油气集输联合站油气水三相分离技术研究王茜茜--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

油气集输联合站油气水三相分离技术研究王茜茜

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王茜茜宋春港陈冶

[导读] 摘要：在石油生产过程中，油气水分离是极为重要的环节。

        大港油田第四采油厂（滩海开发公司）天津市大港区 300280
        摘要：在石油生产过程中，油气水分离是极为重要的环节。油气水分离相关设备产生的经济效益对于油田企业总体经济效益具有直接影响。对此，有必要研制效率较高，且投入较低的分离设备，促进油田实现良好生产。本文浅析了油水分离方法，探究了三相分离器油气水分离效率的影响因素及措施，以期为油田生产中的油气水分离提供借鉴。
        关键词：油气集输；联合站；三相分离
        前言
        针对油田联合站内的三相分离器的应用问题，结合我国三相分离器的使用情况，对影响其分离效果的相关因素进行深入分析，在此基础上，从多个角度出发，提出提高其分离效果的相关措施，为三相分离器的应用奠定理论基础。研究表明：在使用三相分离器的过程中，原油中的水分、温度、设备结构、设备缝隙以及设备内的沉沙情况都会对其分离效果产生重要影响。因此，油田单位应从加强设备防腐、及时进行排砂处理、设备定期检查、增设加热设备以及增设液面控制设备五方面出发，分别采取必要措施，提高三相分离器的应用效果。
        1、油气水三相分离技术
        标准分离器对原油含水进行分离，主要对如下方法进行采用：（1）重力法，该法是油气水分离的重要方法，其原理如下：油、气、水各自具有不同的相对密度，在一定的温度和压力条件下，系统平衡时，具有一定组份的油水混合物会形成具有一定比例的油相以及水相。较重组份保持层流状态时，较轻组份的液滴会呈现出上浮。（2）离心分离法，是借助具有不同密度，且处于高速运行状态的非均相体系形成的离心力，实现分离。离心装置会导致密度不同的混合液体形成离心力，完成油水分离。（3）聚结法，该法属于加速分离法，在一个单元内有效结合了聚结以及重力分离的相应过程。该法机理如下：受重力作用影响，分散液相在聚结介质表面发生沉降，并经过吸附、润湿以及碰撞等过程形成液膜，受重力作用以及液体流动影响，聚结介质表面存在的液膜脱除，完成分离。
        2、油气水三相分离技术影响因素分析
        2.1 原油中的水分
        在分离设备使用的过程中，如果设备出现严重的腐蚀问题，其设备的运行效率及使用效果必然会产生重大的影响，其中，原油中的水分是引起腐蚀问题的关键因素，如果水中含有大量的腐蚀性细菌，同时，其矿化度相对较高，此时产生的腐蚀性就越强，分离设备就非常容易出现严重的腐蚀问题。
        2.2 温度
        温度对分离器的影响主要体现在两个方面，在某些条件下，当设备的温度升高时，则其分离效果也会提高，但是当温度继续升高，将无法对分离效果产生影响，同时，还会浪费大量的电能。其次，腐蚀速率与温度之间也存在一定的联系，温度升高，其设备的腐蚀速度也将会增加，目前，通过实验证明，当设备的温度为50℃-60℃时，其设备的应用效果最佳。
        2.3 设备结构
        设备的结构将会对分离效果产生重要影响，如果分离器的结构较为复杂，则液体在其中的流速会大大降低，进而使得分离效果降低，同时，结构复杂的分离器内会存在大量的死角，在这些位置无法进行有效的防腐处理，因此，死角部位容易出现严重的腐蚀问题。
        2.4 设备缝隙
        一般情况下分离器内各结构连接部位都进行了处理，防止设备失压及介质泄漏问题，但在这些位置也易出现腐蚀问题，同时，在设备运行压力相对较高时，在热力作用下，焊缝位置会遭受严重的热应力影响，进而产生严重的应力腐蚀问题，同时，如果焊缝位置采用的焊接材料与设备材料之间存在差距，也有可能会出现电化学腐蚀问题。
        2.5 设备内的沉沙情况
