油气水三相分离器技术简介

高效油气水处理技术油气水三相分离器技术简介郭长会2010年10月影响分离的因素1、液滴间的相互作用-----乳化特性的影响2、油水物性的影响3、处理温度的影响4、压力和含水量的影响5、流场分布不均的影响6、内环流的影响7、流态变化的影响8、油水界面的影响9、长度直径比的影响油气水分离处理工艺，是将从油井收集的油气水混合物进行气液分离、油水沉降、原油脱水、天然气净化等对油井产出物进行初加工的过程，是油田集输处理工程的核心部分。油气水分离及原油脱水技术油气水分离脱水工艺中的主要分离形式含水原油油气水分离砂原油脱水原油稳定原油储存计量脱水原油出矿原油出矿原油用户集油输油混合物油气水天然气脱水天然气液烃回收计量天然气烃液产品用户输油天然气烃液产品储存油罐底水石油蒸汽计量干天然气输气用户水采出水含油污水水采出水分井计量烃液产品水游离水脱除器油气水三相分离器（立式）油气水三相分离器（卧式）三相分离器优化结构一般来说，分离器构件的优化可以考虑下面几个因素：1、入口构件的改造2、嵌入式分离3、部分分离4、新型集液器三相分离器优化结构－入口优化旋风分离装置在入口构件中得到广泛的应用，因为它能够使泡沫破碎和气液分离。旋风分离式入口装置的优点为：1、入口动能可以比较高2、具有消泡的作用3、可以对气体初步分离A旋风分离式入口装置B立式单旋风分离器气液分离三相分离器优化结构－嵌入式脱气嵌入口脱气装置采用了静态透平技术。通过第一个透平装置，两相混合物（气体、液体）发生旋转。由于密度差异，气体会进入装置的中心，生成稳定的气核。这些气体以及一部分液体被移除，进入垂直的净气装置。在净气装置中，液体从气体中分离出来然后进入主管线，最终洁净的气体离开净气装置。油气水分离及原油脱水技术叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的前部，进行部分分离；分离出的气体进入净气器。三相分离器优化结构三相分离器优化结构－旋风捕雾装置A典型的捕雾器B不同类型的旋风分离装置尽管旋风分离器尺寸较小，但是可以用于移除液雾。与传统的捕雾器相比，旋风式捕雾装置具有效率高、可以脱除小液滴以及污垢小等优点。在旋风式分离器内，流体沿切线进入气体出口管。液体被甩到分离器外壁，并流到底部。气体以相反的方向从内管流出。在轴流式旋风分离器里，管内静止的透平机使流体产生旋转，气体的吹扫作用使液膜沿着裂缝被移除。油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器三相分离器内部构件板式聚结器•平行板隔油器；•波纹板隔油器；•交叉流分离器油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器三相分离器内部构件板式聚结器•平行板隔油器；•波纹板隔油器；•交叉流分离器B)自支承式波纹板填料A)平行板波纹填料C)峰谷搭片式波纹填料油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器三相分离器内部构件板式聚结器•平行板隔油器；•波纹板隔油器；•交叉流分离器油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器三相分离器内部构件板式聚结器•平行板隔油器；•波纹板隔油器；•交叉流分离器B油水交叉流动分离器中聚结部分C油水交叉流动分离器中分离段A油水交叉流动分离器油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器三相分离器内部构件除砂喷嘴和排砂口油气水分离及原油脱水技术液面界面控制方案油气水三相分离器（立式）油气水分离及原油脱水技术液面界面控制方案固定堰板式溢流堰板式桶堰板式可调堰板式油气水三相分离器（卧式）油气水分离及原油脱水技术油气水三相分离器界面控制原理油气水分离及原油脱水技术几种典型的分离器结构卧式油气水三相分离器1一油气水混合物入口；2－入口分流器；3一安全阀；4一保安装置接口；5一除雾器；6一原油脱气区；7一快速液位调节器；8一压力表；9一仪表用气出口；l0一气体出口一液位计；12一膜片阀；13一污水出口；14一防涡流板；15一排污口；16一原油出口油气水分离及原油脱水技术几种典型的分离器结构卧式油气水三相分离器油气水分离及原油脱水技术几种典型的分离器结构A－容器，B－Skidor鞍，C－入口分流器，D－分配挡板，E－Monarch聚结组件，F－泡沫破碎器，G－涡流消除器，H－废油坑和堰，I－除雾器，J－冲砂系统。Monarch分离器卧式油气水三相分离器HNS型高效三相分离器辽河油田稠油三相分离器1－排气口2－除雾器3－人孔4－油溢流槽5－溢流板6－PERFORMAX板7－减速器8－物料进口9－折流板10－鞍式支座11－排污管12－冲砂管13－集砂槽14－除油管15－溢流隔板16－溢流槽底板17－出油口18－出水口江汉XSL-Ⅰ型三相分离器1－异型蝶阀2－捕雾器3－气液挡板4－集气包5－液位（界面）调节机构6－出油阀7－出水阀8－出水分液包9－蛇形板整流机构10－转向器11－均质分液流12－瓣形预分离头中原油田对三相分离器1－气液进口2－气预分离室3－天然气出口4－气除液室5－集水和高度调节装置6、7－油、水出口8－排污口9－集水管10－聚结板11－人孔12－防冲反射器13－安全阀接口大庆油田聚丙烯波纹板网填料三相分离器1－混合液进口2－斜管3－导气管4－分离进口5－进液室6－沉降室7－波纹板填料8－固定堰板9－导油管10－可调堰板11－水室12－油室13－油出口14－水出口15－浮子液位计16－捕雾器17－分气包18－气出口19－鞍座20－旋流除砂器江苏油田三相分离器1－进口2－一次捕雾3－二次捕雾4－气出口5、6－油、水出口7－波纹板8－折流板9－散流板10－瓷环11－换热器12－调节手轮13－可调堰管14－视镜油气水分离及原油脱水技术几种典型的分离器结构胜利分离器斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管根据理论分析和内构件的研究，优化了三相分离器结构尺寸。