油气分离现场部分四讲.ppt

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1、现场常用分离器,第二章 油气分离,一、翻斗分离器,二、分离器玻璃管量油,1、结构及工作原理A、结构：由两相计量分离器、计量翻斗、液面控制机构及电信号计数器四个部份组成.B、工作原理 翻斗量油利用杠杆平衡原理：两个等腰三角形的斗联在一起、两侧各装一个圆轴，支承在翻斗的固定轴座内，在翻斗未装油时，空斗的重心在两个斗所构成的等腰三角形底边的垂线下部。一个斗进油后,使原来的重心偏移,当超过重量时,就翻转将油排掉,同时另一斗处于装油位置。这样反复装、倒，电磁计数器记录单位时间内翻转次数，就量出了产油量。,第五讲 油气分离器,一、分离器翻斗量油,第五讲 油气分离器,设备简单，操作方便，可以实现自动连续计量

2、，但存在计量不够准确的缺点.影响翻斗计量不够准确的主要原因有两个：1）翻斗在翻转过程中，漏失量是不可避免的.2）当油井产液含气量高时，由于分离不净，常有气体带进分离器下部，而产生气冲现象，使翻斗乱翻，造成一些假数据.注意：翻斗计量不宜于产液量大及产气量高、产液量波动大的油井计量.,第五讲 油气分离器,2、翻斗量油的特点,翻斗量油时应注意：在安装翻斗量油装置时，一定要使翻斗轴线对准翻斗，分离器要垂直，翻斗支架与分离器底壳保持水平，避免两个斗不平衡，并注意以下几点：1）调节翻斗轴间可活动距离在12mm之间。2）翻斗轴套固定螺丝要加弹簧垫圈，并用双螺母锁紧。3）调节磁钢与密封套之间距离在35mm之间

3、。距离过小，容易卡住；距离过大，则弹簧管动作不灵。4）翻转灵活：接通量油运转电路用手扳动翻斗转几下，若翻斗动作灵活可靠，方可装上人孔盖。,第五讲 油气分离器,计量间翻斗量油操作规程操作人员要求本项目所需人数一人注意事项1 计量产气大的井时应先开气平衡阀门，待油井生产稳定后开始计量；计量时要根据油井产气量的大小调整分离器的平衡阀门。气大井开大平衡阀门，以防安全阀动作；气小井关小平衡阀门，以防止分离器内液面淹没翻斗。淹斗时倒另一气大井降低分离器液面。2 计量结束后分离器内液面高度应低于翻斗滑轨3 开关阀门要平稳，倒流程时一定要先开后关，防止分离器憋压，使玻璃管爆裂或分离器安全阀被憋开造成跑油事故4

4、 如本次和前次量油相差很大，应重新量油进行核对。5 开启阀门时，人要站在阀门侧面，防止丝杠飞出伤人。6 若是掺输井要提前30分钟关闭掺输水阀门,准备工作,1劳保用品准备齐全，穿戴整齐2工具准备450mm管钳1把或F型扳手1把、计算器1个、记录笔纸各一,课堂练习：某井用翻斗量油，2小时翻转1104次，每斗液4.5Kg，该井含水率90%，该井日产油量是多少吨？参考答案:解：1)、求产液量Q液=（量油总斗数每斗重量生产时间）/量油总时间=(11044.524)/21000=59.6(吨/天)2)求产油量Q油=Q液（1-W）=59.6(1-90%)=5.96(吨/天)答:该井日产油量是5.96吨/天,

5、操作步骤,1 计量前准备：打开计量间门窗，关闭计量井的掺输阀门，检查分离器及管汇各阀门有无漏油漏气现象，阀门开关是否灵活；安全阀是否经校对安全可靠；各部位温度、压力是否在规定的范围内。2 倒计量流程：开分离器排油阀门，开分离器进口阀门，调节分离器气平衡阀门，开单井计量阀门，关单井生产阀门，使单井来液进入分离器，3 开始计量：连接好计量仪电源，插入IC计量卡，输入计量参数：井号、计量日期、计量起止时间，查看量油分离器分压表与来油管汇压力表示数基本一致时开始计量，计量过程中要查看翻斗次数与计量仪计数情况应保持一致，计量时间按规定执行，计量结束记录计量仪显示的井号、计量时间、斗数和产量等数据4 倒回

