三相分离器ppt课件
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三相分离器
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停运、检修
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停运 1、三相分离器停运后用热水提置干净其内部的原油、污水和天然气管道内的 油气。 2、关闭三相分离器进出口等全部阀门，采取措施防止三相分离器蹩压或抽负 压，悬挂“停运”标志牌。 3、停运自动控制系统，停止向三相分离器投加原油脱水破乳剂和加热生温。 4、停运时间超过(90天)时，要采取容器内部防腐措施。 检修 1、例保；每运行一个月(720小时)进行一次例保；主要工作内为；检查校对压力 表、温度计、安全阀、液位计、阀门保养和清洁卫生等。 2、三保；每运行12个月(8760小时 )进行一次三保；主要工作量为；清除容器内污 物和泥沙，检查容器腐蚀情况，检修保温层，校验仪表等、。 3、按照压力容器管理检验规定等做好检验、管理等工作。
在倒三相分离器的过程中我们应注意以下问题
• 首先对要投产的分离器进行试压、试漏。认 为合格后将容器压力放至0.3~0.35Mpa，待 合格后开始给罐建立气顶，气顶建好后就把 天然气出口阀打开，进混合液时要平稳。 • 在进混合液时一定要把分离器两端的进液阀 全部打开、用手触摸一下阀门里侧，温度要 接进正常进液罐温度。
在倒三相分离器的过程中我们应注意以下问题
• 油室压空后，对水室和沉降室的液体进行排 压，压水室时因水室空间较小，把水室放空 阀打开，压到建气体排出算是压尽，压沉降 室时要把排污阀打开压到排污放空阀能见到 气为止。压完后要把天然气和排污阀关死， 打开顶部的天然气放空使罐内压力降下来温 度也降下来后，对混合液进口、水出口、油 出口等管线摸一摸是不是关严了，如没关严 要想办法关严。
• 油室出口的气动阀动作打开时说明油室的液 位高了，这时分离器算是油水介面建立好了， 油开始通过出口排队出液体，投产的分离器 操作完毕 • 在停另一台分离器时，首先要将沉降室内的 油排出，这时我们要把气出口、水出口、混 合液的进口的阀门关闭，打开热水阀进行压 油，（电脱加强放水）待油出口是水时，关 闭热水打开气出口阀用天然气将油室的油压 出，（压油时压力不能低于0.3Mpa）
三相分离器工作原理资料讲解
改进设备，提升本质安全
➢如图所示，进行设备的改进优化【六大优点：1.一级接油盘和回油孔可第一时间收集外溅液封油并实现
回流，减少浪费；2.接油盘可收集喷溅出的液封油，防止储罐污染；3.可定期通过接油盘底部的排污阀采用污油桶收 走统一处理；4.现场可直观观察液封油是否变质，冬季运行时可及时排除底部凝结的积水；5.方便更换液封油；6.规 避动火作业，保护储罐顶部防腐层。】
推广应用：作业区各兄弟站队根据现场实际考虑是否应用
培训学习：持续推进常用标准的学习和执行，将学习搬到现场、对照 实物，开展点对点的学习，积极讨论和交流、评估各类风险并明确控制 措施，实现全面受控管理【结合科技创新管理工作】
修复柱塞注水泵空气滤清器
普查整改高压泵排气阀隐患
修复消防系统双口排气阀
三相分离器的结构及工作原理
三相分离器分气包
三相分离器水室
三相分离器油室
油室水室高位联通
三相分离器的结构及工作原理
分离器油室液位高报 三相分离器油出口 三相分离器水出口 分离器油室液位低报
轮南作业区轮一联合站
软件书籍
安全经验分享
《油田油气集输设计技术手册 上（下）册》 《塔里木油田地面工程设计原则》
Microsoft Visio
轮南作业区轮一联合站
基本介绍
三相分离器结构图
预分离段
分离沉降段
三相分离器的结构及工作原理
捕雾段
集液段
轮南作业区轮一联合站
三相分离器的结构及工作原理
原理介绍
三相分离器工作原理
油气水混液切向进入三相分离器，利用油、气、水密度的不同，在药剂、温度等综合作 用下进行三相分离。
➢混液切向进入预分离器，利用离心力（搅动辅助）进行初步气、液两相旋流分离，分离后 的气体向上进入预分离器下伞和上伞，按折流方式先后与下伞、上伞壁碰撞，气中携带的液 体形成较大的液滴，重力使液滴进一步分离出来，经上、下伞碰撞分离后的气体则通过气连 通管导入到三相生产分离器的分离沉降段上部；分离后的液体通过预分离器向下导液管导入 到三相分离器底部，经布液管从液面以下的水层向上喷出，进入到三相分离器预分离段进行 油、水初步分离，主要分离出游离水。
➢如图所示，进行设备的改进优化【六大优点：1.一级接油盘和回油孔可第一时间收集外溅液封油并实现
回流，减少浪费；2.接油盘可收集喷溅出的液封油，防止储罐污染；3.可定期通过接油盘底部的排污阀采用污油桶收 走统一处理；4.现场可直观观察液封油是否变质，冬季运行时可及时排除底部凝结的积水；5.方便更换液封油；6.规 避动火作业，保护储罐顶部防腐层。】
推广应用：作业区各兄弟站队根据现场实际考虑是否应用
培训学习：持续推进常用标准的学习和执行，将学习搬到现场、对照 实物，开展点对点的学习，积极讨论和交流、评估各类风险并明确控制 措施，实现全面受控管理【结合科技创新管理工作】
修复柱塞注水泵空气滤清器
普查整改高压泵排气阀隐患
修复消防系统双口排气阀
三相分离器的结构及工作原理
三相分离器分气包
三相分离器水室
三相分离器油室
油室水室高位联通
三相分离器的结构及工作原理
分离器油室液位高报 三相分离器油出口 三相分离器水出口 分离器油室液位低报
