浅谈提高分离器计量精准度

李娜 (中原油田采油一厂采油八区 河南濮阳457000)

一、分离器目前应用现状

采油一厂在用计量装置89 台套， 计量井数近800 余口，其中分离器计量约占78.7%。 由于采油一厂所辖区块地层胶结疏松，油井日常生产过程中，会产出大量的粉细砂，计量时随井液进入分离器内，并堆积在分离器底部，严重影响了油井的日常计量。因此，采油工就需要经常对分离器进行清砂，一般每隔15-20天左右，就必须对分离器清砂一次。 但因分离器设计原因，清砂时，分离器底部沉砂不能够完全清理干净，很多沉砂积聚在分离器底部，久而久之就形成了砂桥，导致计量时的误差远大于分离器最大允许误差（±10%内）的规定要求；有的甚至无法计量。

二、分离器结构原理与现有清砂方式

1、分离器结构与原理

立式分离器的工作原理， 油井产出液进入分离器后先喷到挡油帽上，实现气液两相的分离，气上升，井液由挡油帽的扩散作用，而沿分离器壁落到分离器下部，实现气液进一步的分离。而分离器底部水包的进口也在分离器壁的边部， 也就造成了井液中产出的泥砂等，在计量时很容易进入到水包中，然而水包的底部是半球型， 沉砂包在水包底部的一侧， 而不是在底部的中间，从而造成了分离器水包内存积了大量的砂，进不了沉砂包，而不能清出， 分离器的日常清砂工作， 只能清理沉砂包内的积砂， 而对水包内大量的砂起不到清理作用。 水包内沉砂越积越多，导致水包的有效容积越来越小，水包内的水量在缩小，水包的缓冲作用逐渐减小， 井液中的油和砂就可直接通过水包和沉砂包，进入液位计，部分堵塞或堵塞液位计连通通道，由于分离器使用年代较长，这样就更加影响油井计量的准确性。

2、分离器清砂方式

目前，分离器清砂方式主要有以下两种：

第一种方法：将某一高含水井倒进分离器，使液面上升到一定的高度后憋压，打开排污管冲砂，这种清砂方法简单易操作，可冲出沉砂包内的部分沉砂， 对于液位计内的死油及沉砂冲洗不到，清砂不够彻底，同时，胶皮管的进、出容易造成计量房内的污染。 对液位计的清洗只能将其从分离器上御下后，对浮子、浮子内腔及沉砂包与液位计的连通通道进行清洗， 缺点是磁翻转液位计的卸、装费时费力，会造成计量房大片污染，冲砂耗时过长。

第二种方法：利用人工辅助工具反冲砂。 采用分离器清砂专用工具，水源可使用就近掺水间或配水间来水。 该装置可以进入到分离器水包内，将水包内的沉砂冲散，然后使冲散的砂随冲洗液一起流出分离器， 实现对分离器彻底清砂， 保证量油的准确性。 但是该方法只能冲出沉砂包内的部分沉砂，对于底部大量积沙仍是冲洗不到，清砂不够彻底，无掺水间或配水间的计量站实行较困难。

分离器清砂频数主要与管理的区块、单井出砂量有关。 由于西区注水、南区单元油井出砂较严重，所以造成分离器清砂周期较短，这也是个普遍问题。 因此，清砂周期短、影响计量精准度是油田开发必须解决的重要问题。

三、分离器清砂周期较短原因分析

我们根据调查的情况，对所选课题进行了深入分析，导致分离器清砂周期较短的末端因素有五个：(1)操作环境差；(2)职工操作水平差异；(3)无专用沉砂装置；(4)原油物性复杂；(5)分离器设计自身缺陷。

其中我们通过对分离器解剖，通过分离器解剖，我们发现分离器沉砂包内竖隔板与砂包底面距离非常小，约1-2cm，极易砂堵； 分离器隔板与筒体内部之间的连通孔为一些宽度约1-2cm的细缝，极易砂堵。 由于计量流程缺少专用沉砂装置，不能减少原油中含砂量，含杂质流体直接进入分离器内部，日积月累，造成分离器沉砂过多， 不仅影响计量准确度， 而且缩短了清砂周期。 故确认无专用沉砂装置为主要原因。

四、专用沉砂装置工作原理

1、沉砂装置结构

沉砂装置主要由滤砂器本体（用∮159 管制作）、隔板（垂直、水平各一块）、连接管、阀门等组成。

2、工作原理

所谓沉砂装置就是在计量站分离器流程前端进行改进，安装滤砂器，使井液携砂在进入分离器之前就被过滤掉，减少分离器的进砂量，延长分离器清砂周期，达到提高计量精准度、减少清砂次数的目的。 计量油井产量时，当井液进入滤砂器后，流速瞬间降低；在垂直隔板和水平隔板的作用下，井液流速、流向、流态发生变化。 由于原油、地下水、天然气、地层砂等的重度差别，天然气从垂直隔板顶部通道直接进入分离器，油、水、砂在切向进口和垂直隔板的作用下，成“∪”型流进分离器，此间井液所携泥沙在自身重力和水平隔板产生的涡流的作用下，沉于底部。 计量完成后，打开滤砂器下部阀门，关闭分离器进出口阀门，井液进干线，冲刷滤砂器数分钟后，倒入正常流程即可。

五、专用沉砂装置应用效果

我们将设计完成的分离器滤砂器加工了5 套在采油四区5个计量站进行了现场试用，并对试用效果进行了跟踪检查,统计表明，该实施改造实现了计划目标，安装10 个月后，我们对分离器进行了一次清砂检验，只发现有微量细粉砂，由此确认为清砂周期由20 天/次延长到300 天/次。 在安装后10 个月内，单井量油正常，取得了良好的效果。