6、生产流程，开计量井生产阀门，关计量阀门，关分离器进口阀门，关分离器排油阀门，关分离器平衡阀门，开掺输阀门，查看掺输水温度5 收拾工具，清理现场6 根据量油时间计算产液量7 将计量时间和产液量填写在班报表中,现场常用分离器,第二章 油气分离,一、翻斗分离器,二、分离器玻璃管量油,1、原理 分离器内液柱压力与玻璃管内的压力相平衡，分离器液柱上升到一定高度，玻璃管内水柱相应上升一定高度，因油水比重不同，知道了水柱上升的高度，就可换算出分离器内油柱上升高度所需的时间，计算出分离器单位容积，就可求出日产量.（采用定容积计算）,第五讲 油气分离器,二、分离器玻璃管量油,2、结构 在分离器侧壁安装一个玻璃管

7、，其上下两端分别与分离器的顶部和底部相连通，根据连通管的原理，分离器内液柱的压力与玻璃管内的压力相平衡.,第五讲 油气分离器,三、分离器玻璃管量油,计量分离器 1、结构：1）水包：分离器隔板下面的容积内装有水，其侧下部焊有小水包，小水包中间焊有小隔板，小水包中的水与分离器隔板以下的大水包及玻璃管相连通。2）分离筒：储存油气混合物并使其分离的密闭圆筒。3）量油玻璃管：通过闸门及管线，其上端与分离器顶部相通下部与小水包连通，玻璃管与分离筒构成一个连通器供量油用。4）加水漏斗与闸门：给分离器的水包加水用。5）出气管：进入分离器的油气混合物进行计量时天然气的外出通道。6）安全阀：保护分离器，防止压力过

8、高破坏分离器。,立式垂向进口伞状分离器,7）分离伞：在分离筒的上部，由两层伞状盖子组成。使上升的气体改变流动方向，使其中携带的小液滴粘附在上面，起到二次分离的作用。8）进油管：油气混合物的进口 9）散油帽：油气混合物进入分离器后喷洒在散油帽上使油气分开，还可稳定液面。10)隔板:周围与分离壁有间隙,使之上下连通,稳定油水界面.11)出油管:油的出口.12)支架,立式垂向进口伞状分离器,2、计量分离器工作原理 油气混合物经进油管线进入分离器后，喷洒在挡油帽上(散油帽)，扩散后的油靠重力沿管壁下滑到分离器的下部，经排油管排出。同时，气体因密度小而上升，经分离伞集中向上改变流动方向，将气体中的小油滴

9、粘附在伞壁 上，聚集后附壁而下，脱油后的气体经分离器顶部出气管进入管线进行测气。3、玻璃管手动量油原理 在分离器侧壁装一高压玻璃管和分离筒构成连通器，根据连通器原理，分离器内液柱压力与玻璃管内水柱压力相平衡，因此，当分离器内液柱上升到一定高度时，玻璃管内水柱也相应上升一定高度，但因液、水密度不同，分离器内液柱和玻璃管中的水柱上升高度也不相同。只要知道玻璃管内水柱高度h，就可以计算出分离器内液柱上升高度H，记录玻璃管内水柱上升高度所需时间t，则可计算出分离器内液柱重量，就可求出该井日产量。,第五讲 油气分离器,4、玻璃管手动量油计算公式 据连通器原理：H油油 g=h水水 g 即：H油油=h水水

10、则：H油=h水水/油 若分离器在直径为D，则液柱重量为：W液=H油油D2/4=h水水D2/4 若玻璃管水柱上升高度所需时间为t秒，则每秒液量为：q=W液/t=h水水D2/4t 每日的产液量 为:Q=246060h水水D2/4t=86400 h水水D2/4t Q=量油常数/T（吨/日),第五讲 油气分离器,5、玻璃管电极自动量油：在玻璃管液面计量油的基础上，在规定的量油高度H上、下各安装一个电极，当水上升到下电极时，计时电表接通开始计时，水上升到上电极时，电表切断停止走动，记录水上升H高的时间t，则可按照玻璃管液面计量油的方法计算出油井的产量。自动量油基本原理：由装于玻璃管内的上、下电极控制两个