轮南作业区轮一联合站
软件书籍
安全经验分享
《油田油气集输设计技术手册 上（下）册》 《塔里木油田地面工程设计原则》
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轮南作业区轮一联合站
基本介绍
三相分离器结构图
预分离段
分离沉降段
三相分离器的结构及工作原理
捕雾段
集液段
轮南作业区轮一联合站
三相分离器的结构及工作原理
原理介绍
三相分离器工作原理
油气水混液切向进入三相分离器，利用油、气、水密度的不同，在药剂、温度等综合作 用下进行三相分离。
➢混液切向进入预分离器，利用离心力（搅动辅助）进行初步气、液两相旋流分离，分离后 的气体向上进入预分离器下伞和上伞，按折流方式先后与下伞、上伞壁碰撞，气中携带的液 体形成较大的液滴，重力使液滴进一步分离出来，经上、下伞碰撞分离后的气体则通过气连 通管导入到三相生产分离器的分离沉降段上部；分离后的液体通过预分离器向下导液管导入 到三相分离器底部，经布液管从液面以下的水层向上喷出，进入到三相分离器预分离段进行 油、水初步分离，主要分离出游离水。
油气水三相分离器技术简介PPT课件
A 油水交叉流动分离器
B 油水交叉流动分离器中聚结部分
C 油水交叉流动分离器中分离段
16 油气水分离及原油脱水技术
油气水三相分离器
三
除砂喷嘴和排砂口
相
分
离
器
内
部
构
件
17 油气水分离及原油脱水技术
油气水三相分离器（立式）
液 面 界 面 控 制 方 案
18 油气水分离及原油脱水技术
油气水三相分离器（卧式）
高效油气水处理技术
油气水三相分离器技术简介
郭长会 2010 年 10 月
1
影响分离的因素
1、液滴间的相互作用 -----乳化特性的影 响 2、油水物性的影响 3、处理温度的影响 4、压力和含水量的影响 5、流场分布不均的影响 6、内环流的影响 7、流态变化的影响 8、油水界面的影响 9、长度直径比的影响
10
三相分离器优化结构
叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而 且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。 紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的 前部，进行部分分离；分离出的气体进入净气器。
11 油气水分离及原油脱水技术
三相分离器优化结构－旋风捕雾装置
A 典型的捕雾器
尽管旋风分离器尺寸较小， 但是可以用于移除液雾。与传 统的捕雾器相比，旋风式捕雾 装置具有效率高、可以脱除小 液滴以及污垢小等优点。在旋 风式分离器内，流体沿切线进 入气体出口管。液体被甩到分 离器外壁，并流到底部。气体 以相反的方向从内管流出。在 轴流式旋风分离器里，管内静 止的透平机使流体产生旋转， 气体的吹扫作用使液膜沿着裂 缝被移除。
液
面
界
面
控
固定堰板式
三相分离器原理及操作共22页
4.进水时需要打开液位计底部排气阀，否则内部浮球不动作。 5.进液温度要达到45℃以上，否则影响脱水效果。 6.正常运行时油水室出口采用自动控制方式，在自动控制方式调试或 出现问题时采用浮球液位控制阀。
三相分离器操作规程
四、操作注意事项
7.设备投运期间要巡回检查液位变化情况、处理后油水情况、 设备各部位运行情况。化验结果要做好记录，并根据化验结果适当 调整设备运行参数。
10.进液阀全部打开后，观察油水室液位变化情况，并随时检查排 除的油水情况。
11.根据油水处理情况，调节导水管的高度。（原则上先把导水管 调至高部位，先保水，再根据油中含水情况往下调，直到油水指标达到 技术协议要求为至。）
三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
12.确认三相分离器运行正常后，打开油、水电动阀前后阀门， 关闭油、水浮球液位控制阀，转用自动控制方式。
1.压力过低影响正常运行。 原因一：来液原油伴生气量较小； 措施：1、升高原油温度；
2、提高自力式压力调节阀的开启压力。 原因二：流程存在泄漏点； 措施：检查泄漏点并作密闭处理。 原因三：自立式压力调节阀关闭不严 措施：维修或更换调节阀 原因四：浮球阀关闭不严 措施：维修或更换浮球阀
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
三相分离器工艺流程示意图
来油
天然气放空
淹管调节
天然气出口
聚结整流 沉降室
三相分离器操作规程
四、操作注意事项
7.设备投运期间要巡回检查液位变化情况、处理后油水情况、 设备各部位运行情况。化验结果要做好记录，并根据化验结果适当 调整设备运行参数。
10.进液阀全部打开后，观察油水室液位变化情况，并随时检查排 除的油水情况。
11.根据油水处理情况，调节导水管的高度。（原则上先把导水管 调至高部位，先保水，再根据油中含水情况往下调，直到油水指标达到 技术协议要求为至。）
三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
12.确认三相分离器运行正常后，打开油、水电动阀前后阀门， 关闭油、水浮球液位控制阀，转用自动控制方式。
1.压力过低影响正常运行。 原因一：来液原油伴生气量较小； 措施：1、升高原油温度；
2、提高自力式压力调节阀的开启压力。 原因二：流程存在泄漏点； 措施：检查泄漏点并作密闭处理。 原因三：自立式压力调节阀关闭不严 措施：维修或更换调节阀 原因四：浮球阀关闭不严 措施：维修或更换浮球阀
