三相分離器現(xiàn)場獨立計量平穩(wěn)分離運行方法創(chuàng)新及對策

馮艷梅 鄭遠春 賈曉寧 蔡雄 朱立寧

摘要：油田上目前主要采用的是儲油罐脫水、三相分離器脫水、沉降罐脫水。主要是運用端點加藥，管道破乳。大罐或三相分離器、沉降罐脫水工藝技術成熟，但在現(xiàn)場由于技術設備崗位員工技能素質(zhì)的良莠不齊等原因，造成不能平穩(wěn)輸油，因此只有進行現(xiàn)場技術改造使三相分離器達到現(xiàn)場獨立計量平穩(wěn)分離運行。

關鍵詞：沉降罐 分離器脫水 高效運行

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：B 文章編碼：1674-3520（2014）-02-00192-01

一、HXS型油氣水三相分離器使用的背景

對油氣水混合物的預處理，采油三廠多年來一直采用端點加藥、管道破乳、大罐溢流沉降脫水工藝模式。但經(jīng)過長期的運行發(fā)現(xiàn)，大罐溢流沉降脫水具有占地面積大、一次性投資大、油品蒸發(fā)損耗大等諸多弊端。2008年吳起油區(qū)首次采用HXS型高效油氣水三相分離器，它具有脫水效果好、自動化程度高、投資少等特點，保證采出水處理后水質(zhì)合格，完全達到了國家要求的污水回注指標，并有效降低了原油處理成本。隨著油田大規(guī)模開發(fā)的需要，作為一個集輸技師，現(xiàn)就吳起作業(yè)區(qū)靖四聯(lián)站三相分離器現(xiàn)場獨立計量平穩(wěn)分離運行的創(chuàng)新方法進行總結，旨在為進一步提高設備管理水平，提升全廠地面工藝水平作出應有的貢獻。

二、三相分離器投運的必然性

端點加藥——管道破乳——大罐溢流沉降脫水工藝模式，但該模式存在以下問題：

（一）是由于沉降罐投運時間較長，罐內(nèi)加熱盤管長期浸泡在污水中，腐蝕破損嚴重，維護頻繁，影響了聯(lián)合站的正常運行；

（二）是污水在沉降罐內(nèi)停留時間長，污水中細菌繁殖較快，加劇了對下游水源的污染和污水處理設備的腐蝕；

（三）是由于沉降罐脫水為開式流程，油氣蒸發(fā)損耗量較大；

（四）是我廠井區(qū)生產(chǎn)的原油中常含有大量伴生氣或溶解氣，氣液混合物進入沉降罐內(nèi)會對罐內(nèi)油水混合物進行攪拌，同時油氣水不均勻液流對沉降罐沖擊，使沉降罐的液流不平穩(wěn)；

（五）部分油區(qū)原油內(nèi)有毒氣體含量較大，氣液混合物進入沉降罐內(nèi)氣液分離，氣體從沉降罐內(nèi)排出對儲罐、人體的傷害較大。因此為了合理有效的解決這些問題，根據(jù)吳起油區(qū)低壓低滲的特點，以及作業(yè)區(qū)進入中后期發(fā)展階段，注水強驅技術的大規(guī)模應用， 在吳起作業(yè)區(qū)靖四聯(lián)應用HXS型油氣水三相分離器，成功應用后達到了井區(qū)伴生氣的回收和原油脫水的目的，為進一步提升全廠地面工藝水平奠定了基礎。

三、HXS型三相分離器介紹

HXS型油氣水三相分離器主要由筒體、填料、靜態(tài)攪拌器、自力式壓力調(diào)節(jié)器、浮子液面調(diào)節(jié)閥、安全閥、壓力表、閥門、液位自動采集顯示儀等構成。

采用油水界面檢測儀檢測油水界面，通過電動調(diào)節(jié)閥控制油水界面高度，實現(xiàn)了油水界面的穩(wěn)定性和可調(diào)性，確保分離器在理想狀態(tài)下工作，保證了油水分離效果。