11、晶体管开关电路的接通和断开，再由晶体管开关器接通与断开控制量油用的电磁阀的开与关，以及电钟的走与停，而进行自动量油。,第五讲 油气分离器,3、计算公式 单井日产液量 Qm21600hD2/t 单井日产油量 Qo Qm（1W）式中:h-玻璃内水柱上升的高度，m-玻璃管内水的密度，kg/m3 D-分离器内径，m t-玻璃内水柱上升h高度时所需时间，S Qm-单井日产液量，kg日 Qo-单井日产油量，kg日 W含水百分率，,第五讲 油气分离器,课堂练习：例：某井用800mm分离器量油,玻璃管内水上升 40cm,共量三次,分别用时128秒,130秒,132秒,含水85%,求平均日产液量和日产油量各为多

12、少吨?解:根据日产液量公式可得:Q1液=216000.410003.140.82/128=135648(kg/日)Q2液=216000.410003.140.82/130=133561(kg/日）Q3液=216000.410003.140.82/132=131537（kg/日）Q液(Q1液+Q2液+Q3液)/3=133582(（kg/日)=133.582(吨/日）Q产油=133.582(1-0.85)=20.04(吨/日)另一种方法（采油书P.169）：t=(t1+t2+t3)/3=130(s)Q液=216000.410003.140.82/130=133.56(吨/日)Q产油=133.56(

13、1-0.85)=20.03(吨/日)答:平均日产液量为133.582吨/日,日产油量为20.04吨/日,课堂练习：1、计量间是采油井集汇（）的处理中心A、油计量、掺水 B、油气计量、掺水C、油气计量、掺水、热洗 D、油气计量、掺水、热洗、加药2、计量间通常主要设备是由（）大部分组成A、二 B、三 C、四 D、五3、下列选项中，（）不是计量间主要设备组成部分A、采油汇管阀组 B、掺水阀组C、注水阀组 D、油气计量装置,4、计量分离器技术参数规范主要有设计压力、工作压力、最大流量、（）及测气能力。（A)、分离器直径（B）、分离器高度（C）、分离器直径、适用量油高度5、计量分离器的使用主要用来计量（

14、）。（A）、单井产液量、产气量（B）、单井产液量、产气量、掺水量（C）、计量间产液量、产气量6、计量间油阀组有来油汇管、（）两在部份。（A)、计量汇管（B）、掺水汇管（C）、热洗汇管,结 束,高效三相分离器一、结构及工作原理示意图,第五讲 油气分离器,第五讲 油气分离器,第五讲 油气分离器,波纹填料,第五讲 油气分离器,固定堰板式,第五讲 油气分离器,2、工作原理：油气水混合物加破乳剂，通过三相分离器进液管进入，经蝶形转向器转向，再经布液器使油气水混合物均匀通过微孔波纹板,油气水在通过微孔波纹板时，加快了油、气、水的分离，气迅速上升到三相分离器的顶部,油上浮到气、水之间,分离后的气体通过气的出

15、口进入集气系统，油通过隔板进入油箱，水从底部出水管经可调节液面高度的出水口进入水箱，同时自动仪表根据三相分离器油箱、水箱液位高度和气相压力来指挥油、气、水阀门的开关，达到三相分离分离的目的.,第五讲 油气分离器,二、三相分离器操作规程一）运行准备1.打开三相分离器的人孔端盖，灌入适量清水，检查三相分离器的分离沉降室、油室、水室等隔板应无串水漏水现象。2.封好三相分离器的人孔盖，并灌满清水，按设计要求进行强度试压，合格后保留三相分离器内清水，等待投运。3.经有检验资格的检验单位调整校定安全阀开启压力为0.40.05MPa，检查放空管线是否畅通。4.检查三相分离器的油水界面调节器应无渗漏，升降灵活