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
三相分离器工艺流程示意图
来油
天然气放空
淹管调节
天然气出口
聚结整流 沉降室
三相分离器培训课件教材
每日对三相分离器进出口及外输、排污管线、弯头壁厚进行检 测，上报至监控中心，当壁厚等于或低于5mm时，需加密壁厚检 测频次，低于3mm时，立即组织更换弯头。
中国石油天然气集团公司版权所有
第 11 页
管理要求
3、养成习惯，环境保护要优先
井场应保持平整，生活垃圾必须放入垃圾桶，定期外运处理， 不得随意倾倒垃圾。应定期清理井场周边垃圾。 自用气洗涤罐排出液不得随意排出或倾倒，应用器具承装后倒 入井场储水罐内，严禁储水罐溢罐。 驻井人员应做好未治理泥浆池围栏的管控与看护，防止围栏破 损牛、羊进入或泥浆外溢。
第一步
第二步
第三步
关关闭闭三三相相分分 离离器器主主、、母母 火火阀阀门门。
停用发电机 组，关闭采 气树1#阀
通闭井空关离输知该，。闭器阀调井进三井。度组行相口组所干分外织有管关 单 放
② ①
③
中国石油天然气集团公司版权所有
第 17 页
异常情况处置
2 、井口超压应急处置
（1）易引起井口超压的几种情况 1）三相分离器及其节流后下游管 线承压6.4MPa。冬季地面管线易动 堵，截断阀（如右图①所示）失效， 导致地面管线超压。 2）误操作关闭井口外输阀（如右 图②所示） ，截断阀失效，导致地 面管线超压。 3）关井操作时关闭外输阀，截断 阀失效，导致地面管线超压。
套压
40Mpa 外输温 度
100℃
中国石油天然气集团公司版权所有
第8页
消防应急器材管理
三相分离器井场有点火设备、发电及用电设备、气田 产出水储存设备，涉及风险作业较为多杂，为确保安全， 驻井人员应熟练掌握井口各项标准操作，应会使用正压式 空气呼吸器，手提示及推车式灭火器等消防应急器材，并 定期检查，确保消防应急器材完好、有效。
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第 11 页
管理要求
3、养成习惯，环境保护要优先
井场应保持平整，生活垃圾必须放入垃圾桶，定期外运处理， 不得随意倾倒垃圾。应定期清理井场周边垃圾。 自用气洗涤罐排出液不得随意排出或倾倒，应用器具承装后倒 入井场储水罐内，严禁储水罐溢罐。 驻井人员应做好未治理泥浆池围栏的管控与看护，防止围栏破 损牛、羊进入或泥浆外溢。
第一步
第二步
第三步
关关闭闭三三相相分分 离离器器主主、、母母 火火阀阀门门。
停用发电机 组，关闭采 气树1#阀
通闭井空关离输知该，。闭器阀调井进三井。度组行相口组所干分外织有管关 单 放
② ①
③
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第 17 页
异常情况处置
2 、井口超压应急处置
（1）易引起井口超压的几种情况 1）三相分离器及其节流后下游管 线承压6.4MPa。冬季地面管线易动 堵，截断阀（如右图①所示）失效， 导致地面管线超压。 2）误操作关闭井口外输阀（如右 图②所示） ，截断阀失效，导致地 面管线超压。 3）关井操作时关闭外输阀，截断 阀失效，导致地面管线超压。
套压
40Mpa 外输温 度
100℃
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第8页
消防应急器材管理
三相分离器井场有点火设备、发电及用电设备、气田 产出水储存设备，涉及风险作业较为多杂，为确保安全， 驻井人员应熟练掌握井口各项标准操作，应会使用正压式 空气呼吸器，手提示及推车式灭火器等消防应急器材，并 定期检查，确保消防应急器材完好、有效。
三相分离器[1]要点
![三相分离器[1]要点](https://img.taocdn.com/s3/m/e35e4e08866fb84ae45c8d4e.png)
水室，并经油出口和水出口排出设备。
三相分离双向器结构、原理图
三、 工作原理 油气水混合液经设备两端进口进入设备，经进 口分气包预脱气后又进入水洗室，在水洗室中油水 混合液发生碰撞，摩擦等降低界面膜的水洗过程，
分离出了大部分的游离水，没有分离的混合液经分
配器布液和波纹板整流后进入沉降室，并在沉降室
进行最终的油水分离，分离后的油、水分别进入油、
三相分离双向器结构、原理图
一、设备结构图
天然气出口
界面调节阀 油气水进口
油气水进口
油出口ห้องสมุดไป่ตู้排砂口
水出口 排砂口
三相分离双向器结构、原理图
二、运行参数 设备规格：φ3000×14600mm
操作压力：0.4MPa
处理液量：≥5000~10000m3/d 出口原油含水：≤0.5％ 出口污水含油：≤1000mg/l
三相分离双向器结构、原理图
三、 工作原理 油气水混合液经设备两端进口进入设备，经进 口分气包预脱气后又进入水洗室，在水洗室中油水 混合液发生碰撞，摩擦等降低界面膜的水洗过程，
分离出了大部分的游离水，没有分离的混合液经分
配器布液和波纹板整流后进入沉降室，并在沉降室
进行最终的油水分离，分离后的油、水分别进入油、
三相分离双向器结构、原理图
一、设备结构图
天然气出口
界面调节阀 油气水进口
油气水进口
油出口ห้องสมุดไป่ตู้排砂口
水出口 排砂口
三相分离双向器结构、原理图
二、运行参数 设备规格：φ3000×14600mm
操作压力：0.4MPa
处理液量：≥5000~10000m3/d 出口原油含水：≤0.5％ 出口污水含油：≤1000mg/l
