油氣集輸-油氣水分離技術(shù).ppt

1、1,第三節(jié) 油氣水三相分離器,三相分離器的結(jié)構(gòu)； 油水界面控制； 工藝計(jì)算。,2,一、三相分離器的結(jié)構(gòu),臥式三相分離器結(jié)構(gòu)（1）,3,一、三相分離器的結(jié)構(gòu),臥式三相分離器結(jié)構(gòu)（2）,4,2、立式三相分離器,立式三相分離器采用一個(gè)降液管用來(lái)輸送液體，不致干擾撇沫作用的產(chǎn)生。一個(gè)連通管用來(lái)平衡下段和氣體分離段的壓力。分配器或降液管出口位于油水界面處。 在處理含固體顆粒的油氣水分離時(shí)，可設(shè)計(jì)成錐體底部，與水平線成450或600角度。,5,二、油水界面檢測(cè),油水界面檢則方法； 液位控制。,6,1. 油水界面檢則方法,油水界面檢測(cè)方法主要有電阻法、電容法、微差壓法、短波吸收法。由于插入三相分離器中的電極

2、容易結(jié)垢，造成測(cè)量誤差，現(xiàn)電阻法和電容法測(cè)量油水界面的方法已很少使用。,7,（1）微差壓法,是利用差壓計(jì)，接受油水界面變化所引起原油和水靜水壓差的變化來(lái)操縱出水閥的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)油水界面的控制。 微差壓法的優(yōu)點(diǎn)是克服電極接觸油水介質(zhì)造成的腐蝕、結(jié)垢的影響，無(wú)論油水界面是否明顯，都能夠正常工作。缺點(diǎn)是油水相對(duì)密度差要求大于0.1，否則微差壓計(jì)不能正常工作。,8,（2）短波吸收法,短波吸收法是將電能以電磁波的形式傳到油水介質(zhì)中，根據(jù)油、水吸收電能的差異來(lái)測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的量，從而控制油水界面。 目前，在油田采用的油水界面變送器，能消除低頻干擾，適用不同工況下介質(zhì)的使用。 短波吸收法法的優(yōu)點(diǎn)是克服了電極易腐

3、蝕、結(jié)垢、掛油等現(xiàn)象，界面控制穩(wěn)定可靠。 缺點(diǎn)是成本高，需要專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行儀表的維護(hù)保養(yǎng)。,9,2. 液位控制,10,2. 液位控制,在立式分離器內(nèi)通常采用的三種不同的液面控制方法。 第一個(gè)是嚴(yán)格的液位控制。一個(gè)位移浮筒用來(lái)控制油氣界面，調(diào)節(jié)放油管的控制閥。另一個(gè)界面浮筒用來(lái)控制油水界面，調(diào)節(jié)水的出口閥。沒(méi)有使用內(nèi)部檔板或堰板。適用帶有砂粒和固體的工況。,11,第二方法表示使用一個(gè)堰板來(lái)控制油氣界面處于一個(gè)不變的位置。油水更好分離，提高了油水分離程度，它的缺點(diǎn)是油箱占據(jù)了容器的部分空間，制造費(fèi)用增加。另外，沉積物和砂子可能集積在油箱內(nèi)，很難排除，,2. 液位控制,12,第三個(gè)方法使用了兩個(gè)堰板，

4、取消了一個(gè)界面浮筒，油水界面位置是用相對(duì)于油堰高度或出口高度的外部水堰板的高度來(lái)控制的。這個(gè)類(lèi)似于臥式分離器的油槽和堰板的設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是取消了界面液位控制。 缺點(diǎn)是它需要另外的外部管線和空間。,2. 液位控制,13,三、三相分離器計(jì)算,兩相分離器的設(shè)計(jì)原則和各種計(jì)算公式同樣適用于三相分離器的油氣分離部分。 水中油滴和油中水滴在分離器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)一般在層流范圍內(nèi)，油水兩相的分離沉降分離可用斯托克斯方程計(jì)算,14,w油滴上升或水滴沉降速度，m/s； d油滴或水滴的直徑，m； 連續(xù)相的粘度，Pas； w水的密度，kg/m3。,三、三相分離器計(jì)算,15,由于油的粘度遠(yuǎn)大于水的粘度，一般為水的520

5、倍或更高一些，故從水中分出油滴要比從油中分出水珠容易得多，三相分離器的設(shè)計(jì)常以從原油中除去水滴為主要依據(jù)。 一般希望分離器能將500m粒徑的水珠從油中分離出來(lái)，若能達(dá)到上述要求，則不加添加劑一般就能使原油含水率降至510左右。,三、三相分離器計(jì)算,16,為了保證水中油滴或油中水滴有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間碰撞結(jié)合成較大的油滴或水滴以便分離，在設(shè)計(jì)分離器時(shí)，油水兩相所需的滯留時(shí)間同樣是個(gè)重要因素。在沒(méi)有特別要求的情況下，推薦滯留時(shí)間為10min；若油水密度差很小，分離溫度又很低（如 15左右），則滯留時(shí)間可增至2030min。,三、三相分離器計(jì)算,17,第四節(jié) 典型分離器的結(jié)構(gòu),立式油氣分離器； 臥式油氣分離

6、器； 臥式三相分離器。,18,一、立式油氣分離器,如圖2-4-1所示，是一典型立式油氣分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 多層拆流板； 氣流整流板； 波紋板除霧器；,19,圖2-4-1 立式油氣分離器 I初步分離段；II沉降段；III積液段,1殼體；2分流匯管；3浮子；4排液管；5折流板；6油氣混合物入口；7自立式壓力調(diào)節(jié)閥；8氣體出口；9氣體整流板；10波紋除霧器；11液面調(diào)節(jié)器；12原油出口；13排污水；14人孔；15堵頭,20,二、臥式油氣分離器,如圖2-4-2 所示為一典型臥式分離器，適用于含氣量較高的油氣混合物。其特點(diǎn)表現(xiàn)在： 離心式入口； 氣相整流器； 網(wǎng)墊除霧器。,21,圖2-4-2 臥式油氣分離器 1離心式分流器；2整流器；3網(wǎng)墊除霧器；4氣體出口；5氣液隔板；6原油出口；7防渦排油管；8堰板,22,三、三相分離器,圖2-4-3 綜合型臥式三相分離器簡(jiǎn)圖 1-入口；2-水平分流器；3-穩(wěn)流裝置；4-加熱器；5-防渦罩；6-污水出口；7-捕霧板；8-安全閥接口；9-氣液隔板；10-溢流槽；11-天然氣出口；12-出油閥；13-擋沫板,23,圖2-4-4 臥式三相分離器結(jié)構(gòu)圖 1混合物入口；2入口分流器；3安全閥；4保安