油气分离器液气分离器

1.4 油气分离设备在渤海石油应用典型介绍
埕北油田原油处理工艺流程简图
1.5 分离器分类
1.5.1 按作用原理分
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
分离器
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
在此分离器内除完成三相分离的功能外还能对原油进行加 热，故称为综合型三相分离器。
综合型卧式三相分离器结构特点
内部构件
入口 分流器
作用
与流体流动方向垂直安装并开有两排液槽，使液体以瀑布形式流向 水平分流。
稳流装置
使初步分离得到的气液两相都得到稳流，减少流体的波动和扰动， 给油气水沉降分离创造良好条件。
2.处理低气油比原油或油 气比非常高原油选立式分离 器（气体洗涤器）
2.5 各种分离设备优缺点比较
比较内容 分离效率 分离后流体的稳定性 变化条件的适应性 操作的灵活性 处理能力（直径相同） 单位处理能力的费用 处理外来物能力 处理起泡原油的能力 活动使用的适应性 安装所需要的空间
纵向上 横向下 安装的容易程度 检查维护的容易程度
2.2 三相分离器
2.2.2 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。
加热器 防涡罩
提高油温，促使集液部分的游离水从原油中沉降。 防止排液时产生旋涡，带走污水上部的原油。
挡沫板
阻止浮在液面上的气泡向原油出口方向流动，使气泡在液面上有足 够的停留时间，破裂并进入气相。
平行 捕雾板
板间为30 m，与水平线呈30°倾角，板面与气流方向平行，起到 气体整流、缩短油液沉降距离的作用，并使部分油滴被湿润的板表面聚 结。
第二节 分离设备的工作过程
2.1 两相分离器
卧式分离器
锦州20-2生产 分离器、段 塞流捕集器
立式分离器
埕北油田生 产分离器
2.1 两相分离器
2.1.1.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。
1.1 油气中杂质在油气生产中的危害性
腐蚀：
由于液态水的存在将加速管道及 设备的腐蚀
堵塞：
随着积砂的增加堵塞管道、设备
液泛影响
污染化学溶液
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 离掉气体、固体以及游离水。
1.3 原油处理的最终目的
第三节 分离器的检验标准
3.1 分离质量K
定义：分离器出口处每标准立方米气体 所带液量的多少。
计算公式：
K V液 /V气 100％
第三节 分离器的检验标准
3.2 分离程度S
定义：分离器在分离的温度、压力下，从 其出液口中排出的液体所携带的游离气体 积和液体体积之比值。
计算公式： S V气 /V液 100％
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。
2.7 分离器外壳及主要内部构件
导流挡板和旋风式进口原理图
2.7 分离器外壳及主要内部构件
滤网及除雾器原理图
2.7 分离器的外壳及主要内部构件 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。
热化学脱水器结构
应用于埕北油水分离
此分离器的主要功能是将乳状水能过斜板除水器从原油中 分离出来。
陶粒脱水器结构图
应用于SZ36-1过滤器
陶粒脱水器的基本功 能是通过润湿破乳的原理 利用陶粒的亲水憎油特性 达到分离小的乳状水的目 的。
大港油田滨海站陶粒脱水器与立式沉降罐工艺参数对比
对比参数
容器规格 处理量，m3／d 液体停留时间，min 原油剩余含水率，% 脱出水含油率，%
2.8 其它形式分离器
应用于锦州20-2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。
卧式 最好 最好 最好 中等 最好 最好 最差 最好 最好 最好 最好 最差 中等 最好
立式 中等 中等 中等 最好 中等 中等 最好 中等 最差 中等 最差 最好 最差 最差
球形 最差 最差 最差 最差 最差 最差 中等 最差 中等 最差 中等 中等 最好 中等
2.6 立式旋风分离器结构及工作原理
2.2 三相分离器
2.2.3 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，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。
油(液)气分离器
重庆科技学院石油工程学院 制作
CONTENTS
1
概述
2
分离器的工作过程
3
分离器的检验标准
4
分离器操作运行及故障处理
Baidu Nhomakorabea
5
工艺计算
第一节 概述
1. 油气中的杂质在油气生产中的危害性 2. 产出流体的分离要求 3.原油处理的最终目的 4. 油气分离器在渤海石油中的应用实例 5. 分离器分类
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) 分离程度（%）S ≤ 0.05m3/m3 (液） 3. 除去油水混合液中砂等杂质。
2.2 三相分离器
2.2.4 三相立式分离器液位控制系统