吳起作業(yè)區(qū)靖四聯(lián)合站內(nèi)1#、2#、3#HXS3.0*12.4-0.6-Y三相分離器于2008年11月投用，肩負著站內(nèi)產(chǎn)進原油油氣水三相分離任務。上游來液經(jīng)加熱后進入三相分離器處理，兩臺三相分離器并聯(lián)運行，平均日處理量約1630m?，屬滿負荷運行，處理后原油平均含水在0.03%，直接進入凈化油罐外輸，所脫污水含油在30mg/l以下。

四、HXS型三相分離器脫水工藝的特點

HXS三相分離器脫水工藝模式與傳統(tǒng)沉降罐脫水工藝模式相比具有以下優(yōu)點。

（一）脫水效果好。三相分離器脫水時首先除去了油中大部分氣體，減少了氣體對液體的擾動，有利于油水分離，提高了脫水質(zhì)量。原油脫水率一般達99%以上。經(jīng)一次脫水后的原油可達凈化原油標準0.5%以下，重質(zhì)原油1%以下。

（二）自動化程度高。三相分離器采用了配套檢測、控制、記錄、報警等儀器儀表，可實現(xiàn)壓力、界面和油、水液面自動控制與超限報警，自動計量記錄和自控，數(shù)據(jù)遠傳等，達到無人值守。

（三）簡化了工藝流程。原脫氣脫水流程需二段甚至三段四段流程，設備多，流程復雜。而采用高效三相分離器后，用一段流程、一臺設備頂替了以前的多段流程和多臺設備。其容積負荷為傳統(tǒng)脫水設備的6～8倍。

（四）運行費用低。三相分離器體積小，加熱所需能耗少，結構緊湊，生產(chǎn)維護方便簡單，降低了日常運行費用。

（五）工藝流程密閉。原脫氣脫水流程需二段甚至三段四段流程，設備多，流程復雜。而采用高效三相分離器后，用一段流程、一臺設備頂替了以前的多段流程和多臺設備。采用三相分離器脫水，工藝流程由開式流程變?yōu)槊荛]流程，大大減少了油品的蒸發(fā)損耗，降低了站內(nèi)油氣污染，消減了安全隱患。

（六）投資少。HXS三相分離器比相同處理量的沉降罐投資少，占地面積小、施工期短，移動靈活方便，在平地緊缺的黃土高原上優(yōu)勢明顯。由于節(jié)省了大量的設備、簡化了流程和節(jié)省了占地，與舊工藝相比，一般能節(jié)省投資20%～50%，同時降低了原油凈化處理能耗。

五、HXS型三相分離器高效運行所需要的條件

（一）平穩(wěn)進液，上游連續(xù)、平穩(wěn)輸油，保證瞬時進液波動量在設計量的15%以內(nèi)；（二）高效破乳，加藥濃度控制在150～200ppm，效果較好；（三）運行溫度，三相分離器要求的運行溫度較高，一般在40～50℃間；（四）運行壓力，保證操作壓力在0.13～0.3MPa之間[1]。

六、常規(guī)流程運行弊端及改進方法

運行弊端： （一）每具三相分離器來液分流不均。（二）油品不一，對設備結垢腐蝕損壞嚴重。（三）目視化不清，靠閥門控制，有可能造成進液紊亂，出液不均勻。

改進方法：（一）三相分離器前端新增流量計，對每具設備的進液量進行監(jiān)控調(diào)整，使其分液均勻，進液平穩(wěn)，可實現(xiàn)獨立計量平穩(wěn)運行。（二）上游阻垢劑、過濾器等，減少設備結垢腐蝕等現(xiàn)象。（三）對每具設備來液瞬時流量監(jiān)控更為直觀、科學，不用采取人為經(jīng)驗所造成的不準確性。

七、使用效果及評價

（一）上游加藥，管道破乳，設備采用旋流離心預分離技術，加快相間分離速度，提高分離器效率。（二）采用聚結、整流分離填料，改善分離條件，提高油、水分離效率。（三）采用內(nèi)壓助排式排泥砂技術，確保容器內(nèi)分離出的泥砂可以不停產(chǎn)及時排出，為油水有效分離提供更多的有效空間。（四）油氣水砂分離器界面、液位及壓力自動控制，實現(xiàn)操作自動化，消除了人為因素對分離器運行的影響。