原油三相分离连续计量装置设计研究

2022-09-11

随着生产力的发展, 现代工业发展趋势是降低工人的劳动强度, 提高生产效率, 对于原油行业而言, 计量装置的发展直接关系到原油处理效率的高低。因此现在出现了多种综合性的计量装置, 大多数为两相分离在油气生产过程中, 其计量技术以及自动控制是处理环节中最重要的技术, 可以有效保障生产的准确与安全。

一、原油三相分离技术的发展

随着现代工业的发展, 开采技术不断提高, 油气水的三相分离技术展现了自身的优越性, 受到了广泛的重视, 并朝向成熟化发展。油气水的分离是原油加工处理环节中, 最重要的步骤之一, 其技术的稳定性关系到整个原油处理的好坏。

在上个世纪七十年代, 我国在原油处理中, 使用的主要设备时压力器, 主要方法是将混合物进行加热、分离, 分离器的型号为空腔式, 并以沉淀的形式进行进一步处理。这种方法的效率不高, 而且处理的原油的数量比较小。八十年代, 我国的油水分离技术飞速发展, 主要技术是旋流分离, 通过动静结合的形式, 利用旋流器体积小、效率高的有点, 让液体在其中保持一段时间, 通常在三秒左右, 便可实现油水分离, 这种形式的分离技术效率比较高。在最近几年, 对于旋流分离技术进行了进一步的改良与发展, 特别增添了污水处理, 实现了环保功能。目前该技术主要用在海洋平台上的污水除油。重力沉降分离领域主要以填料式分离器为主, 行业内应用广泛。

二、原油三相分离连续计量装置的发展趋势

1. 仪表化

原油处理在技术与设备上, 都有了显著的提高, 各种气体与液体的计量也在行业内发展迅速, 在未来的进一步完善与优化中, 主要是向仪表化发展, 在操作上简单易行, 各个环节都设置高科技仪表, 读数便捷, 对于各种数据的计量也更加准确。

2. 精准化

我国的原油产业发展到现在, 对于准确程度要求非常高, 特别是油井的生产运行, 只有各种数据的准确、真实, 才能提高计量水平, 进而实现原油产业的发展。

3. 高效化

原油处理技术要不断提高效率, 这样才能最早了解油井中的生产信息, 最大程度降低周期时间, 保证在最短的时间内提高效益, 高效率是发展的必然要求。

4. 自动化

随着科技的发展, 各个行业已经逐步向自动化、信息化发展, 这是降低劳动者工作强度、提高生产效率的关键。因此, 在原油处理上, 需要利用数字化手段, 实现生产的自动化。

三、原油三相分离连续计量装置研究

在原油三相分离技术中, 需要对于温度、原油通过设备停留时间、油层厚度进行分析, 这些都是决定分离效果的关键。通常情况下, 油水停留的时间过长, 会降低水中的含油率, 这时候分离器的处理能力降低, 经济性能有所减弱。当油水停留时间比较短, 水中的含油率变会快速上升, 对于分离器而言, 温度升高可以提高分离的效率, 含水量会急剧下降。但是如果温度达到60℃以上, 分离效果有所减弱。针对这种情况, 在连续计量装置设计方面, 主要可以通过分离器的设计, 提高分离效率, 主要包括以下几个类型的分离器。

1. 卧式分离器

原油三相分离连续计量装置设备中比较常见的包括卧式分离器, 通过将API游离分离器与Peorfmrxa填料分离器的对比实验现实, 同等条件下, 填料式分离器能够进一步优化指标, 降低油中的水含量, 并且具备一定的除污效果。卧式分离器中还包括CP聚集板分离器, 通过在特定的区域设计了平行波纹板面, 流道分别为水平、垂直设置, 在原油经过后, 迅速上升, 并且能够在最短的时间内沉淀。聚集起可以降低固化的时间, 并保持流速的稳定。这对于设备的要求也比较高。

2. 立式分离器

在油水分离器中, 立式分离器的优点非常明显, 立式分离器的体积比较小, 而且占地面积远远小于卧式分离器, 可以提高空间的利用效率, 适合在场地面积比较小的加工厂使用。立式分离器的工作原理是水滴从设备的底端直接流进水箱, 省略了沉淀的过程, 缩短了处理的时间, 但是缺点是油与气体的分离距离比较大, 不利于分离的流畅性。

3. 球形分离器

球型分离器的应用比较早, 在上个世纪六十年代, 前苏联的石油研究机构对于球形分离器的研究比较深入, 后来经过不断的发展, 设备技术比较成熟。球形分离器的有点在于能够均匀受力, 而且在设计的时候, 对于壁厚要求比较低, 这样降低厚度进而缩小体积, 比较经济实用。前苏联设计的一种ACn一6300型高含水原油快速沉降分离器就是以球形分离器为基础, 利用了技术优势, 在内部设计了一些折流板, 通过曲折流动, 分离出油中的杂质, 水中的油上浮并沿着分离器流动, 提高了油水分离的效率。

结束语

我国的原油行业经过数十年的发展, 在核心技术上取得了显著成果。在油气水三相分离技术的发展与应用中, 通过基础设备的改良与优化, 逐步成为油田工程最重要的配套应用技术, 也是保证生产的关键。在油气水三相分离连续计量装置中, 通过旋流预分离、聚集技术, 提高生产效率、保证精准度、控制稳定性, 为我国原油处理技术发展提供动力。

摘要：原油的三相分离主要是油、气、水的自动控制技术, 是油田处理中最重要的环节, 也是保证油田生产顺利完成的关键。三相分离连续计量装置的主要优点在于在操作与管理上更加高效, 技术比较成熟, 而且准确程度比较高, 满足了现代原油处理的发展。

关键词：原油,油水分离,三相分离,设备装置