淺談三相分離器故障分析及生產(chǎn)措施

崔博（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠，黑龍江 大慶 163000）

1 概述

目前，在油田生產(chǎn)過(guò)程中要求污水不外排。根據(jù)環(huán)保要求采出油井的地下水要回注，這樣對(duì)注水處理的全過(guò)程各項(xiàng)指標(biāo)就要求很高，否則不能回注，防止破壞油層的滲透率。在初步分離的放水站，外輸?shù)铰?lián)合站的混合液要求含水量在30%以下。排放到污水處理站的污水要求含油控制在每升20毫克以下。如果在生產(chǎn)過(guò)程中三相分離器工作狀態(tài)不好，就很難達(dá)到以上的標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中三相分離器時(shí)常有故障發(fā)生，致使界面不穩(wěn)定，分離效果不好，造成各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)超標(biāo)。

2 對(duì)三相分離器易出現(xiàn)故障部位的原因分析及處理方法

2.1 三相分離器進(jìn)出口散液板的脫落

隨著油田發(fā)展開采原油含水的升高，設(shè)備不斷改進(jìn)，技術(shù)參數(shù)的不斷精確和完善，從油田初期立式分離器到目前的三相分離器都是為了保證當(dāng)前的生產(chǎn)需要。為了達(dá)到更好的分離效果，設(shè)計(jì)師根據(jù)生產(chǎn)需要把三相分離器從開始的規(guī)格型號(hào)為4×16 米陸續(xù)加長(zhǎng)到4×24 米，目的是保證液體在容器內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，達(dá)到良好的重力沉降分離效果。為了使進(jìn)罐的油氣水混合物快速平穩(wěn)，設(shè)計(jì)采取了相關(guān)措施，在三相分離器的進(jìn)口安裝散液板。油氣水混合物進(jìn)入三相分離器后先射在散液板上，散液板在制作工藝上有多種形式，有帶孔的鋼板制成的，也有平面鋼板制作的，還有采用雙進(jìn)口管線的，這些方法都是為了消弱液體層噴射產(chǎn)生的沖擊力[1]。尤其是轉(zhuǎn)油（放水）站注聚合物主要由電泵井采出，氣量和液量較多，壓力大，所以層流的沖擊力也非常大。致使散液板所承受的沖擊力加大。日積月累的沖擊，使散液板在經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間發(fā)生開焊掉落的故障，使液體直接沖向罐底，致使三相分離器內(nèi)液體狀態(tài)不穩(wěn)定，影響了重力沉降效果，使分離出的污水含油過(guò)高，對(duì)下游放水站處理污水產(chǎn)生影響，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是增加了向一次沉降罐內(nèi)投加的破乳劑用量，提高沉降效果；二是為保證含油污水達(dá)到合格的指標(biāo)，不得不多次啟動(dòng)收油泵回收污油，增加了污油回收次數(shù)。所以建議在以后三相分離器生產(chǎn)過(guò)程中，在散液板下方焊接幾條支撐柱，可防止沖擊力把散液板震動(dòng)開焊掉落，減小層流對(duì)液面的沖擊力度，使液體盡快達(dá)到穩(wěn)流狀態(tài)，提高重力沉降的效果。

2.2 三相分離器內(nèi)部波紋板脫落

油田使用的三相分離器大部分都設(shè)計(jì)用兩層鋼網(wǎng)把波紋板濾層夾在中間，起到把中段分隔開的作用，為了將中間段氣中細(xì)油滴分離以及把液體中油滴穩(wěn)定下來(lái)，以提高液體氣體的分離效率。但是由于油田的持續(xù)開采，含水率提高，而且使用了聚合物驅(qū)油技術(shù)，含水率大都達(dá)到90%以上，并且含有的化學(xué)成分比較復(fù)雜，對(duì)金屬有嚴(yán)重的腐蝕，目前設(shè)計(jì)工藝對(duì)夾波紋板的鋼網(wǎng)要求是普通鋼材，但由于含水高，受到液體的沖刷后鋼網(wǎng)上產(chǎn)生不了油膜防護(hù)，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)被腐蝕壞，影響正常生產(chǎn)。主要體現(xiàn)在一下兩點(diǎn)：

2.2.1 小塊波紋板的脫落

由于長(zhǎng)時(shí)間液體沖刷，導(dǎo)致波紋板兩側(cè)鋼網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致脫落損壞，使小塊波紋板在液體帶動(dòng)下沖往前集油室，在液位低時(shí)容易被吸入離心泵，堵塞在進(jìn)口濾砂器內(nèi)，導(dǎo)致離心泵吸不上油，離心泵干吸空轉(zhuǎn)，泵效下降，這種情況持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致離心泵損壞，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

2.2.2 大塊波紋板的脫落

隨著使用時(shí)間增加，大塊波紋板脫落后堆積在兩側(cè)鋼網(wǎng)下部，鋼網(wǎng)下部空間堵塞，液體升高，導(dǎo)致液體從堵塞位置上部流出，油水再次重新混合，并且引起中段內(nèi)的穩(wěn)流室液面發(fā)生波動(dòng)，導(dǎo)致分離效果不好，致使污水含油量提高，影響生產(chǎn)指標(biāo)。提出兩點(diǎn)建議：（1）將固定波紋板兩側(cè)的普通鋼網(wǎng)更換成耐腐蝕鋼網(wǎng)的不銹鋼材料（2）將夾波紋板的鋼網(wǎng)換成耐油、抗沖刷、耐腐蝕的斜板式塑鋼板。

3 日常生產(chǎn)管理精細(xì)化，延長(zhǎng)三相分離器使用壽命，減少三相分離器的事故發(fā)生

在日常生產(chǎn)中，為減少三相分離器出現(xiàn)問題，需要特別關(guān)注出現(xiàn)層流現(xiàn)象以及金屬的腐蝕，需要日常精細(xì)化管理和操作。在三項(xiàng)分離器日常使用中要精細(xì)操作[2]，在不憋壓的情況下精細(xì)控制分離器的進(jìn)口閘門，避免出現(xiàn)大的層流現(xiàn)象；在開罐清淤時(shí)，必須把罐底沉積的泥沙和聚合物殘留物清理干凈，保證進(jìn)入罐內(nèi)的液體有充足時(shí)間和空間進(jìn)行重力沉降，使三相分離器具有良好的分離效果。

4 結(jié)語(yǔ)

三相分離器內(nèi)部的散液板以及波紋板必須具有一定的抗沖擊和耐腐蝕能力，防止開焊脫落，造成下部堵塞，導(dǎo)致分離沉降效果不好。

在日常生產(chǎn)運(yùn)行中，崗位員工一定要做到操作精細(xì)化，小幅度調(diào)整閥門開度，最大限度減輕分離器內(nèi)部的沖擊。

在開罐清淤中以及處理分離器故障時(shí)，施工隊(duì)伍需按規(guī)程清理泥沙殘留物，要達(dá)到各項(xiàng)要求，才能使容器安全平穩(wěn)，提高分離效果。