原油三相分離連續(xù)計量裝置設計研究

韓曉飛

西部管道獨山子輸油氣分公司 833600

隨著生產力的發(fā)展，現代工業(yè)發(fā)展趨勢是降低工人的勞動強度，提高生產效率，對于原油行業(yè)而言，計量裝置的發(fā)展直接關系到原油處理效率的高低。因此現在出現了多種綜合性的計量裝置，大多數為兩相分離在油氣生產過程中，其計量技術以及自動控制是處理環(huán)節(jié)中最重要的技術，可以有效保障生產的準確與安全。

一、原油三相分離技術的發(fā)展

隨著現代工業(yè)的發(fā)展，開采技術不斷提高，油氣水的三相分離技術展現了自身的優(yōu)越性，受到了廣泛的重視，并朝向成熟化發(fā)展。油氣水的分離是原油加工處理環(huán)節(jié)中，最重要的步驟之一，其技術的穩(wěn)定性關系到整個原油處理的好壞。

在上個世紀七十年代，我國在原油處理中，使用的主要設備時壓力器，主要方法是將混合物進行加熱、分離，分離器的型號為空腔式，并以沉淀的形式進行進一步處理。這種方法的效率不高，而且處理的原油的數量比較小。八十年代，我國的油水分離技術飛速發(fā)展，主要技術是旋流分離，通過動靜結合的形式，利用旋流器體積小、效率高的有點，讓液體在其中保持一段時間，通常在三秒左右，便可實現油水分離，這種形式的分離技術效率比較高。在最近幾年，對于旋流分離技術進行了進一步的改良與發(fā)展，特別增添了污水處理，實現了環(huán)保功能。目前該技術主要用在海洋平臺上的污水除油。重力沉降分離領域主要以填料式分離器為主，行業(yè)內應用廣泛。

二、原油三相分離連續(xù)計量裝置的發(fā)展趨勢

1.儀表化

原油處理在技術與設備上，都有了顯著的提高，各種氣體與液體的計量也在行業(yè)內發(fā)展迅速，在未來的進一步完善與優(yōu)化中，主要是向儀表化發(fā)展，在操作上簡單易行，各個環(huán)節(jié)都設置高科技儀表，讀數便捷，對于各種數據的計量也更加準確。

2.精準化

我國的原油產業(yè)發(fā)展到現在，對于準確程度要求非常高，特別是油井的生產運行，只有各種數據的準確、真實，才能提高計量水平，進而實現原油產業(yè)的發(fā)展。

3.高效化

原油處理技術要不斷提高效率，這樣才能最早了解油井中的生產信息，最大程度降低周期時間，保證在最短的時間內提高效益，高效率是發(fā)展的必然要求。

4.自動化

隨著科技的發(fā)展，各個行業(yè)已經逐步向自動化、信息化發(fā)展，這是降低勞動者工作強度、提高生產效率的關鍵。因此，在原油處理上，需要利用數字化手段，實現生產的自動化。

三、原油三相分離連續(xù)計量裝置研究

在原油三相分離技術中，需要對于溫度、原油通過設備停留時間、油層厚度進行分析，這些都是決定分離效果的關鍵。通常情況下，油水停留的時間過長，會降低水中的含油率，這時候分離器的處理能力降低，經濟性能有所減弱。當油水停留時間比較短，水中的含油率變會快速上升，對于分離器而言，溫度升高可以提高分離的效率，含水量會急劇下降。但是如果溫度達到60℃以上，分離效果有所減弱。針對這種情況，在連續(xù)計量裝置設計方面，主要可以通過分離器的設計，提高分離效率，主要包括以下幾個類型的分離器。

1.臥式分離器

原油三相分離連續(xù)計量裝置設備中比較常見的包括臥式分離器，通過將API游離分離器與Peorfmrxa填料分離器的對比實驗現實，同等條件下，填料式分離器能夠進一步優(yōu)化指標，降低油中的水含量，并且具備一定的除污效果。臥式分離器中還包括CPS聚集板分離器，通過在特定的區(qū)域設計了平行波紋板面，流道分別為水平、垂直設置，在原油經過后，迅速上升，并且能夠在最短的時間內沉淀。聚集起可以降低固化的時間，并保持流速的穩(wěn)定。這對于設備的要求也比較高。

2.立式分離器

在油水分離器中，立式分離器的優(yōu)點非常明顯，立式分離器的體積比較小，而且占地面積遠遠小于臥式分離器，可以提高空間的利用效率，適合在場地面積比較小的加工廠使用。立式分離器的工作原理是水滴從設備的底端直接流進水箱，省略了沉淀的過程，縮短了處理的時間，但是缺點是油與氣體的分離距離比較大，不利于分離的流暢性。

3.球形分離器

球型分離器的應用比較早，在上個世紀六十年代，前蘇聯(lián)的石油研究機構對于球形分離器的研究比較深入，后來經過不斷的發(fā)展，設備技術比較成熟。球形分離器的有點在于能夠均勻受力，而且在設計的時候，對于壁厚要求比較低，這樣降低厚度進而縮小體積，比較經濟實用。前蘇聯(lián)設計的一種ACn一6300型高含水原油快速沉降分離器就是以球形分離器為基礎，利用了技術優(yōu)勢，在內部設計了一些折流板，通過曲折流動，分離出油中的雜質，水中的油上浮并沿著分離器流動，提高了油水分離的效率。

結束語

我國的原油行業(yè)經過數十年的發(fā)展，在核心技術上取得了顯著成果。在油氣水三相分離技術的發(fā)展與應用中，通過基礎設備的改良與優(yōu)化，逐步成為油田工程最重要的配套應用技術，也是保證生產的關鍵。在油氣水三相分離連續(xù)計量裝置中，通過旋流預分離、聚集技術，提高生產效率、保證精準度、控制穩(wěn)定性，為我國原油處理技術發(fā)展提供動力。

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