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1、油(液)气分离器,西安石油大学石油工程学院 制作,CONTENTS,工艺计算,概 述,1,分离器操作运行及故障处理,第一节 概述,4. 油气分离器在渤海石油中的应用实例,1. 油气中的杂质在油气生产中的危害性,2. 产出流体的分离要求,3.原油处理的最终目的,5. 分离器分类,1.1 油气中杂质在油气生产中的危害性,腐蚀： 由于液态水的存在将加速管道及设备的腐蚀,堵塞： 随着积砂的增加堵塞管道、设备,污染化学溶液,液泛影响,1.2 产出流体的分离要求,对于天然气处理而言：从气流中分离掉液体、固体及机械杂质；对于原油处理而言：从油流中分离掉气体、固体以及游离水。,1.3 原油处理的最终目的,1.
2、 分离出油水混合液中的污水，污水进污水处理系统。经处理后，油中含水可降至0.5%15%，以利于原油进一步净化；2. 分离出油水混合液中的伴生气，伴生气进伴生气处理系统。经处理后，油中含气达到如下要求：分离质量（%）K 0.5cm3/m3(气)分离程度（%）S 0.05m3/m3 (液）3. 除去油水混合液中砂等杂质。,1.4 油气分离设备在渤海石油应用典型介绍,埕北油田原油处理工艺流程简图,1.5 分离器分类,分离器,重力式 利用液体和气、固密度的不同而受到的重力的不同来实现分离,旋风式 利用液体和气、固做旋转运动时所受到的离心力不同来实现分离,过滤式 利用气流通道上的过滤元件或介质实现分离,
3、1.5.1 按作用原理分,由于海洋平台与浮式处理油轮主要完成采油、采气及集输的任务，因此在平台及处理油轮上以重力式分离器为主。,计量分离器 主要作用是完成油气水的初步分离并计量，一般属低压分离器。,分离器,生产分离器 主要作用是完成多口生产井集中进行初步分离后密闭输送，属中高压分离器。,1.5.2 按分离器功能进行分类,在海洋平台上，由于空间有限，不能对每口油气井进行连续计量，因此多采用计量分离与生产分离器相接合的方式。,真空分离器,0.1MPa,低压分离器,1.5MPa,中压分离器,1.56MPa,高压分离器,6MPa,1.5.3 按分离器工作压力不同进行分类,1.6 重力式分离器的分类,在
4、海洋平台，为提高分离效果，主要以卧式分离器为主。,重力式分离器,根据分离器功能分,两相分离器,三相分离器,卧式立式,按流体流动方向和安装形式分,重力式分离器,1.7 分离器的四个操作功能,从分离器内分别引走分离出来的气相和液相，不允许它们有彼此重新夹带掺混的机会,1,2,3,4,脱除气相中所夹带的液沫,脱除液相中所包含的气泡,完成油和气或气和液的基本“相”的分离,除雾段,基本相分离段,1.8 分离器分为四个部分：,控制或消减能量,分离和沉降,液体收集和引出段,液滴聚集段,第二节 分离器的工作过程,1. 两相分离器,2. 三相卧式分离器,6. 旋风分离器结构及工作原理,7. 分离器的外壳及主要内
5、部构件,4. 分离器的选择,5. 不同流动方式的分离器优缺点比较,8. 其它形式的分离器,3. 卧式分离器与立式分离器的比较和选择,第二节分离设备的工作过程,锦州20-2生产分离器、段 塞流捕集器,2.1 两相分离器,埕北油田生产分离器,2.1 两相分离器,2.1.1.卧式两相分离器基本结构及工作过程,气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道进行重力沉降分离出液滴，液体进入液体空间分离出气泡和固体杂质，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，液体从出液口流出。,2.1.2.立式两相分离器基本结构及工作过程,2.1 两相分离器,气液混合流体经气液进口进入分离
6、器进行基本相分离，气体进入气体通道向上流动通过重力沉降分离出液滴，液体进入液体空间向下流动，同时分离出气泡。气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，液体从出液口流出。,锦州20-2计量分离器、聚集分离器等,槽和堰的设计：要求水堰板应放置于低于油堰板一个距离。,埕北游离水分离器、计量分离器、热处理器等,有界面控制器和堰板：不适用于重质油或者有大量乳化物或石蜡的场合。,2.2 三相分离器,特点：,现场应用：,2.2.1 一般三相卧式分离器基本结构及工作过程,2.2 三相分离器,气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道通过整流和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体
7、空间分离出气泡，同时在重力条件下，油向上流动，水向下流动得以油水分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水从排水口流出。,2.2.2 卧式三相分离器内部结构,2.2 三相分离器,气液混合流体经气液进口进入分离器进行基本相分离，气体进入气体通道并经过整流器和重力沉降，分离出液滴；液体进入液体空间分离出气泡后油向上流动、水向下流动得以分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水经溢流档板进入水槽并从排水口流出。,2.2.3 应用于埕北计量分离的三相立式分离器,2.2 三相分
8、离器,气液混合流体经气液进口进入分离器后通过流速和流向的突变完成基本相分离，气体向上流动在气体通道经重力沉降分离出液滴，液体经降液管进入油水界面，气泡及油向上流动，水向下流动得以分离，气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，水从排水口流出。,2.2.4 三相立式分离器液位控制系统,2.2 三相分离器,2.3 卧式分离器与立式分离器的比较和选择,2.4 分离设备的选择,1.处理高气油比原油选卧式分离器（有乳状液）,2.处理低气油比原油或油气比非常高原油选立式分离器（气体洗涤器）,2.5 各种分离设备优缺点比较,2.6 立式旋风分离器结构及
9、工作原理,2.6.1 立式旋风分离器结构,2.6 旋风分离器结构及工作原理,2.6.2 工作原理 气体经切向方向进入分离器后作圆周运动，液滴由于较重受到较大离心力而被抛在容器器壁上，最终从气体中分离出来；气体旋转速度逐渐减小最终向上运动从顶部流出，液体从底部流出。,2.7 分离器外壳及主要内部构件,2.7.1 外壳,内部承压的容器，为圆形筒体，其内径、长度尺寸根据气体处理量以及操作参数设计确定，两端是椭球形或球形的封头。,2.7.2 内部构件,2.7 分离器外壳及主要内部构件,进口转向器导流档板：快速变化液流方向和速度；旋风式进口：应用离心力分离时采用。波浪破碎器：垂直档板除沫板：倾斜的平行板
10、片或管束。旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带雾沫脱除器丝网垫：适用但易堵塞（气流速度要适宜）。叶板除雾器：改变为层流。离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感。,2.7 分离器外壳及主要内部构件,导流挡板和旋风式进口原理图,2.7 分离器外壳及主要内部构件,滤网及除雾器原理图,叶板除雾器原理,2.7 分离器的外壳及主要内部构件,气体经过叶板除雾器时被强制分成多条支流，使流动变得稳定，液滴易于沉降。,2.8 其它形式分离器,应用于锦州20-2南平台生产分离的双桶式分离器结构,气液混合流体经生产管汇进入分离器进行基本相分离，气体在气体通道经重力沉降分离并经过整流器完成气液分离，液体进入液体空间同时分离出气泡；气体在离开分离器之前经捕雾器除去小液滴后从出气口流出，油及水向下流动进入下面的桶体，并在其中完成油水分离，油从顶部经过溢流隔板进入油槽并从出油口流出，从排水口流出。,
