1、12543第一节第一节 概述概述腐蚀:腐蚀: 由于液态水的存在将加速管道及由于液态水的存在将加速管道及设备的腐蚀设备的腐蚀堵塞:堵塞: 随着积砂的增加堵塞管道、设备随着积砂的增加堵塞管道、设备污染化学溶液污染化学溶液液泛影响液泛影响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;离掉液体、固体及机械杂质;对于原油处理而言:从油流中分离对于原油处理而言:从油流中分离掉气体、固体以及游离水。掉气体、固体以及游离水。1.3 原油处理的最终目的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
2、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(气气)分离程度(%)S 0.05m3/m3 (液)3. 除去油水混合液中砂等杂质。埕北油田原油处理工艺流程简图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类重力式 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计量分离器计量分离器 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。分离器分离器生产分
3、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。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。0.1MPa6MPa在海洋平台,为提高分离效果,主要以卧式分离器为主。重力式分离器重力式分离器两相分离器三相分离器卧式立式重力式分离器重力式分离器1234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1. 两相分离器两相分离器2. 三相卧式分离器三相卧式分离器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4. 分离器的选择分离器的选择5. 不
4、同流动方式的分离器优缺点比较不同流动方式的分离器优缺点比较8. 其它形式的分离器其它形式的分离器3. 卧式分离器与立式分离器的比较和选择卧式分离器与立式分离器的比较和选择锦州20-2生产分 离 器 、 段 塞 流 捕 集 器2.1 两相分离器埕北油田生产 分 离 器2.1.1.卧式两相分离器基本结构及工作过程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立式两相分离器
5、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。2.2.1 一般三相卧式分离器基本结构及工作过程一般三相卧式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,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
6、口流出。2.2.2 卧式三相分离器内部结构卧式三相分离器内部结构 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应用于埕北计量分离的三相立式分离器 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,
7、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三相立式分离器液位控制系统比较内容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便较难操作液面波动不易控制易于控制1.处理高气油比原油处理高气油比原油选卧式分离器(有乳状液)选卧式分离器(有乳状液)2.处理低气油比原油或油处理低气油比原油或油气比非常高原油选立式分离气比非常高原油选立式分离器(气体洗涤器)器(气体洗涤器)比较内容比较内容 卧式卧式 立式立式 球形球形 分离效率分离效率最好最好中等中等最
8、差最差分离后流体的稳定性分离后流体的稳定性最好最好中等中等最差最差变化条件的适应性变化条件的适应性最好最好中等中等最差最差操作的灵活性操作的灵活性中等中等最好最好最差最差处理能力(直径相同)处理能力(直径相同)最好最好中等中等最差最差单位处理能力的费用单位处理能力的费用最好最好中等中等最差最差处理外来物能力处理外来物能力最差最差最好最好中等中等处理起泡原油的能力处理起泡原油的能力最好最好中等中等最差最差活动使用的适应性活动使用的适应性最好最好最差最差中等中等安装所需要的空间安装所需要的空间最好最好中等中等最差最差纵向上纵向上最好最好最差最差中等中等横向下横向下最差最差最好最好中等中等安装的容易
9、程度安装的容易程度中等中等最差最差最好最好检查维护的容易程度检查维护的容易程度最好最好最差最差中等中等2.6.1 立式旋风分离器结构立式旋风分离器结构 2.6.2 工作原理工作原理 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。2.7.1 外壳外壳内部承压的容器,为圆形筒内部承压的容器,为圆形筒体,其内径、长度尺寸根据气体体,其内径、长度尺寸根据气体处理量以及操作参数设计确定,处理量以及操作参数设计确定,两端是椭球形或球形的封头。两端是椭球形或球形的封头。2.7.2 内部构件
10、内部构件q进口转向器进口转向器导流档板:快速变化液流方向和速度;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。旋风式进口:应用离心力分离时采用。q波浪破碎器:波浪破碎器:垂直档板垂直档板q除沫板除沫板:倾斜的平行板片或管束。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旋流破碎器:破除旋涡防止二次夹带q雾沫脱除器雾沫脱除器丝网垫:适用但易堵塞(气流速度要适宜)。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。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。离心式除雾器:效果好但压降大且对流量敏感。导流挡板和旋风式进口原理图导流挡板和旋风式进口原理图滤网及除雾器原理图滤网及除雾器原理图叶板除雾器原理 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。应用于锦州应用于锦州20-2南平台生产分离的双桶式分离器结构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。