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口采用旋流预分离筒，提高了气液的分离效率，可以减小气相空间，增加油水的有效容积，提高油水的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口布液管增加延伸直管，增加分离器的有效分离长度，提高分离效率SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口管后设迷宫整流板，进行整流，并且具有除砂、聚结的作用SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管利用波纹板进行油气水得聚结，提高分离效率SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用斜板聚结分离填料，实现聚结和分离作用的合一，提高油水的分离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用射频导纳油水界面检测仪，检测控制油水界面，简化水腔结构，增加了设备的有效容积。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管增高溢油挡板，提高油水的分离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管气出口设除雾器，保证天然气的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管分离器底部设冲砂盘管和集砂包结构，保证可靠清砂，防止泥砂在分离器内的淤积，保证油水的分离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施设备的结构改进和系列化结构形式4：（中重质原油带加热三相分离器）结构形式1：（轻质原油三相分离器）结构形式2：（中重质原油三相分离器）结构形式3：（轻质原油带加热三相分离器）结构形式5：（油水深化处理及含聚采出液三相分离器）针对不同的油品性质和现场要求，设计了不同内部结构的三相分离器，实现了系列化SXF高效三相分离器的结构改进措施水滴的沉降速度计算具有一定沉降速度的水滴在分离器中能否沉降至集水部分还取决于分离器的型式和分离器重力沉降部分中液体的流速。水滴的分离条件影响分离的因素1、液滴间的相互作用-----乳化特性的影响2、油水物性的影响3、处理温度的影响4、压力和含水量的影响5、流场分布不均的影响6、内环流的影响7、流态变化的影响8、油水界面的影响9、长度直径比的影响油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化液是一种非均相液体体系，它由两种不互溶的液体组成，而且其中一种液体以液滴形式直接分散在第二种液体中。乳化液与一种液体在另一种液体中的简单分散体不同，乳化液中存在着一种能抑制聚结现象的乳化剂，因此液滴相互接触时发生聚结的概率大为减小。乳化液中以小液滴形态存在的那一部分则称作内相、分散相或非连续相。乳化液的定义在原油和水组成的大部分乳化液中，水是细分散在油中的。水滴的球形是界面张力作用的结果。界面张力作用于水滴，使水滴与油接触的面积尽可能小。这就是油包水型乳化液，被称为“正常”乳化液。油也可以分散在水中，形成水包油乳化液，后者被称为“反向”乳化液。油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化液的类型原油中所含的水分，有的在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来，这类水称为游离水；有的则很难用沉降法从油中分离出来，这类水称乳化水，它与原油的混合物称油水乳状液，或原油乳状液。乳化水需采取专门的措施才能脱除。一种是水以极微小的颗粒分散于原油中，称为：“油包水”型乳状液，用符号w／o表示，此时水是内相或称分散相，油是外相或称分散介质，因外相液体是相互连接的，故又称连续相；另一种是油以极微小颗粒分散于水中，称为：“水包油”型乳状液，用符号o／w表示，此时油是内相，水是外相。油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化液的定义油包水乳状液油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化液的定义油相多重乳化油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化液形成的三个必要条件是:(1)油田采出物有原油和水，二者不互溶。(2)原油中有足够的胶质、沥青质、环烷酸、地层岩屑、泥砂等，它们都是天然的、高性能的乳化剂。(3)在油田开发和油气集输过程中，油、水、乳化剂三者共聚一体，在油井井筒、油嘴、管道、阀件、机泵中充分接触混合。特别是在油田伴生气的参予下，其搅拌更为激烈。原油乳化液的形成油气水分离及原油脱水技术原油乳状液乳化的防止集油过程原油中水珠粒径变化情况取样部位油井井口油井井口分离器进口离心泵出口水珠粒径uml一2005-253-103-5泵进口水珠粒径变化情况取样部位有水分层时间分出游离水油相颜色泵进口3060黑泵出口6020红褐色油气水分离及原油脱水技术原油乳状液采油时能使油完全与水隔绝和(或)防止油井产出流体受到各种形式的搅拌，就不会生成乳化液。在一些油井中，要把水完全隔绝是困难的或者是不可能的，同时，防止搅拌几乎也是不可能的。所以，许多油井必然会产生乳化液。然而，在一些场合下，乳化作用是由于操作方法不当而加重的。杆式泵抽油井抽油速度过大，柱塞和凡尔维护不良;利用重力流动输送的地方用泵输送流体，都会造起不必要的扰动。如果条件许可，在油一水分离之前要尽量减少因流经离心泵，油嘴和控制阀而引起的压力降。乳化的防止油气水分离及原油脱水技术原油乳状液加入化学破乳剂正确选用增压泵乳化的防止正确设计和建设管道正确布置脱水设备的位置油气水分离及原油脱水技术原油乳状液分散度原油状液的性质密度分散相在连续相中的分散程度称为分散度。原油含水、含盐后，其密度显著增大。油气水分离及原油脱水技术原油乳状液粘度原油状液的性质原油乳状液是一种多相体系，不遵循牛顿内摩擦定律，属于非牛顿液体，这时的粘度应称为表观粘度。含水率较低时，乳状液的粘度随含水率的增加而缓慢上升；含水率较高时，粘度迅速上升；当含水率超过某一数值(图中约为65％～75％)时，粘度又迅速下降，此时w／o型乳状液相为o／w型或w／o／w型乳状液。此后，随含水率的进一步增加，油水混合物的粘度变化不