三相分离器运行分析及探讨

2012年科技论文发布会

地面工程专业

三相分离器在呼一联运行

分析与探讨

李静

海拉尔石油勘探开发指挥部贝301作业区

2012年10月

三相分离器在呼一联的运行

分析与探讨

李静

(海拉尔石油勘探开发指挥部贝301作业区)

摘要:针对目前原油脱水处理过程中的分离环节，对分离器的工作原理，分离效果，运行状

况等进行了分析，对联合站三相分离器运行的几大参数进行探讨，保证在实际生产过程中提高集输系统的可靠性和稳定性。

关键字:三相分离器 原油脱水 运行参数

呼一联原油脱水工艺有“四合一+电脱”和高效三相分离器两种工艺，单套工艺设计处理量为2750t/d 。由于高效三相分离器在海拉尔油田的成功应用，目前呼一联主要采取高效三相分离器分离油气水，“四合一+电脱”脱水工艺作为备用。三相分离器存在的主要优点有：运行稳定性高、能耗低、分离过程自动完成、操作简便。本文主要分析三相分离器在呼一联的运行情况，以及一些运行措施。

一 、概况

1、呼一联脱水现状

呼一联建于2003年，脱水工艺有“四合一+电脱”和高效三相分离器两种工艺，单套工艺设计处理量为2750t/d 。目前，主要运行高效三相分离器，“四合一+电脱”脱水工艺作为备用。日处理液量约为1600t/d 、日处理油量约为280t/d 。天然气约7500立方米。流程工艺见图1-1。

图1-1 呼一联脱水工艺流程简易图

高效三相分离器工艺是采油队来油在油阀组和破乳剂混合后进入油气分离器预分离后，含水原油经预热加热升温后，进入三相分离器，经过脱油、脱水、脱气的处理，脱后原油和污水分别进入储油罐、污水沉降罐，天然气进入燃气发电站发电和自耗。

三项

分

离

器油气

分

离

器四合一电脱

水

器脱水泵脱

水外

输

炉

1000m ³储油罐计量间来油预热1000m3污水沉

降罐

“四合一+电脱”脱水工艺是采油队来油在油阀组和破乳剂混合后进入油气分离器预分离后，含水原油经预热加热升温后，进入四合一装置进行缓冲、沉降、分离后，含水在15-30%的含水油靠装置本身的压力将原油经过脱水泵输送到电脱水器，进行电化学脱水器二次脱水，经过脱油、脱水的处理，脱后原油和污水分别进入储油罐、污水沉降罐。

高效三相分离器脱水工艺与“四合一+电脱”脱水工艺相比：

（1）节省了电脱水器的电能消耗。有1台脱水器运行，运行电压按350V，运行电流按80A，电费按0.46元/KWh计算，减少使用频率后全年共节省电脱水器用电费22.3万元。

（2）减少了脱水泵的动力消耗。以前脱水泵每月平均运行400h，脱水泵的电机功率为22kw，减少使用频率后每年可以节约电费3.3万元。

二、三相分离器运行参数探讨

1、运行现状

呼一联合站三相分离器建于2003年，型号为HXS3.0×12.4－0.6－Y，设计处理能力为2750t/d。来液先加破乳剂，混合液加破乳剂浓度为30～40ppm，目前现日处理来液量约为1600t/d、日处理油量约为280t/d、日处理天然气量约为7500m3/d，处理后原油含水≤0.3%、污水含油≤200mg/L,处理指标达到了设计要求。

表2-1 三相分离器主要运行参数指标表

处理液量≈1600 t/d

气中带液率≤0.05 g/m3

进口原油温度38～48 ℃

运行压力0.10～0.25 MPa

加药浓度30-40 ppm

来液含水率30%～85%

处理后原油含水≤0.3%

处理后污水含油≤200 mg/L

2、运行参数探讨

①在加药浓度30ppm、压力0.15MPa的情况下，探讨温度对三相分离器运行效果的影响。

表2-2 温度与原油含水率、污水含油关系表

温度℃原油含水率% 污水含油ppm

36 0.7 380

37 0.5 300

38 0.44 260

39 0.38 200

40 0.28 180

41 0.22 150

42 0.18 90

43 0.19 110

44 0.21 140

45 0.28 170

46 0.34 210

图2-1 在加药浓度为30ppm、压力0.15mpa的条件下，温度与脱后原油含水率关系图

图2-2 在加药浓度为30ppm、压力0.15mpa的条件下，温度与污水含油关系图

从表2-1数据可以看出脱水温度在40～45℃时，三相分离器的脱后原油含水率和污水含油率都在合格的范围内。根据图2-1，图2-2可以看出三相分离器合理分离温度应控制在42℃左右。

分析:温度升高后原油粘度降低，有利于乳化剂向油水界面扩散，降低油水界面张力；亲水和憎水链节向油水界面转移，使破乳剂所占据有效面积增大，排替出更多的成膜物质，有利于提高破乳率。但温度也不是越高越好，当温度高于46℃时原油粘度下降幅度变小，温度过高也会导致破乳剂失效，导致破乳效果变差。

②在温度为42℃、压力为0.15MPa的情况下探讨加药浓度对三相分离器运行效果的影响。

表2-3 加药浓度与原油含水率、污水含油关系表

加药浓度 ppm 污水含油 ppm 原油含水率 %

22 280 0.54

25 240 0.40

28 200 0.34

30 180 0.25

33 120 0.18

36 160 0.24

40 190 0.30

44 230 0.38

图2-3 在温度为42℃、压力为0.15MPa的条件下，加药浓度与污水含油关系图

图2-4 在温度为42℃、压力为0.15MPa的条件下，加药浓度与原油含水率关系图

从表2-2可以看出加药浓度在30-40ppm时，三相分离器的原油的分离效果相对较好。

分析：加药浓度增加，原油分离效果提高，这是因为加药浓度增加可以增加药剂与原油的接触面积和接触时间，而原油破乳剂具有良好的表面活性和界面活性。优良的润湿性能，能改善界面性质，降低界面膜的强度，从而提高原油的分离效果。但是破乳剂的用量并不是越大越好，因为破乳剂终究也是表面活性剂，用量过大会出现第二次乳化现象，破乳率反而下降。

③在温度为42℃、加药浓度为30ppm的情况下，探讨压力对三相分离器运