三相分离器讲义
9
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典型的海上油田三相分离器
海洋石油111使用的三相分离器
低压分离器
技术参数： 处理能力：气 3800 m3/d，液39616 BPD 设计参数： 420kPaG/130℃ 操作参数： 75kPaG/95℃ 尺寸：
2800mm（I.D）×
7300mm（T/T） 总容积： 50.7m3
10
10
典型的海上油田三相分离器
中海油能源发展股份有限公司采油服务深圳分公司
海上油田三相分离器
海洋石油111 李珂 2013.10.07
目录
三相分离器的原理及简单分类
典型的海上油田三相分离器
三相分离器相关参数及性能
新型三相分离器简介
2
2
三相分离器的原理及简单分类
三相分离器的原理
把管路内自发形成并交错存在的油、气、水三相分离为单一相
24
24
新型三相分离器简介
2、填料三相分离器 填料三相分离器为了更好地实现油、气、水三相的高效分 离，设计采用了液气预分离技术、缓冲消能技术、聚丙烯波纹 板网填料聚结除油技术和密闭清砂技术。
1－混合液进口 2－斜管 6－沉降室 7－波纹板填料 17－分气包 11－水室 12－油室 16－捕雾器
3－导气管 8－固定堰板 18－气出口
破乳。对于稠油而言，其油水密度很接近，常规的方法对于提高
稠油的分离效果作用不明显。
18
18
三相分离器相关参数及性能
停留时间 液体在分离器内的停留时间基于以下公式
19
19
三相分离器相关参数及性能
FPSO的运动对分离器操作性能的影响
20
20
三相分离器相关参数及性能
FPSO的运动对分离器操作性能的影响
分离器结构及工作原理ppt课件
0.0001 1
1.5 2
1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15
1.5 2
3 4 5 6 8 10
10 8 6 5 4 3 2 1.5
1.5 2
1.5 2 3 4 5 6 8 10.00
3 4 5 6 8 10
颗粒直径 Dm, μm
3 4 5 6 8 10.00 1 5
10 20
w
0.153d1.14 L g 0.43 0.29
g
g 0.71 0.71
3. 当颗粒直径大于（300~800）10-6m，且雷诺数500<Re<1500时， CD=0.44，则以上方程变为下列式：
0.5
d w 1.74
L g g
g
将以上公式制为图表便可得下图，通过此图，可查得在不同压力下，水 滴的沉降速度w与其直径d的关系。
CQUST
2.6 分离器外壳及主要内部构件 2.6.1 外壳
内部承压的容器，为圆形筒 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， 两端是椭球形或球形的封头。
CQUST
2.6 分离器外壳及主要内部构件 2.6.2 内部构件
进口转向器
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。
CQUST
2.1 两相分离器
2.1.2.立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。
K 0.5cm3 / m3气 S 0.05cm3 / m3液
1.5 2
1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15
1.5 2
3 4 5 6 8 10
10 8 6 5 4 3 2 1.5
1.5 2
1.5 2 3 4 5 6 8 10.00
3 4 5 6 8 10
颗粒直径 Dm, μm
3 4 5 6 8 10.00 1 5
10 20
w
0.153d1.14 L g 0.43 0.29
g
g 0.71 0.71
3. 当颗粒直径大于（300~800）10-6m，且雷诺数500<Re<1500时， CD=0.44，则以上方程变为下列式：
0.5
d w 1.74
L g g
g
将以上公式制为图表便可得下图，通过此图，可查得在不同压力下，水 滴的沉降速度w与其直径d的关系。
CQUST
2.6 分离器外壳及主要内部构件 2.6.1 外壳
内部承压的容器，为圆形筒 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， 两端是椭球形或球形的封头。
CQUST
2.6 分离器外壳及主要内部构件 2.6.2 内部构件
进口转向器
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。
CQUST
2.1 两相分离器
2.1.2.立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。
K 0.5cm3 / m3气 S 0.05cm3 / m3液
三相分离器PPT课件
原油集输
主要设备
8）打开一级分离、二级捕雾器连通阀，打开油水室浮球阀前后控制阀，打开气出 口自力调节阀前后控制阀。待油水室液位稳定后，开始缓慢打开三相分离器进口阀， 向容器进液。同时关闭来液进储油罐进口闸门，来液全部进三相分离器处理。当容器 内压力上升超过气管线压力时，可以控制直通阀的开度调节气压。同时开始调节自力 式调节阀的控制压力值。
油气水三相分离器——P4
分离器内部的 防波器
油气水三相分离器——P5
分离器内部的 可调偃板
油气水三相分离器——P6
分离器内部气相 出口的捕雾器
