三合一装置在转油站油气分离工艺中的应用

大庆油田设计院

三合一装置在转油站油气分离工艺中的应用

陈巍芳大庆油田设计院

随着油田的发展，聚合物驱油及三元液驱油技术的普遍采用，对油气集输中各设备的处理能力提出了新的要求。在这种情况下，提高转油站的油、气、水的分离质量显得尤为重要。提高转油站油、气、水的分离质量不但可以提高联合站脱水设备的处理效率，也有利于缓解后续处理压力，主要表现在降低加热炉的工作负荷和减轻水处理系统压力等方面。

油气集输；三合一装置；油气分离系统；工艺

大庆油田的油气集输系统普遍采用计量站、转油站、联合站的三级布站方式。转油站的主要功能是将计量站来的油、气、水混合物进行分离，计量后将含水油增压输送至联合站。转油站分离出的伴生气自压输送至增压站或自耗，沉降分离的含油污水除满足本站回掺及热洗水外，其余全部与含水油混输至联合站再进行后续处理。

1 系统组成

目前油田转油站普遍使用的分离设备有分离、缓冲和游离水脱除器，简称三合一装置。分离系统一般是由2台同种规格的三合一装置和1台天然气除油器组成，其中1台三合一装置作为备用并可用于天然气的二级分离。常用的三合一装置规格及处理规模见表1。

表1 常用三合一装置规格及处理规模

2 工艺安装及优化

随着三合一装置在转油站油气分离系统中的普遍使用，转油站油气水分离系统的工艺安装形式日趋成熟。在实际安装设计上，由于设计人员的素质及经验不同，导致了分离系统工艺安装形式的多样化，也普遍存在一些不合理的地方。因此实现分离设备安装标准化、模块化是很有必要的。针对现场生产操作中暴露出的问题，对分离系统的安装进行了调整。例如，对安装三合一装置之前的各种工艺汇管的顺序进行了调整，主要做法是把天然气汇管放在了操作面的最内侧，这样就使得该汇管上的截断阀操作更加方便；然后把三合一装置进液汇管从以前安装时的外侧移到了内侧，使得进液支管与汇管相连时只需一个弯头即可，避免了管线弯头过多造成的阻力，也降低了三合一装置和操作平台的整体安装高度；热回水汇管向操作面内侧做了调整，减少了管径较小的伴热管线跨度，增加了管线安装的稳定性。另外，天然气管线需要设计保温，避免冬季管线内析出液体冻结、堵塞管线。备用的三合一装置进出口管线应用热水管线伴热，可避免管线由于长期不用发生冻结，造成设备在紧急情况下不能迅速启动运行。

3 应用

目前，油田每年都有大量的转油站需要进行改造扩建，除需新建油气水分离系统外，还有一部分需要在原分离系统中进行改造，而这些转油站大多是80年代中期建成的，采用分离缓冲罐进行气、液分离，不能沉降放水，需靠大站供水实现本站系统的回掺及热洗；分离系统的工艺流程较为复杂，容器种类也较多，如果按原设备进行更换，就需要耗费大量人力、财力，也不适合目前的油井产液性质。这种流程的改造包括两方面：一是改造分离缓冲罐，使其具有沉降分离游离水的功能，实现转油站就地放水，这样就可以取消大站供污水，转油站放出的污水也不需要外输到大站去处理；二是新建三合一装置，如果老站中的游离水脱除器已超过使用年限，可将其中的1或2台更换成三合一装置，用油气分离器进行天然气除油和二级分离，也可达到简化流程的目的。

总之，通过改造转油站已建油气水分离系统中的部分设备及其工艺流程，完全可以起到减少站内负荷、扩大转油站的生产能力、延长设备使用周期、节能降耗的效果。目前，整个油田已着手进行转油站油气水分离系统的改造，并且已取得了一些经验和效果，为适应油田高含水期的生产创造了有利条件。

4 结语

随着油田的发展，聚合物驱油及三元液驱油技术的普遍采用，对油气集输中各设备的处理能力提出了新的要求。在这种情况下，提高转油站的油、气、水的分离质量显得尤为重要。提高转油站油、气、水的分离质量不但可以提高联合站脱水设备的处理效率，也有利于缓解后续处理压力。主要表现在以下几个方面：

（1）降低加热炉的工作负荷。由于在转油站就保证了分离质量，联合站中从一段到二段的油中含水就会有明显的下降，减轻了加热炉的工作负荷，节省了燃料气，相应降低了生产能耗。

（2）减轻水处理系统压力。在转油站中，经过三合一设备处理过的含油污水会经加热炉加热后回掺到井口，如油、水分离质量不高，导致回掺水中含油量高，会降低系统的处理效率。因此提高油、水分离质量可以减轻水处理系统难度，有利于水质达标。

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.032