        当介质的含砂量相对较大时，则在设备中就有可能会出现严重的沉沙问题，首先，当出现严重的沉沙问题时，设备内介质的流道面积会大大减小，进而使其分离效率产生较大的影响。其次，在沉沙部位也容易出现严重的腐蚀问题，间接影响油气水三相分离效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3、提高油气水三相分离效果的措施
        3.1 加强设备防腐
        通过上文的分析可以发现，大多数影响因素都是通过腐蚀的方式影响设备的分离效果及分离效率，因此，十分有必要对设备施加防腐措施，在使用内涂层防腐的过程中，一定要对死角部位进行特殊的处理，同时，为了防止设备内出现严重的微生物腐蚀问题，可以在设备的入口部位投入一定量的杀菌剂，进而防止微生物对分离效果产生影响。
        3.2 及时进行排沙处理
        针对设备的沉沙问题，目前并没有很好的解决措施，只能从及时排沙的角度入手解决该问题。油田单位应对原油中的含沙量进行化验，同时，对设备的沉沙速度进行计算，根据计算结果，制定合理的排沙周期，防止沉沙对设备的腐蚀问题产生影响。
        3.3 设备定期检查
        通过定期检查分离设备，不但可以及时掌握设备的使用情况，而且有利于掌握设备的腐蚀情况，以便采取更好的防腐措施对设备进行全面的保护。在这一方面，油田单位不能为了追求生产效率超负荷的使用分离设备，同时，应制定合理的设备检查周期，并对每一次的检查结果进行准确、细致的记录。
        3.4 增設加热设备
        通过增设加热设备的方式，不但可以提高分离设备的分离效率及分离效果，而且可以对原油中的污水进行脱除，同时，又可以对原油进行一定程度的加热，防止其产生凝固问题。在这方面，加热设备应安装在分离器的下部，同时，加热器的加热温度需要通过实验的方法进行准确的确定，温度不能过高，也不能过低。
        3.5 增设液面控制设备
        通过增设液面控制设备，可以对分离设备中介质的流量进行很好的控制，防止因介质过多和过少对其分离效果及分离效率产生影响。在这一方面，推荐使用油气调节阀门对液面进行有效的控制，该种设备主要由三通调节阀以及浮子构成，可以控制分离设备中的介质液面变化。
        4、通过重力沉降法对油水分离效率进行提高
        重力沉降器装置是三相分离器的重要组成部分。油相介质和水相介质具有不同密度，受到不同的重力影响。在重力沉降器内，油相介质和水相介质将出现分层流动，原油具有较小的密度，将从油出口实现流出，污水则具有较大的密度，将从水出口实现流出。通过重力沉降对油水进行分离，其优点如下：具有相对简单的结构和较小的流动阻力，仅在液进、出口部位存在压力损失，在分离过程中，可忽略流动阻力;重力沉降内壁产生的磨损相对较小，且液流速度相对较低，液体与罐壁冲刷较小，可对油水混合物进行有效处理。油相和水相混合介质由分离器进入，并通过整流板，实现对重力沉降室的均匀进入。沉降室内存在的液体，受重力作用、浮力作用以及液流推力的综合影响，在做沉降运动的同时，还会沿水平方向发生移动。
        结语
        通过本次研究可以发现，对于联合站而言，油气水三相分离的效果将会对原油的质量产生直接的影响，因此十分有必要提高分离效果。联合站内基本都采用三相分离器进行三相分离，该设备在使用的过程中影响因素相对较多，油田单位应根据自身的实际情况，从加强设备防腐、及时进行排沙处理、设备定期检查、增设加热设备以及增设液面控制设备中选择合理的措施，尽可能提高其分离效果。
        参考文献
        [1]梁淑平，刘琼.试油三相分离器油气水分离效率的提高与应用[J].内蒙古石油化工，2017（09）：23-26.
        [2]梁淑平，刘琼.试油三相分离器油气水分离效率的提高与应用[J].内蒙古石油化工，2017，43（09）：17-20.
        [3]余强.高压三相分离器的应用[J].化学工程与装备，2017（09）：77-78.
        [4]李巍，于同川，张晓敏，等.重力式油气水三相分离器工艺设计研究[J].节能技术，2016，34（05）：477-480.