油气水三相分离器——P7
分离器内部液相出 口的防涡器
油气水三相分离器——P8
分离器内部冲砂管
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/24
油气水三相分离器——P9
2）长时间停运：通过四个排污阀，将容器内的液体全部排除后，关闭进液阀、 油水出口阀、出气、补气阀。
5、停运后再次启运
1）设备停运时间长，容器排空。首先向容器内充入1/2容器容积的热水，操作 上可按照新设备的操作步骤进行。在充液过程中，容器内压力升高，需要通过容器 放空阀排放。通过摸人孔的温度，判断容器内液体的高度。充水工作完成后，可直 接进液。
油气水三相分离器p4分离器内部的油气水三相分离器p5分离器内部的可调偃板油气水三相分离器p6分离器内部气相出口的捕雾器油气水三相分离器p7分离器内部液相出油气水三相分离器p8分离器内部冲砂管油气水三相分离器p9分离器内部热媒盘管温度4560加药浓度150mgl油中含水05水中含油300mgl实现了密闭脱水处理时间短占地面积小投资较低自动化程度高劳动强度降低运行指标技术优势主主要要设设备备原油1启用前的准备工作1检查三相分离器进出口介质管道主要包括混合液进出口管道净化油出口管道天然气出口管道污水出口管道天然气压力管道及导液管道等达到管道畅通无阻塞管阀件完好无渗漏
三相分离器
必要的设计参数设计压力操作压力设计温度操作温度最大气、液处理量液体密度气体比重（标态）载荷波动系数液体停留时间设计后可能存在的问题三相分离需要确定两个停留时间，即从油中分水所需停留时间和从水中分油所需停留时间。
油水所需的停留时间最好由室内和现场试验确定。
存在的问题是，从油中分出水珠和从水中分出油滴所需时间是不同的，使油水停留时间相同不是不是最优的设计方案。
再者，停留时间法没有考虑容器形状对分离效果的影响，立式和卧式分离器在相同的时间下有不同的油水分离效果。
第三，停留时间法也不能提供分离质量的数据，如水中含油率和油中含水率。
三相分离器结构及原理三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。
油、气、水混合物来液进入三相分离器，经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉降到分离沉降室的液相区，极少部分液体靠液体重力继续沉降，剩余的液体经除雾器进一步分离后，气体通过压力调节阀进入天然器系统。
沉降下来的油、水混合液停留一段时间后因密度的差别逐渐进行分层，水沉积在集水包和液相区的底部，液相区的上部为油层。
当油层的液位高出隔油板顶部时则慢慢流入油室内，然后由油室下部的出油口排出。
液相区的水沉降分离到沉降室的底层，并且经过出水阀排出。
图1 三相分离器结构示意图三相分离器工艺流程（1）流程三相分离器及计量部分的工艺流程示意如图2所示。
装置包括油气水三相分离器容器、油气水流量计、油水界面检测仪、油气水控制调节阀等。
油气水在分离器内分离，天然气经气出口流量计计量流量和控制压力后，进入天然气处理系统；低含水原油经溢油堰板进入油腔，油腔内的液面由液面调节器控制；低含油污水经射频导纳油水界面仪控制的调节阀排出速度，从而控制油水界面。
另外一种控制方案如图3所示。
低含水原油经溢油堰板进入油腔，油腔内的液面由液面计检测，并且控制调节阀，调节排油速度。
（2）主要设备如下：1）油水界面检测仪：采用美国进口DE509-15-90N射频导纳油水界面检测仪测试分离器内沉降段的油水界面高度，并且输出4-20mA电流信号。
三相分离器原理及操作PPT课件
脱出大量的原油伴生气，脱气后的油水混合物经导流管 进入水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，再 经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离，脱气 原油翻过隔板进入油室，脱出水靠压力平衡经导管进入 水室，再经各自出口管汇导出，从而达到油气水三相分 离的目的。
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三相分离器工艺流程示意图
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三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
7.缓慢打开出气口直通闸门，向三相分离器内进氮气。当气路末端 排空阀氮气浓度达标后，关闭排气阀和排空阀。
8.三相分离器内压力稳定后，关闭气管线电动调节阀的直通阀。再 次详细检查三相分离器各连接部位的情况，确保正常后，开始下面的操 作。
9.打开油、水室浮球阀前后控制阀，打开气出口电动调节阀前后控 制阀。待油水室液位稳定后，开始缓慢打开三相分离器进口阀，向容器 进油气混合液。当容器内压力上升超过气管线压时，可以控制直通阀的 开度调节气压。同时开始调节电动调节阀控制压力值0.15Mpa。
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
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三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
13.自三相分离器进油起，岗位操作人员应按下列要求及时、 准确做好操作记录。
