油（液）气分离器

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1、油油( (液液) )气分离器气分离器西安石油大学石油工程学院西安石油大学石油工程学院 制作制作CONTENTSCONTENTS工艺计算 工艺计算概 概 述述1分离器的工作过程分离器的工作过程2543 分离器的检验标准分离器的检验标准分离器操作运行及故障处理 分离器操作运行及故障处理第一节 概述4. 4. 油气分离器在渤海石油中的应用实例油气分离器在渤海石油中的应用实例1. 1. 油气中的杂质在油气生产中的危害性油气中的杂质在油气生产中的危害性2. 2. 产出流体的分离要求产出流体的分离要求3.3.原油处理的最终目的原油处理的最终目的5. 5. 分离器分类分离器分类1.1 1.1 油气中杂质在油

2、气生产中的危害性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. 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、3. 除去油水混合液中砂等杂质。1.4 1.4 油气分离设备在渤海石油应用典型介绍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1.5.1 1.5.1 按作用原理分按作用原理分由于海洋平台与浮式处由于海洋平台与浮式处 理油轮主要完成采油、采气理油轮主要完成采油、采气 及集输的任务，因此在平台及集输的任务，因此在平台 及处理油轮上以重力式分离及处理油轮上以重力式分离 器为

4、主。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 1.5.2 按分离器功能进行分类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。真空分离器真空分离器6MPa1.5.3 1.5.3 按分离器工作压力不同进行分类按分离器工作压力不同进行分类1.6 1.6 重力式分离器的分类重力式分离器的分类在海洋平台，为提高分离效果，主要以卧式分离器为主。重力式分离器 根据分离器功能分根据分离器功能分两相

5、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按流体流动方向和安装形式分重力式分离器1.7 1.7 分离器的四个操作功能分离器的四个操作功能从分离器内分别引从分离器内分别引 走分离出来的气相走分离出来的气相 和液相，不允许它和液相，不允许它 们有彼此重新夹带们有彼此重新夹带 掺混的机会掺混的机会1234脱除气相中所脱除气相中所 夹带的液沫夹带的液沫脱除液相中所脱除液相中所 包含的气泡包含的气泡完成油和气或完成油和气或 气和液的基本气和液的基本 “ “相相” ”的分离的分离除雾段除雾段积液段积液段重力沉降段重力沉降段基本相分离段基本相分离段1.8 1.8 分离器分为四个部分：分离器分为四个

6、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第二节 分离器的工作过程分离器的工作过程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 两相分离器卧式分离器卧式分离器立式分离器立式分离器埕北油田生产分离器2.1 2.1 两相分离器两相分离器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

7、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 2.1 两相分离器两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 锦州20-220-2计量分计量分 离器、聚集分离器等离器、聚集分离器等槽和堰的设计：要 槽和堰的设计：要 求水堰板应

8、放置于低于求水堰板应放置于低于 油堰板一个距离。油堰板一个距离。埕北游离水分 埕北游离水分 离器、计量分离器离器、计量分离器 、热处理器等、热处理器等有界面控制器和堰 有界面控制器和堰 板：不适用于重质油或板：不适用于重质油或 者有大量乳化物或石蜡者有大量乳化物或石蜡 的场合。的场合。2.2 2.2 三相分离器三相分离器特点：特点：现场应用：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 2.2 三相分离器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 进入液体空间分离出气泡，同 时在重力条件下，油向上流动

9、，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 2.2 三相分离器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 2.2 三相分

10、离器三相分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 2.2 三相分离器三相分离器2.3 2.3 卧式分离器与立式分离器的比较和选择卧式分离器与立式分离器的比较和选择比较内容卧式分离器卧式分离器立式分离器立式分离器分离效果较好较差排污能力较差较好占地面积较大较小操作方便较难操作搬运方

11、便较难操作液面波动不易控制易于控制2.4 2.4 分离设备的选择分离设备的选择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 2.5 各种分离设备优缺点比较各种分离设备优缺点比较比较内容 卧式 立式 球形 分离效率最好中等最差 分离后流体的稳定性最好中等最差变化条件的适应性最好中等最差操作的灵活性中等最好最差 处理能力（直径相同）最好中等最差 单位处理能力的费用最好中等最差 处理外来物能力最差最好中等 处理起泡原油的能力最好中等最差 活动使用的适应性最好最差中等 安装所需要的空间最好中等最差 纵向上最好最差中等 横向下最差

12、最好中等 安装的容易程度中等最差最好 检查维护的容易程度最好最差中等2.6 2.6 立式旋风分离器结构及工作原理立式旋风分离器结构及工作原理 2.6.1 立式旋风分离器结构2.6 2.6 旋风分离器结构及工作原理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 2.7 分离器外壳及主要内部构件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

13、形的封头。2.7.2 内部构件2.7 2.7 分离器外壳及主要内部构件分离器外壳及主要内部构件q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。q波浪破碎器：垂直档板q除沫板：倾斜的平行板片或管束。q旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带q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 2.7 分离器外壳及主要内部构件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 2.7 分离器外壳及主要内部构件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 2.7 分离器的外壳及主要内部构件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 2.8 其它形式分离器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。