三相分離器運行的一些淺見

王成海 趙毅(大港油田原油運銷公司尼日爾技術支持 天津 大港 300280)

CPF聯(lián)合站是中石油在尼日爾建立的第一個油田的第一個聯(lián)合站，而該聯(lián)合站的三相分離器又是油氣水的中心處理設備，其運行穩(wěn)定性不但影響到原油的脫后含水，而且對污水處理和天然氣發(fā)電站都會造成嚴重影響，所以，如何保證三相分離器正常運行，為下游電站和污水系統(tǒng)輸送合格的產(chǎn)品尤為重要。

一、CPF聯(lián)合站及三相分離器簡介

CPF聯(lián)合站是尼日爾阿加德姆油田一期100×104t/a產(chǎn)能建設的地面配套工程,主要負責油田油氣水集中處理及外輸。原油處理系統(tǒng)采用三相分離器和沉降罐兩段脫水工藝，所使用的三相分離器液處理能力12000 m3/d，氣處理能力100×104m3/d；污水處理能力為1440 m3/d。具有DCS、SSS、SC ADA自動控制、遠程監(jiān)控等先進技術，是一座具有中石油海外最高水平的集輸大站。原油處理系統(tǒng)流程為：FPF來油與OGM來油添加破乳劑后進入三相分離器，處理后原油進入脫氣塔，再進入沉降罐、凈化油罐，最后經(jīng)外輸泵外輸。分離后的污水和天然氣分別進入污水系統(tǒng)和天然氣處理系統(tǒng)。

CPF聯(lián)合站三相分離器由H BP公司設計制造，在尼日爾第一家是唯一的一個油田中應用，針對當?shù)馗吣秃蜕衬異毫託夂蚣仁菓靡彩翘剿?。三相分離器的運行穩(wěn)定與否，不但會造成原油含水超標，給二段脫水造成穩(wěn)亂；天然氣系統(tǒng)又會影響到電站運行，將會對整個油田的供電造成威脅，污水系統(tǒng)含油過高將直接影響到注水水質。

三相分離器工作原理

油氣水混合物首先經(jīng)入口旋流預分離筒實現(xiàn)氣液初步分離。分離后的氣體經(jīng)過聚結整流填料后，粒徑大于100 μ m的液滴由于重力作用沉降到液相空間，粒徑小于100 μ m的液滴被絲網(wǎng)捕霧器捕捉，含液量小于0.013 mL/m3的氣體從氣體出口流出。分離出的油水混合物下降至分離器底部，經(jīng)過聚結整流填料，在重力作用下，油水混合物分層。原油翻過堰板進入油室，低含水原油從油出口流出。分離出的水從水出口流出。分離出的砂能夠從設備底部的排砂口排出。

三相分離器的結構簡圖：

1.原油進口；2.入口旋流分離筒；3.防渦罩；4.聚結分離填料；5.排沙口；6.混合室；7.水出口；8.油出口；9.可調堰板；10.氣出口；11.金屬絲網(wǎng)捕霧器

三相分離器技術參數(shù)：

參數(shù)名稱處理油量進口油含水出口油含水氣口含液量單位m3/單位M g/d% % g/數(shù)值12000≤80參數(shù)名稱污水含油量操作溫度L ℃數(shù)值≤1000 ppm 50～60 M Pa≤30%≤0.013 mL/操作壓力0.35～0.6 Nm3操作液位1/2～2/3 m3

二、三相分離器的正常運行

信息記錄：

正常運行時，操作人員應該根據(jù)要求記錄信息：每隔一小時，記錄分離器壓力、分離器進出口油溫、油室液位、沉降室油水界位。每個四小時記錄進口原油含水、油出口含水、水出口含油。根據(jù)生產(chǎn)情況，每12小時記錄一次油氣水體積和化學藥劑注入量。控制最佳油水界面：

三相分離器是實現(xiàn)油氣水三相分離的設備。油水界面的控制非常重要。界面過高，減少了油相停留時間，縮短了油中水珠的聚結時間，會增大油中含水率，界面過低，不利于水中油珠聚結，會造成水中含油增高。正常生產(chǎn)時，減少界面波動，利于油水分離?？梢愿鶕?jù)不同的生產(chǎn)實際，把油水界面調整到適宜的位置。定期沖砂：

沖砂排砂周期取決于來液中的含砂量，當原油含砂少時，沖砂排砂間隔時間要長一些，當前暫定為每月進行一次，每次沖砂時間不超過5mi n，沖砂時要注重液面的平穩(wěn)操作。

三、經(jīng)常出現(xiàn)的問題及處理

原油含水超標：

三相分離器設計出口原油含水為≤30%。如果出現(xiàn)較差的含水指標，沉降罐含水過高，會引起外輸原油含水不達標，其原因可能為：

1.原油性質改變：若出現(xiàn)原油的密度、粘度變化，或老化油增、出現(xiàn)井口作業(yè)酸化液大量進入系統(tǒng)。此時需篩選變更破乳劑或提高脫水溫度等方法解決。

2 、前段工序不穩(wěn)定：來液量不正常，波及本設備正常運轉。

3 、破乳劑質量出現(xiàn)問題或出現(xiàn)故障。

4 、設備本身故障需要檢修。

污水含油超標：

分離器原設計脫出污水含油≤1000 ppm。污水含油超標可引起水區(qū)的污染，外輸水質不達標。引起污水含油增高的主要原因，除了操作不穩(wěn)定因素外，還有以下幾種可能因素：

1 、油性改變：老化油增多、脫水難度大、水中含油增多，需要更換破乳劑或調整破乳劑加入量。

2 、設備內油水界面控制過低或乳化過渡帶增厚等?？蛇M行界面高度的適當調高。

3 、水室隔板滲漏等原因。

氣中含液超標：

三相分離器設計出口氣中含液≤0.013 mL/m3。三相分離器產(chǎn)生油竄氣現(xiàn)象時，原油隨分離出的氣進入氣區(qū)設備，造成壓縮機進油，嚴重時發(fā)生爆裂，此為重大事故。若出現(xiàn)氣中含液增大，可能由于處理量大增液面控制過高，或捕霧器出現(xiàn)故障所致。

常見報警原因及處理措施：

1 、油水界面高報警：

原因：水出口控制閥控制失?。粊硪汉蝗辉黾?；水出口控制閥控制滯后；儀表假象。

處理方法：改自控為手動，打開控制閥旁通閥手動調節(jié)；觀察一段時間，如果來液含水持續(xù)增大，打開旁通閥手調；與現(xiàn)場儀表對比驗證。

2.油水界面低報警：

原因：水出口控制閥控制失敗；來液含水突然減少；水出口控制閥控制滯后；儀表假象。

處理方法：改自控為手動，打開控制閥旁通閥手動調節(jié)，觀察一段時間，如果來液含水持續(xù)減少，打開旁通閥手調；與現(xiàn)場儀表對比驗證。

通過對CPF三相分離器日常操作中出現(xiàn)的問題的分析，避免出現(xiàn)問題，在操作中還要注意：

原油處理過程中的三相分離器液面和壓力控制為關鍵過程，同時三相分離器的平衡是一個動態(tài)平衡，所以一定要做好數(shù)據(jù)監(jiān)控。在日常巡檢中，必須要認真仔細，嚴防跑冒滴漏、儀表失靈的情況發(fā)生，若有發(fā)現(xiàn)，必須及時反映予以解決。