（1）开始进油时，岗位人员要仔细盯住现场，每15分钟记 录一次分离器压力、进出口油温等参数。
（2）分离器液面平稳后，每2小时记录一次分离器压力、进 出口油温、油室液位、水室液位、进口原油含水、出口原油含水、 污水含油，每2小时记录一次油、水、气的流量和加药量。
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三相分离器工艺流程示意图
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三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
7.缓慢打开出气口直通闸门，向三相分离器内进氮气。当气路末端 排空阀氮气浓度达标后，关闭排气阀和排空阀。
8.三相分离器内压力稳定后，关闭气管线电动调节阀的直通阀。再 次详细检查三相分离器各连接部位的情况，确保正常后，开始下面的操 作。
9.打开油、水室浮球阀前后控制阀，打开气出口电动调节阀前后控 制阀。待油水室液位稳定后，开始缓慢打开三相分离器进口阀，向容器 进油气混合液。当容器内压力上升超过气管线压时，可以控制直通阀的 开度调节气压。同时开始调节电动调节阀控制压力值0.15Mpa。
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
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三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
13.自三相分离器进油起，岗位操作人员应按下列要求及时、 准确做好操作记录。
（1）开始进油时，岗位人员要仔细盯住现场，每15分钟记 录一次分离器压力、进出口油温等参数。
（2）分离器液面平稳后，每2小时记录一次分离器压力、进 出口油温、油室液位、水室液位、进口原油含水、出口原油含水、 污水含油，每2小时记录一次油、水、气的流量和加药量。
三相分离器原理及操作课件(油水界面调节-油不满、水不空 -好)
三相分离器原理及操作
三相分离器
一、运行参数
设备规格：φ3000×14600 操作压力：0.25MPa 处理液量：≤1500m3/d 出口原油含水：≤0.5％ 出口污水含油：≤200mg/l
三相分离器
二、 自控系统
分离器自控系统主要由三部分构成：气路、油路和水路， 分别采用常规仪表对三相分离器油（水）室液位及压力进行 控制。
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
3.仪表及自动化控制系统完好。 4.清扫设备及管线内的杂物，确保畅通，流程正确。
三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
1.打开三相分离器压力表控制阀。 2.打开三相分离器顶部排气阀、液位计上、下控制阀。 3.打开站内与三通。 4.打开三相分离器污水出口电动阀、电动阀前闸门、缓慢打开 电动阀后闸门。打开三相分离器进口阀，向容器进热水，进水过 程中检查三相分离器相连接部位是否有漏水等异常情况。 5.当油室液位开始变化时，关小污水电动阀后闸门，直到油室 液位显示0.5m（磁翻柱液位计显示的高度），关闭污水电动阀、 及前后控制闸门。 6.关闭三相分离器进口阀，停止进热水。
13.自三相分离器进油起，岗位操作人员应按下列要求及时、 准确做好操作记录。
（1）开始进油时，岗位人员要仔细盯住现场，每15分钟记 录一次分离器压力、进出口油温等参数。
（2）分离器液面平稳后，每2小时记录一次分离器压力、进 出口油温、油室液位、水室液位、进口原油含水、出口原油含水、 污水含油，每2小时记录一次油、水、气的流量和加药量。
三相分离器
一、运行参数
设备规格：φ3000×14600 操作压力：0.25MPa 处理液量：≤1500m3/d 出口原油含水：≤0.5％ 出口污水含油：≤200mg/l
三相分离器
二、 自控系统
分离器自控系统主要由三部分构成：气路、油路和水路， 分别采用常规仪表对三相分离器油（水）室液位及压力进行 控制。
适用于油田原油脱水、脱气等工艺，既能将含水原油处 理为净化油，也可用于高含水油田原油的预脱水工艺，可人 为控制出口原油含水率，操作方便简单。
三相分离器操作规程
一、投运前的准备
1.检查所有阀门、仪表、管线及其附件是否完整、 无泄露，流程是否正确畅通，开关灵活。
2.系统试压应按压力容器试压标准执行，做到安全 投运。
3.仪表及自动化控制系统完好。 4.清扫设备及管线内的杂物，确保畅通，流程正确。
三相分离器操作规程
二、启动运行步骤
1.打开三相分离器压力表控制阀。 2.打开三相分离器顶部排气阀、液位计上、下控制阀。 3.打开站内与三通。 4.打开三相分离器污水出口电动阀、电动阀前闸门、缓慢打开 电动阀后闸门。打开三相分离器进口阀，向容器进热水，进水过 程中检查三相分离器相连接部位是否有漏水等异常情况。 5.当油室液位开始变化时，关小污水电动阀后闸门，直到油室 液位显示0.5m（磁翻柱液位计显示的高度），关闭污水电动阀、 及前后控制闸门。 6.关闭三相分离器进口阀，停止进热水。
13.自三相分离器进油起，岗位操作人员应按下列要求及时、 准确做好操作记录。
（1）开始进油时，岗位人员要仔细盯住现场，每15分钟记 录一次分离器压力、进出口油温等参数。
（2）分离器液面平稳后，每2小时记录一次分离器压力、进 出口油温、油室液位、水室液位、进口原油含水、出口原油含水、 污水含油，每2小时记录一次油、水、气的流量和加药量。