16、，调节高度应符合生产要求。5.检查三相分离器的油水界面取样口阀门应完好无渗漏，对照图纸作好各取样口高低位置的标记。,第五讲 油气分离器,6.检查三相分离器的各部件、压力表、温度计及阀门等应齐全完好，接头、盘根、垫子无渗漏。7.检查三相分离器的油室、水室内的浮球应无破损。将油室、水室的液位计水包灌满盐水，安装好液位计，并在液位计上标明高低液位记号。8.调整出油、出水阀的连杆尺寸，使液位控制在合适位置；调整挂锤重量或位置，使浮球连杆机构转动灵敏。9.检查与三相分离器相连的相关工艺流程、阀门开关状态是否正确。10.检查并倒好加药流程，做好加药准备。,第五讲 油气分离器,二）、运行操作1.打开三相分离

17、器进口阀门,将井上来液倒进三相分离器,启动加药泵加药。同时打开三相分离器油、水室的出口闸门。2.观察三相分离器内的压力变化，当压力上升到0.3MPa时，调节天然气出口阀门，控制三相分离器工作压力0.2MPa0.3MPa。3.观察三相分离器油室、水室的液位变化及浮球连杆的动作情况，调整出油、出水阀及浮球连杆机构，控制三相分离器油室、水室的液位在中部位置。,第五讲 油气分离器,4.依次分别打开油水界面取样口阀门，找出沉降室中油水界面位置。如果油水界面过高，向下调节油水界面调整器于适当位置；反之向上调节，直至油水界面控制在中部位置。5.及时观察油室出油和水室出水情况，待出油、出水正常后取原油和污水样

18、，化验原油含水及污水含油，调节破乳剂加药量，控制原油含水在2%以下，污水含油1000mg/l以下。三相分离器常见异常原因分析表,第五讲 油气分离器,六、三相分离器常见异常原因分析表,第五讲 油气分离器,第五讲 油气分离器,第五讲 油气分离器,五、玻璃钢三相分离器的优点（与钢制三相分离器相比）1）、强度高，防腐性能优越，使用寿命是钢制产品的3倍以上。2）、其中的波纹填料与设备主体同寿命，避免了每年更换填料，降低了运行成本和工人的劳动强度。3）、绝热性能好，其传热系数为钢材的5%，因此不需要加保温层。六：波纹填料的特点（高硅250 Y型陶瓷填料）：亲水而不亲油，脱水后，原油含水0.3%。思考题：为

19、何要引进玻璃钢三相分离器？,第五讲 油气分离器,第五讲 油气分离器,思考：1、为何要进行油气分离？2、油气分离器在哪几大力作用下进行油气分离的？课堂练习选择1、低压分离器设计工作压力应小于（）MPa.A、1.5 B、0.1 C、1.0 D、0.82、便于控制液面的分离器是（）分离器.A、卧式 B、立式 C、球式 D、单筒3、处理气量较大的分离器是（）分离器.A、立式 B、球式 C、卧式 D、单筒,4、分离器的功能是实现液、气相分离、从液相中除去（）.A、气泡 B、污水 C、原油 D、泥砂5、分离器内有一定的（），依靠重力沉降原理进行分离.A、压力 B、捕雾段 C、沉降空间 D、集液段6、油气分

20、离器的初分离过程是依靠（）原理对大量液体进行分离的.A、重力沉降 B、离心分离 C、碰撞分离 D、粘着分离,7、捕雾段的作用是采用（）将气相从液滴中除去.A、离心分离 B、沉降分离 C、粘着分离 D、碰撞分离8、重力沉降的分离过程是依靠气液（）不同实现分离的.A、性质 B、相对密度 C、重度 D、沉降速度9、离心分离适用于（）.A、初分离段 B、沉降过程 C、集液过程D、捕雾过程10、油气在分离器中进行分离，主要是依靠重力、离心力和（）的作用完成的.A、地球引力 B、附着力 C、粘着力 D、向心力,11、重力分离只能除去（）m以上的液滴.A、B、C、D、分离器的分离部分包括：初次分离、主要分离

