三相分离器现场独立计量平稳分离运行方法创新及对策

冯艳梅 郑远春 贾晓宁 蔡雄 朱立宁

摘要：油田上目前主要采用的是储油罐脱水、三相分离器脱水、沉降罐脱水。主要是运用端点加药，管道破乳。大罐或三相分离器、沉降罐脱水工艺技术成熟，但在现场由于技术设备岗位员工技能素质的良莠不齐等原因，造成不能平稳输油，因此只有进行现场技术改造使三相分离器达到现场独立计量平稳分离运行。

关键词：沉降罐 分离器脱水 高效运行

中图分类号：TE3 文献标识码：B 文章编码：1674-3520（2014）-02-00192-01

一、HXS型油气水三相分离器使用的背景

对油气水混合物的预处理，采油三厂多年来一直采用端点加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水工艺模式。但经过长期的运行发现，大罐溢流沉降脱水具有占地面积大、一次性投资大、油品蒸发损耗大等诸多弊端。2008年吴起油区首次采用HXS型高效油气水三相分离器，它具有脱水效果好、自动化程度高、投资少等特点，保证采出水处理后水质合格，完全达到了国家要求的污水回注指标，并有效降低了原油处理成本。随着油田大规模开发的需要，作为一个集输技师，现就吴起作业区靖四联站三相分离器现场独立计量平稳分离运行的创新方法进行总结，旨在为进一步提高设备管理水平，提升全厂地面工艺水平作出应有的贡献。

二、三相分离器投运的必然性

端点加药——管道破乳——大罐溢流沉降脱水工艺模式，但该模式存在以下问题：

（一）是由于沉降罐投运时间较长，罐内加热盘管长期浸泡在污水中，腐蚀破损严重，维护频繁，影响了联合站的正常运行；

（二）是污水在沉降罐内停留时间长，污水中细菌繁殖较快，加剧了对下游水源的污染和污水处理设备的腐蚀；

（三）是由于沉降罐脱水为开式流程，油气蒸发损耗量较大；

（四）是我厂井区生产的原油中常含有大量伴生气或溶解气，气液混合物进入沉降罐内会对罐内油水混合物进行搅拌，同时油气水不均匀液流对沉降罐冲击，使沉降罐的液流不平稳；

（五）部分油区原油内有毒气体含量较大，气液混合物进入沉降罐内气液分离，气体从沉降罐内排出对储罐、人体的伤害较大。因此为了合理有效的解决这些问题，根据吴起油区低压低渗的特点，以及作业区进入中后期发展阶段，注水强驱技术的大规模应用， 在吴起作业区靖四联应用HXS型油气水三相分离器，成功应用后达到了井区伴生气的回收和原油脱水的目的，为进一步提升全厂地面工艺水平奠定了基础。

三、HXS型三相分离器介绍

HXS型油气水三相分离器主要由筒体、填料、静态搅拌器、自力式压力调节器、浮子液面调节阀、安全阀、压力表、阀门、液位自动采集显示仪等构成。

采用油水界面检测仪检测油水界面，通过电动调节阀控制油水界面高度，实现了油水界面的稳定性和可调性，确保分离器在理想状态下工作，保证了油水分离效果。

吴起作业区靖四联合站内1#、2#、3#HXS3.0*12.4-0.6-Y三相分离器于2008年11月投用，肩负着站内产进原油油气水三相分离任务。上游来液经加热后进入三相分离器处理，两台三相分离器并联运行，平均日处理量约1630m?，属满负荷运行，处理后原油平均含水在0.03%，直接进入净化油罐外输，所脱污水含油在30mg/l以下。

四、HXS型三相分离器脱水工艺的特点

HXS三相分离器脱水工艺模式与传统沉降罐脱水工艺模式相比具有以下优点。

（一）脱水效果好。三相分离器脱水时首先除去了油中大部分气体，减少了气体对液体的扰动，有利于油水分离，提高了脱水质量。原油脱水率一般达99%以上。经一次脱水后的原油可达净化原油标准0.5%以下，重质原油1%以下。

（二）自动化程度高。三相分离器采用了配套检测、控制、记录、报警等仪器仪表，可实现压力、界面和油、水液面自动控制与超限报警，自动计量记录和自控，数据远传等，达到无人值守。

（三）简化了工艺流程。原脱气脱水流程需二段甚至三段四段流程，设备多，流程复杂。而采用高效三相分离器后，用一段流程、一台设备顶替了以前的多段流程和多台设备。其容积负荷为传统脱水设备的6～8倍。

（四）运行费用低。三相分离器体积小，加热所需能耗少，结构紧凑，生产维护方便简单，降低了日常运行费用。

（五）工艺流程密闭。原脱气脱水流程需二段甚至三段四段流程，设备多，流程复杂。而采用高效三相分离器后，用一段流程、一台设备顶替了以前的多段流程和多台设备。采用三相分离器脱水，工艺流程由开式流程变为密闭流程，大大减少了油品的蒸发损耗，降低了站内油气污染，消减了安全隐患。

（六）投资少。HXS三相分离器比相同处理量的沉降罐投资少，占地面积小、施工期短，移动灵活方便，在平地紧缺的黄土高原上优势明显。由于节省了大量的设备、简化了流程和节省了占地，与旧工艺相比，一般能节省投资20%～50%，同时降低了原油净化处理能耗。

五、HXS型三相分离器高效运行所需要的条件

（一）平稳进液，上游连续、平稳输油，保证瞬时进液波动量在设计量的15%以内；（二）高效破乳，加药浓度控制在150～200ppm，效果较好；（三）运行温度，三相分离器要求的运行温度较高，一般在40～50℃间；（四）运行压力，保证操作压力在0.13～0.3MPa之间[1]。

六、常规流程运行弊端及改进方法

运行弊端： （一）每具三相分离器来液分流不均。（二）油品不一，对设备结垢腐蚀损坏严重。（三）目视化不清，靠阀门控制，有可能造成进液紊乱，出液不均匀。

改进方法：（一）三相分离器前端新增流量计，对每具设备的进液量进行监控调整，使其分液均匀，进液平稳，可实现独立计量平稳运行。（二）上游阻垢剂、过滤器等，减少设备结垢腐蚀等现象。（三）对每具设备来液瞬时流量监控更为直观、科学，不用采取人为经验所造成的不准确性。

七、使用效果及评价

（一）上游加药，管道破乳，设备采用旋流离心预分离技术，加快相间分离速度，提高分离器效率。（二）采用聚结、整流分离填料，改善分离条件，提高油、水分离效率。（三）采用内压助排式排泥砂技术，确保容器内分离出的泥砂可以不停产及时排出，为油水有效分离提供更多的有效空间。（四）油气水砂分离器界面、液位及压力自动控制，实现操作自动化，消除了人为因素对分离器运行的影响。