三相分离器
五、新型分离器的内部结构
1、羊中心站新型三相分离器结构图
五、新型分离器的内部结构
2、孔大站新型三相分离结构图
2、新工艺的应用 （3）收油速度提高
原油进罐温度的上升，使得收油泵的收油速
度提高，避免了原来的因罐内油品温度低粘度大原
油流动性差，收油泵抽空问题，收油时间由原来的 每天12小时，缩短到现在的8小时，节约了能耗和 机泵维修频率，降低了设备损坏的风险。
2、新工艺的应用 (4)系统压力下降比较明显
新工艺投产后系统来液压力明显降低，由原来的0.45MPa降为现在的0.20MPa
三、羊中心站新工艺介绍
1、新工艺的改进
（1）油出口，改为现在的水出口用闸阀 开关控制水室液位，油出口改为球阀开关控制油室的液位。这样改变了常 用的堰板升降调节油出口传统方法，可以手动控制油、水出口的流量，从 而调节混合仓内的油水界面高度，减少了因时间长设备老化堰板调节机构 腐蚀失灵和密封部位泄漏的风险。
羊三木油田原油物性 1、原油密度 0.9486kg/cm3 2、原油粘度 50 ℃ 437.6×10-6（m2/s） 3、初馏点 176℃ 4、闪点 102℃ 5、凝固点 -3℃ 6、含蜡量 5.26% 7、含沥青胶质 21.09% 原油密度大、粘度高、凝固点低是羊三木油田原油的 一大特性，油、水密度差小，粘度大造成原油脱水、 脱气困难。
大港油田第六采油厂
五柱塞泵的使用与维护
新型三相分离器在采油六厂的应用
刘建林
目录
一、三相分离器的工作原理 二、羊中心站原脱水工艺介绍 三、羊中心站新脱水工艺介绍 四、孔大站三相分离器改进 五、新型三相分离器内部结构图
一、三相分离器的工作原理
油井产物中伴有油、气、水，特别在油井生产的中 后期，含水量逐渐增多，含水的油井产物进入分离器后， 在油气分离的同时，由于密度差，一部分游离水会从原 油中沉降至分离器底部。因而处理这种含水原油的分离 器必须有油、气、水三个出口。这种分离器称为三相分 离器。 三相分离器具有将油井产物分离为油、气、水三相 的功能，适用于含水量较高，特别是含有大量游离水的 油井产物的处理。这种分离器在油田中高含水生产期的 集输中转站、联合站内得到广泛的应用。
三相分离器的结构形式
三相分离器的结构形式（图）下图是厌氧反应器中常见的几种三相分离器结构，下面就没中分离器分别进行讨论。
图（a），气、固、液三相流体进入三相分离器后，气体由集气罩收集后排出反应器，泥和水则通过集气罩和阻气板之间的缝隙进入沉淀区，进行泥水分离，上清液排出，沉淀污泥则返回反应区，这种三相分离器结构简单，气室面积和体积都比较大，但由于进水和污泥回流都在同一个环形缝隙上，因而回流污泥必然受到进水水流干扰。
此外，沉淀器出水槽和进水槽在同一侧，易引起短流图（b），混合流体进入三相分离器后，在反射锥的阻挡作用下折向两边，由于气体上升过程中气泡不断凝并，形成气泡较大，导致上升的速度较快，水流速度相比较慢，因此气泡上升过程中逐渐脱离泥水混合液，进入集气室，而泥水混合液则进入沉降区。
由于消除了气泡的提升作用，在沉降区的水流流态为层流，在上升过程中流速逐渐降低，使污泥沉降，并沿着锥体表面滑回反应区。
这种三相分离器结构简单，由于进水口位于中部，而出水槽在周边。
因此沉淀区内死区小，沉淀效率高。
但和图（a）的情况一样，进水口和污泥回流口设在一处，易引起互相干扰，影响污泥正常回流，并增加进水污泥浓度，若污泥颗粒表面附有小气泡时会影响泥水分离效果。
这种三相分离器一般用于实验室的小型装置或中试反应器中。
图（c）结构实质上是图（a）的改进形式，它相当于在图（a）的基础上沿水平方向增加一层填料，以防止由于附着微小气泡而上升到水面的大颗粒污泥随出水带出。
集气罩顶部也装有填料，对气体进行过滤，以消除气体泡沫。
这种结构气体收集效率高，得到沼气较干净，能在沼气泡沫多、污泥上附着微气泡的条件下正常工作。
但其结构复杂，所占容积大，易堵塞，大污泥颗粒附在填料上不断产气，干扰固液分离，且使沉降性能差的污泥也无法排出。
图（d）结构为一带有污泥回流装置的三相分离器。
与气体分离后的液固混合物沿一狭形通道进进入沉淀区，固液分离后澄清液从溢流口排出，污泥在回流口形成泥层，增加了回流的动力，同时也保证固、液混合液不会通过回流口进入沉淀区，这样的结构使污水和污泥回流严格分开，有利于沉淀区工作，提高沉淀效率，但如果设计不合理，会使进水短路，从污泥回流口而不是进水口进入沉淀区，污泥难于返回反应区，此时与图（b）所示分离器效果相同。
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主要设备
三相分离器操作规程
1、启用前的准备工作
1、检查三相分离器进出口介质管道(主要包括混合液进出口管道、净化油出 口管道、天然气出口管道、污水出口管道、天然气压力管道及导液管道等)，达到 管道畅通无阻塞，管阀件完好、无渗漏。
2、检查天然气捕雾器，达到完好无损。 3、检查三相分离器内部，达到无脏物。 4、检查不锈钢波纹板，达到完好无损，未结腊、垢，无其他杂质堵塞 5、检查油室、水室隔板，达到无串漏、渗漏。 6、检查介面调节装置，达到灵活好用。 7、检查液位计。达到上、下畅通、无堵塞，清澈透明，盐水包内无油、泥 沙等积物。 8、检查浮球（浮筒）及其连接机构，达到浮球（浮筒内筒）不渗漏，连杆 牢靠，零部件齐全完好。连接牢靠，全机构灵活好用，运行牢靠。 9、检查三相分离器整体，达到无异常现象，并经压力容器检测部门检测， 符合有关标准要求。 10、安全附件（安全阀、压力表等）完全好用、校验合格，并在有效期内。 三相分离器顶部天然气放空安全阀定压值为0.45Mpa，底部污水放空安全阀定压值 为0.50Mpa。 11、检查、校验压力、油室液位、水室液位自动控制系统及其它显示、控制21 系统，达到灵敏可靠。
