油气分离

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卧式分离器和立式分离器的对比
立式分离器：

气体流动方向与液滴沉降方向相反； 优点：占地面积小，液面控制较容易，排污方便 缺点：气液界面小，橇装化困难。 适用于：处理含固体杂质较多的油气混合物，海 洋采油。
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五、分离器的基本组成
入口分流器 重力沉降区 集液区 捕雾器 压力、液位控制阀 安全防护及其它部件
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上节回顾
第三节 油气分离器

油气分离器的分类
油气分离器的工作原理
油气分离器的工作过程 卧式分离器和立式分离器的对比 其它形式的分离器 分离器的基本组成


对油气分离器的要求
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一、油气分离器的分类
① 按流体流动方向和安装形式

卧式分离器 立式分离器 两相分离器、三相分离器 计量分离器、生产分离器 重力、离心、混合式 真空(<0.1MPa)、低压(<1.5MPa)、 中压(1.5~6MPa)、高压(>6MPa)
8－出油口；9－出水口；10－挡水板；11－油池
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七、油气水三相分离器
工作原理：

油气水混合物进入分离器后，入口分流器将混 合物初步分成气液两相，液相由导管引至油水 界面以下进入集液区；

在集液区内，依靠油水密度差使油水分层，底
部为分出的水层，上层为原油和含有较小水滴
的乳状油层。
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七、油气水三相分离器
1.0级
1.5级 1.5级 2.0级
四级
±5%（气） ±8%（水）
油（气）井、计量站、注 水井、配水间、供水井等
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井口计量
包括计量生产井产油量、产水量和产气量以及 注水井（或注蒸气井）的注水量（Fra bibliotek蒸气量）
交接计量 接转战至联合站、联合站至油库之间的油气计 量，为生产管理提供数据

外输计量 是面向用户的，这一级计量精度要求最高
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计量方法
井口计量

分离法计量 利用油气分离器将油井采出物分离成气相和液 相，或利用三相分离器将油井采出物分离成气 体、油和水，而后分别对气体、液体（三相分 离器出口的油和水）流量进行计量。 采用多相流量计

工作原理：

油和原油乳状液从挡油板溢流进入油池，经由液
位控制的出油阀排出。

水从油池下面通过，经挡水板流入水室，从由水
室液面控制的出水阀排出。

气体水平地通过重力沉降部分，经捕雾器后由气
出口排出。
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卧式三相分离器
1－油气水混合物入口；2－进口分流器；3－重力沉降部分；
4－捕雾器；5－压力控制阀；6－气出口；7－挡油板；
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② 按功能

③ 按实现分离的物理力

④ 按压力

二、油气分离器的工作原理
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卧式分离器和立式分离器的对比
卧式分离器：


气体流动方向与液滴沉降方向垂直；
优点： 气液界面面积较大，有利于分离器内的气液达到 相平衡； 有较大的集液区体积，被原油携带的气泡有足够
的时间进入气相，故所得原油中含气量少；
8－出油口；9－出水口；10－挡水板；11－油池
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立式三相分离器
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油水界面控制
在油室两侧的液体构成连通器：
o ho whw whw'
油水挡板的高差：
h ho hw h
o h ho 1 w
' w
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液相在三相分离器内的停留时间

交接计量和外输计量：单相流量计量
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原油及油（气、水）井计量精度和等级
计量等级 系统误差 配合仪器 系统误差 各石油管理局、管道局交 接站，油、气交接计量 石油局内部净化油、气的 生产计量 转油站、集（配）气站生 产计量
一级
二级
±0.35%
±1%
0.2级
0.2～0.5级
三级
±5%
±10%（油）
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六、对油气分离器的要求

从气体中分出油滴：气体少带油

油滴沉降至分离器集液部分所需的时间应小于 气流把液滴带出分离器的时间。

油滴沉降速度与油滴直径有关，直径越小沉降 速度越慢。


重力沉降部分能分出直径大于100μm的油滴；
10～100μm的油滴由捕雾器捕捉。
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六、对油气分离器的要求
从原油中分出气泡：原油中所含气泡不被带出分离器

气泡在原油中的上升速度应大于分离器集液部分 任一液面的平均下降速度。

原油所含气泡上升至油面后并不很快破裂，而是 聚集在油面上形成泡沫。为解决气泡问题，要求原 油在分离器中停留一定时间。在所要求的时间内，
进入分离器的原油量应和集液部分的体积相等。
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七、油气水三相分离器
油井内产物内常含有水，特别是在水驱油藏生
来液量变化时，液位变化较小，缓冲能力强，能 向下游设备提供较稳定的流量。
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卧式分离器和立式分离器的对比
卧式分离器：

优点： 在相同气液处理量下，其尺寸较小，制造成本低； 易于安装、检查、保养，易于制成移动装置。

缺点：占地面积大、排污相对不便。 适合于处理气油比较大的流体。存在乳状液、泡沫的 油田。
每排一次气，作为一级；排几次气，叫做几级分
离。 常压储罐为最后一级。
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上节回顾

连续分离所得的液体量最多，一次分离所得的液体量 最少，多级分离居中。

分离级数愈多，液体收率愈大，液体密度愈小。 过多地增加分离级数，储罐原油收率增加越来越少， 而分离设备的投资和运营费用却大幅上升，使总体效 益下降。
4
上节回顾
分离级数的选择
一级分离压力(表)，MPa 0.15~0.85 0.85~2.0 2.0~3.5 分离级数 1 1~2 2 2~3 (若原油产量超过1500m3/d可增加级数) 4
3.5~4.8
>4.8
多级分离时，各级分离器压力构成等比数列 1n pi 1 p1 Rp pi pn
产的中后期油井水含量急剧增多。含水油井产物 进入分离器后，在油气分离的同时，由于密度差， 一部分水会从原油中沉降至分离器底部。因而处 理这类含水原油的分离器常有油、气、水三个出 口，称油气水三相分离器。
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油气水三相分离器示意图
1－油气水混合物入口；2－进口分流器；3－重力沉降部分；
4－捕雾器；5－压力控制阀；6－气出口；7－挡油板；
在油水界面处，油水交错存在，水中油滴上浮，油
中水滴沉降。
油的粘度远大于水的粘度，故从水中分出油滴要比
从油中分出水珠容易；
油水密度差远小于油气密度差。
要求液相在分离器内有较长的停留时间，一般
为5~30min。
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第五节 油气计量
集输过程示意图
第五节 油气计量
油田生产过程中，从井口至外输分作三级计量
第三章 油气分离与计量
第一节 气液相平衡
（油气分离的工作原理基础）
第二节 油气分离方式 第三节 油气分离器 第四节 油气计量
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上节回顾
第一节 气液相平衡

影响油气分离的因素

压力
压力增大，总平衡液量增加

温度
温度降低，平衡液量增加

石油的组成
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上节回顾
第二节 油气分离方式

一次分离


连续分离
多级分离
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六、对油气分离器的要求

具有良好的机械分离效果，即希望由分离器流出气体中 携带的油滴少，原油中携带的气泡少。

应创造良好条件， 使溶解于原油的气体及气体中的重组
分在分离压力和温度下尽量析出和凝析，使油气两相接
近平衡状态。这就要求在分离器内的气液接触面积大、
气液在分离器内有必要的停留时间。

在油气混合物性质、处理量和分离质量相同时，外形尺 寸小，金属用量和制造成本低。