油區(qū)來液量小、含油氣比例太小；機(jī)械故障，一般表現(xiàn)為漏氣。

 

 

三相分離器壓力過低的解決方法：

 

 

調(diào)整出氣閥門，使三相分離器中壓力恢復(fù)，達(dá)到分離器的工作壓力標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在日常操作中的注意事項(xiàng)為：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，觀察穩(wěn)定塔和自然沉降罐的液面是否下降，觀察分離器的油水界面。

 

 

3.高效三相分離器壓力控制失靈，造成壓力大幅度波動(dòng)

 

 

由于各種原因，使自動(dòng)放氣系統(tǒng)失靈，操作人員應(yīng)根據(jù)具體情況，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理；若控制閥關(guān)閉，分離器壓力超過0.60Mpa時(shí)還不能打開，操作人員應(yīng)及時(shí)打開控制閥旁通，使壓力控制在0.25~0.35Mpa

 

 

四、結(jié)論

 

 

簡(jiǎn)單介紹三相分離器日常操作中出現(xiàn)的問題的分析以及在操作中要注意的問題：

 

 

1.原油處理過程中的高效三項(xiàng)分離器液面和壓力控制為關(guān)鍵過程，同時(shí)高效三項(xiàng)分離器的平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，所以一定要做好數(shù)據(jù)監(jiān)控，并且自然沉降罐液位增減的速度，原油穩(wěn)定塔的液面及其操作壓力等參數(shù)也是三項(xiàng)分離器平穩(wěn)運(yùn)行與否的重要依據(jù)。

 

 

2.三相分離中油水界面的控制非常重要，界面過高，減少了油相停留時(shí)間，縮短了油中水珠的聚結(jié)時(shí)間，會(huì)增加油中含水率，但水在設(shè)備內(nèi)的停留時(shí)間增大，利于水中含油減少；界面過低，利于油中含水降低，但不利于水中油珠聚結(jié)，會(huì)造成水中含油增高。因此控制好油水界面對(duì)三相分離器的分離效果及其重要。