三相分離器分離效果的影響因素

程云雷

摘 要：對于三相分離器，要想取得良好的分離效果，對其影響因素的控制是十分必要的。該文主要通過分析影響分離器分離效果的因素，找出該過程中存在的問題，以便能不斷增進(jìn)三相分離器的分離效果和分離效率，為今后該工作的開展提供更多的便利。

關(guān)鍵詞：三相分離器 分離效果 因素分析

中圖分類號：TE937 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0126-02

三次采油技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用讓原油的產(chǎn)量穩(wěn)定提高，同時，原油脫水這一環(huán)節(jié)處理起來是愈加棘手，這主要是因?yàn)橛吞锊沙龅乃ざ群陀退榛潭榷荚诔什煌潭鹊奶嵘?，而造成的后果就是生產(chǎn)成本也隨之上升且居高不下，所以，現(xiàn)如今，如何提高三相分離器的分離技術(shù)是一個普遍要面對的問題。分離器能否正常工作受到很多方面的影響，除油氣分離效果之外，在生產(chǎn)過程中，原油生產(chǎn)、計(jì)量、油井來液的含沙、來液的穩(wěn)定程度、油氣損耗的程度以及油井措施等都有密切的聯(lián)系，分離器分離效果變差，直接影響了產(chǎn)量分析的正確判斷，也不利于長久的生產(chǎn)運(yùn)行與管理。

1 工作原理及工藝流程

三相分離器采用了重力沉降分離的原理，是一種能把油、氣、水分別分離并加以計(jì)量的大型設(shè)備。該設(shè)備有兩個捕霧器，一級捕霧器負(fù)責(zé)把油氣水混合物之中的絕大部分氣體分離出來，緊接著氣體會由導(dǎo)管被輸送進(jìn)二級捕霧器，然后和三相分離器內(nèi)分離出的氣體匯合并一起由放空管線排出。剩下的就是油水分離的過程：油水混合物會到達(dá)三相分離器的內(nèi)部，在預(yù)分離室開始進(jìn)行初步分離，在沉降室油水層形成。為了保持一個穩(wěn)定可控的油水界面，需要不斷根據(jù)情況調(diào)控導(dǎo)水管的高度。最后，油水分離成功，原油經(jīng)隔板進(jìn)入油室，污水則由導(dǎo)管引流入水室。

含水原油在加熱爐加熱之后被送入三相分離器內(nèi)進(jìn)行分離，首先是混合氣液的分離，氣體進(jìn)入氣系統(tǒng)，液體則被整流到沉降室。油水混合物在經(jīng)過沉降、破乳等步驟處理后分別進(jìn)入油室和水室，最后從油室和水室的出口分別進(jìn)入站內(nèi)的油處理系統(tǒng)和水處理系統(tǒng)。而在此過程中混合物中的雜質(zhì)，例如沉積的泥沙、不可利用的污油廢油，都會被各個分離室底部的排污管線隔離到污油池。

2 三相分離器運(yùn)行現(xiàn)狀

（1）油井來液含沙過多導(dǎo)致調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)靈敏度下降，液體流量計(jì)變卡遲鈍或過濾器被堵塞，無法正常應(yīng)用。

（2）來液溫度低造成的管線結(jié)蠟現(xiàn)象，冬季最低來油溫度是控制在37 ℃，結(jié)蠟會使管道內(nèi)徑變小，分離效果就不樂觀。

（3）分離器壓力不穩(wěn)定，變數(shù)大。壓力波動大時，分離器內(nèi)液面波動失衡，也會導(dǎo)致分離效果變差。

（4）措施井、作業(yè)井過多直接導(dǎo)致了破乳劑破乳效果的大幅下降。

3 影響三相分離器分離效果的因素

影響三相分離器分離效果的因素有以下幾點(diǎn)。

3.1 浮漂連桿機(jī)構(gòu)失靈

浮漂連桿機(jī)構(gòu)，是一種調(diào)節(jié)分離器液面的機(jī)構(gòu)[1]。它主要用于控制分離器中各個液面空間的平衡與穩(wěn)定。當(dāng)油、水倉液面過低時，浮子會向下?lián)軇觾?nèi)里的小軸，推動杠桿，讓連桿向上推動，閉合出油、出水凡爾，控制油水穩(wěn)定以免在倉內(nèi)亂流；同樣一個原理，液面上升時上述步驟則相反，出油、出水凡爾大開，油、水放出，降低油、水倉液面并保持液面穩(wěn)定。這樣做是要提高油氣分離器的分離效率，分離器要成功運(yùn)行，穩(wěn)定的氣相和液相空間是必不可少的。液面太高，液體會進(jìn)入氣體本該在的空間，有些直至氣管線中，這就加大了氣管線堵塞的風(fēng)險，分離效果自然很差。液面太低，油管線又會進(jìn)入氣體，輕則因停留時間不夠?qū)е路蛛x效果變差，重則會出現(xiàn)油管線漏氣的危險狀況，嚴(yán)重威脅著生產(chǎn)的正常發(fā)展。這些讓分離效果變差的原因可以從兩方面來探究：一種就是油井來液中含沙量太高堵塞了油、水凡爾，卡住了連桿，造成調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)失去正常的功能，進(jìn)而不能控制分離器液面的平衡；還有一種就是因?yàn)榫蟻硪簭?qiáng)烈的侵蝕作用，讓浮球穿孔進(jìn)液，導(dǎo)致浮力下降，不僅如此，水路調(diào)節(jié)閥因受到腐蝕無法靈活控制關(guān)閉，也會影響最后的分離效果。