21、和（）三个部分.A、伞状隔板 B、防冲板 C、油气捕雾器 D、油槽13、分离器靠（）保持一定的压力.A、压力控制部份 B、主要分离部分 C、液面控制机构 D、初次分离部分,二、判断改错1.分离器投运时首先要关闭气阀门.2.分离器的油雾捕集器作用是阻挡未分离的混合液体直接跑出.3.分离器上的液位计一般用压力式液位计.4.分离器的液面调节机构要灵活好用，平衡杆不随液面变化而上下移动.5.油气分离器离心分离主要用来分离大量液体和直径小的液滴。6.液位计分离器有螺纹连接和管螺纹两种连接方式。7.为了保持油气分离器压力稳定，常在出油管线上安装一个阀门来控制。,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设

22、备,第一节 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设备,一、计量间的功能,二、计量间的主要设备,三、计量分离器的种类,四、计量分离器技术规范参数,五、立式计量分离器的工作原理,六、计量分离器的使用与维护,计量间是采油井集汇油气计量、掺水、热洗的处理中心.,第二节 计量间及其辅助设备,一、计量间的功能,第五讲 油气分离器,三大部分组成：采油汇管阀组（油阀组）、掺水阀组（水阀组）、油气计量装置(计离分离器和测气波纹管压差计）,二、计量间的主要设备,第二节 计量间及其辅助设备,第五讲 油气分离器,立式计量分离器和立卧结合式计量分离器（结构详见采油上P.28，计量分离器是计量间最重要的集输设备，是一种低压

23、容器设备.,第二节 计量间及其辅助设备,三、计量分离器的种类,第五讲 油气分离器,计量分离器主要技术规范参数有：设计压力、工作压力、最大流量、分离器直径、适用量油高度、测气能力（一般设计压力为1MPa，工作压力为0.8MPa）.,第二节 计量间及其辅助设备,四、计量分离器技术规范参数,第五讲 油气分离器,从油井出来的油气混合物，经分离器混合液进口成切线方向进入分离器内，在离心力作用下，油水的密度大于气体的密度，受到的离心力大，附壁旋转而下，从出口排出。气因密度小于油水，受到的离心力小，集中在中央而上升。雾状气体（带有油滴的气）上升遇到分离伞改变流动方向，更加集中将油滴附在伞壁上聚集而下，而气体

24、继续上升，经气出口排出.,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设备,五、立式计量分离器的工作原理,1）目的：生产一段时间后，因地层出砂以及施工中脏物进入管线，量油时又进入分离器，并沉积在底部，堵塞分离器与量油玻璃管下流，造成量油时液面上升缓慢，量油不准，不能真实的反映油井的产量.,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设备,六、计量分离器的使用与维护,一)、分离器冲砂,A、在排污阀处接排污管线至污油池。B、关闭分离器排油阀及天然气出口阀，将油井来油改入分离器（憋压0.4MPa，因计量分离器的安全阀定压为0.4MPa）C、关闭来油阀，改入生产汇管.,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及

25、其辅助设备,六、计量分离器的使用与维护,一)、分离器冲砂,2）操作步骤,D、缓慢打开分离器排污阀门，进行冲砂.E、待分离器压力降至0时，冲砂完毕，关闭排污阀.F、倒正常计量流程一口井，开排污阀，开气出口，待底水沉降能看到液面后，倒正常生产流程.G、将冲砂情况填入报表.,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设备,六、计量分离器的使用与维护,操作步骤：1、测量液位计高度，割玻璃管（割口一定要平齐，长度适中，过长会造成上流管道堵塞，使玻璃管憋暴；过短，易渗漏）.2、关闭液位计上、下流阀，拆开上部丝堵，卸掉玻璃管的密封填料压盖，卸下旧玻璃管.3、安装新玻璃管（注意：玻璃管先进上口，后进下口，石棉绳密封填料要涂黄油，上紧密封填料压盖）4、开阀门，启液位计（注意：启液位计时应关放空阀，开上流阀，然后开下流阀）,第五讲 油气分离器,第二节 计量间及其辅助设备,六、计量分离器的使用与维护,二）安装更换玻璃管,