2.3 卧式分离器与立式分离器的比较和选择
比较内容 分离效果 排污能力 占地面积
操作 搬运 液面波动
卧式分离器 较好 较差 较大 方便 方便
不易控制
立式分离器 较差 较好 较小
较难操作 较难操作 易于控制
2.4 分离设备的选择
1.处理高气油比原油 选卧式分离器（有乳状液）
立式沉降罐
2000m3 5000 420 37 1.7
陶粒脱水器
42 × 4m3卧式容器 500 40 1.71 0.03
HNS三相分离器结构
应用于SZ36-1生产分离
HNS型三相分离器的特点
采用预脱气技术,增大三相分离器液体有效处理容积 采用活性水水洗技术 采用先进的混合液入口装置 采用“倒虹吸”技术 采用单台设备双向进料、中间出液技术
立 式 油 气 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
分 在折流板内经不空隙逸出到气相 离 空间得到分离，气体在离开分离 器 器之前经整流、捕雾后从出气口
流出，液体进入液体空间分离出 气泡及油向上流动，水向下流动 得以分离，油从出油口流出，水 经排水口流出。
综合型卧式三相分离器结构图
卧式离心油气圆筒分离器结构
应用于SZ36-1生产平台
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进行 重力沉降分离出液滴，液体进入 液体空间分离出气泡及油向上流 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。
第三节 分离器的检验标准
3.3 我国规定的分离器工作标准：
K 0.5cm3 / m3气 S 0.05cm3 / m3液
第四节 分离器操作运行及故障处理
4.1 浮式生产系统的运动对工艺设备操作性能的影响及处理办法
2.6.1 立式旋风分离器结构
2.6 旋风分离器结构及工作原理
2.6.2 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 分离器外壳及主要内部构件 2.7.1 外壳
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。
2.2 三相分离器
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。
1.5.3 按分离器工作压力不同进行分类
真空分离器 低压分离器 中压分离器 高压分离器
<0.1MPa <1.5MPa 1.5~6MPa >6MPa
1.6 重力式分离器的分类
•根据分离器功能分 两相分离器
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。
2.7 分离器外壳及主要内部构件 2.7.2 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。
波浪破碎器：垂直档板 除沫板：倾斜的平行板片或管束。 旋流破碎器：破除旋涡防止二次夹带 雾沫脱除器
由于海洋平台与浮式处 理油轮主要完成采油、采气 及集输的任务，因此在平台 及处理油轮上以重力式分离 器为主。
1.5.2 按分离器功能进行分类
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。
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。
典型的过滤式分离器结构图
气体经上部进入，经 过滤管进入二级分离，而 较大液滴及粉尘则留在分 离器一级分离段内进入储 液槽，气体在二级分离段 经捕雾后从右侧流出。
CTT型卧式分离器
含有少量气，水的油 经接收室进入分离器，经 重力沉降后，由疏流室稳 流后进入分离室。在分离 室内，油液均匀较薄层的 流动使气泡得以分离，分 离出的气泡从顶部流出， 油流进入 集液室经原油 出口流出，水经排污口流 出。
1.8 分离器分为四个部分：
重力沉降段
分离和沉降
基本相分离段
控制或消减能量
积液段
液体收集和引出段
除雾段
液滴聚集段
第二节 分离器的工作过程
1. 两相分离器 2. 三相卧式分离器 3. 卧式分离器与立式分离器的比较和选择 4. 分离器的选择 5. 不同流动方式的分离器优缺点比较 6. 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 8. 其它形式的分离器
特点：
有界面控制器和堰 板：不适用于重质油或 者有大量乳化物或石蜡 的场合。
槽和堰的设计：要 求水堰板应放置于低于 油堰板一个距离。
现场应用：
锦州20-2计量分 离器、聚集分离器等
埕北游离水分 离器、计量分离器、 热处理器等
2.2 三相分离器
2.2.1 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 口流出。
重力式分离器 三相分离器
•按流体流动方向和安装形式分 卧式
重力式分离器 立式
在海洋平台，为提高分离效果，主要以卧式分离器为主。
1.7 分离器的四个操作功能
1
完成油和气或 气和液的基本 “相”的分离
2
脱除气相中所 夹带的液沫
3
脱除液相中所 包含的气泡
4
从分离器内分别引 走分离出来的气相 和液相，不允许它 们有彼此重新夹带 掺混的机会