11
油气水三相分离器——P4
分离器内部的 防波器
12
油气水三相分离器——P5
分离器内部的 可调偃板
13
油气水三相分离器——P6
分离器内部气相 出口的捕雾器
14
油气水三相分离器——P7
分离器内部液相出 口的防涡器
15
油气水三相分离器——P8
分离器内部冲砂管 16
油气水三相分离器——P9
分离器内部热媒盘管 17
段塞流捕集器——P2
捕集器内部气液 分离鳍板
18
段塞流捕集器——P3
捕集器气出口捕雾器 19
原油集输
主要设备
运行指标 技术优势
温度45－60℃ 加药浓度150mg/l 油中含水≤0.5% 水中含油≤300mg/l
实现了密闭脱水、处理时间短 占地面积小、投资较低 自动化程度高，劳动强度降低
20
原油集输
原油集输 三相分离器
主要设备
基本原理 油气水混合来液进三相分离器即进行初步气液分离。伴生气通过 一级分离、二级捕雾器处理后，进入气处理系统。 同时，油水混合物进入预分离室，流体经过整流、消泡、聚集等 处理单元后，进入沉降室开始分离，形成油水层。通过调节水室导水 管的高度，形成稳定的油水界面。沉降室内上部的油溢流进油室，底 部的水通过导水管流入水室，通过机械式浮子液位调节阀或导波雷达 液位计控制电动阀控制出油阀、出水阀排出合格的油和水，且可调节 液面高度。
23
原油集输
主要设备
4）三相分离器导水管的固定高度为2.42米，可调节高度为0.28米。在投运过程 中已经将界面调节好，如果进液的含水不变化一般不用调节。
5）破乳剂加药浓度：100-150mg/l。 6）稳定处理液量：≤处理能力/24h
4、停运操作
1）短时间停运：停运后关闭进液阀、油水出口阀、出气、补气阀。冬季需要排 空油水室内的液体后再关闭油水出口阀，防止液位计和外部管线冻裂。
2）长时间停运：通过四个排污阀，将容器内的液体全部排除后，关闭进液阀、 油水出口阀、出气、补气阀。
5、停运后再次启运
1）设备停运时间长，容器排空。首先向容器内充入1/2容器容积的热水，操作 上可按照新设备的操作步骤进行。在充液过程中，容器内压力升高，需要通过容器 放空阀排放。通过摸人孔的温度，判断容器内液体的高度。充水工作完成后，可直 接进液。
1
油进 聚合元件
稳流室
三相分离器动画演示
气包
油出
阴极 保护
沉降室
人孔
气出
挡板1
油水分离室
排污
水导管
挡板2 油水出
2
横截面示意图
气包
挡板2
油室
挡板1
水室
水导管
油出
水出
排污
3
原油集输
主要设备
三相分离器结构简图 4
三相分离器结构、原理图
设备结构图
油气水进 口
天然气出口 界面调节阀
油气水进 口
排砂口
5、雾沫脱除器
•
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。
•
离心式除雾器：效果好但压降大且对流量敏感。
7
导流挡板和旋风式进口原理图
8
油气水三相分离器挡板
分离器进口 挡板
9
滤网及除雾器原理图
10
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。
22
原油集输
主要设备
8）打开一级分离、二级捕雾器连通阀，打开油水室浮球阀前后控制阀，打开气出 口自力调节阀前后控制阀。待油水室液位稳定后，开始缓慢打开三相分离器进口阀， 向容器进液。同时关闭来液进储油罐进口闸门，来液全部进三相分离器处理。当容器 内压力上升超过气管线压力时，可以控制直通阀的开度调节气压。同时开始调节自力 式调节阀的控制压力值。
原油集输
主要设备
2﹑投运步骤
1）打开三相分离器压力表控制阀。 2）打开三相分离器顶部排气阀、液位计上、下控制阀。 3）打开站内与三相分离器相连接的进出口管线的闸门，保证管线畅通。 4）打开三相分离器污水出口电动阀、电动阀前闸门、电动阀后闸门，使用热 水对三相分离器进行预热。进水过程中检查三相分离器相连接部位是否有漏水等异 常情况。 5）当油室液位开始变化时，关小污水电动阀后闸门，直到油室液位涨到1.2m （磁翻柱液位计显示的高度），关闭污水电动阀及前后控制闸门。 6）缓慢打开出气口直通阀门，向三相分离器内进气。当排气阀排出的空气中 天然气味较浓时，关闭排气阀。 7）三相分离器气系统压力稳定后，关闭直通阀。再次详细检查三相分离器各 连接部位的情况，确保正常后，开始下一步操作。
9）进液阀全部打开后，观察油水室液位变化情况，并随时检查排出的油水情况。 10）根据油水处理情况，调节导水管的高度。 11）三相分离器投运完毕。
3、运行控制参数
1）三相分离器压力操作范围：0.15-0.25MPa。 2）油水室液位：采用导波雷达：0.7m-1.7m。采用磁翻柱液位计：0.2m-0.7m。 3）三相分离器进液温度：45℃-60℃
油出口
水出口
排砂口
5
外壳
内部承压的容器，为圆形筒 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， 两端是椭球形或球形的封头。
6
内部构件
1、进口转向器
•
导流档板：快速变化液流方向和速度；
•
旋风式进口：应用离3、除沫板：倾斜的平行板片或管束。
4、旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带