3.2 來液溫度影響

溫度直接影響著分離后原油的含水率是否達(dá)標(biāo)，其一它是促進(jìn)破乳劑發(fā)揮最大藥效的支柱，破乳劑依賴于溫度，再者就是溫度也影響著原油的粘度和脫水的快慢。在持續(xù)低溫的情況下運(yùn)行結(jié)果只能是原油含水率超標(biāo)。而且，來液溫度也密切關(guān)乎著加熱爐內(nèi)原油溫度的變化。一般來液溫度控制在42 ℃～48 ℃時，這時出水含油量和原油含水率都不會超標(biāo)。如果來液溫度上升，三相分離器處理效果就會相應(yīng)地呈現(xiàn)出“拋物線”的變化，但“拋物線”最低點(diǎn)也會保持在46 ℃上下。來液溫度低于42 ℃，原油黏度和界面張力并沒有受到溫度的充分影響，結(jié)果不盡人意。同樣，來液溫度超過48 ℃后，黏度的降低也會減速，也發(fā)揮不到破乳劑的最好效果。來液溫度越高，破乳劑的破乳效率越高，這是因?yàn)闇囟鹊纳咦屧偷酿ざ认陆?，使油水界面的擴(kuò)張力逐漸縮小。

3.3 原油在分離器中的停留時間

一般來說，原油在分離器停留時間為1～3 min，起泡原油為5～20 min[2]，原油在分離器內(nèi)部停留的時間和分離器的分離效果是成正比的，時間越長，對油滴、氣體、液體的分離越充分。但當(dāng)通過分離器的原油處理量越大的時候，原油在分離器內(nèi)停留時間卻會減少，分離效果也會相應(yīng)變差。

3.4 壓力影響

分離器的壓力也是影響分離效果的一項(xiàng)重要因素。壓力控制要適當(dāng)，壓力過大會對油管線的回壓產(chǎn)生不良效果，不僅如此，分離后的原油也會出現(xiàn)與其他油水相比更多的溶解氣，壓力太低，油水就缺少能沉降到沉降罐和自然除油罐中的動力，天然氣管線就會產(chǎn)生跑油、竄油的現(xiàn)象，分離器液面壓會產(chǎn)生持高不下的狀況，所以，最好的條件是保證讓分離器在適合的壓力下工作。需注意的是，因?yàn)楝F(xiàn)在的三相分離器都是采用的并聯(lián)的連接方法，一定要保證兩個分離器的壓力持恒，否則就會出現(xiàn)偏流的不良后果。

3.5 措施井影響

措施井投產(chǎn)后，處理不當(dāng)會增加原油脫水難度，阻礙分離。這是因?yàn)榇胧┚锏囊后w有極強(qiáng)的酸性或堿性，它會和破乳劑產(chǎn)生反應(yīng)，削弱藥效。

3.6 破乳劑濃度

破乳劑發(fā)揮的作用是幫助破壞油水界面膜，緩解液滴聚結(jié)阻力，增進(jìn)油水分離的進(jìn)程[2]。破乳劑濃度過高過低都不能達(dá)到預(yù)期的效果，破乳劑濃度過低時，將不利于原油的充分脫水，相反，濃度過高不但徒增成本，還可能會出現(xiàn)新的乳化層，更不能破乳。

3.7 三相分離器進(jìn)液量

當(dāng)進(jìn)液量過多，三項(xiàng)分離器無法靈活處理時，由于時間過短，原油脫水時間不足，也會造成油水界面失衡，發(fā)生紊亂，進(jìn)而油會漏入水室。除此以外，上游來液量的波動會讓脫水效果大幅降低，因?yàn)樗鼤绊懙狡迫閯┑臐舛群图訜岷蟮臏囟萚3]。所以要盡可能讓進(jìn)液，脫水和出液這一連續(xù)環(huán)節(jié)的平穩(wěn)進(jìn)行得到保證。

3.8 油水界面及油水室液位

油水混層是一種麻煩的問題，無論是調(diào)節(jié)高度過高還是過低都有可能導(dǎo)致油水失衡，結(jié)果無非是水進(jìn)入油室或者油進(jìn)入水室，前功盡棄，油堰和水堰的高度和油水界面的高度是息息相關(guān)的。由此可見，液面控制極其重要。

4 結(jié)語

綜上所述，影響三相分離器運(yùn)行效果的因素主要包括浮漂連桿機(jī)構(gòu)失靈、來液溫度、來液壓力、油水界面、分離器進(jìn)液量、破乳劑參與濃度以及原油在分離器中停留的時間等?，F(xiàn)在仍然要面臨的一個重要問題是在現(xiàn)實(shí)生活中，如何才能有效消除不利因素，讓三相分離器擁有更好的分離效果，產(chǎn)生更大的效益。對此，人們要用嚴(yán)謹(jǐn)、求知、創(chuàng)新的態(tài)度不斷創(chuàng)造出更實(shí)用、高效的三相分離器。

參考文獻(xiàn)

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