集输计量中旋流式两相过滤器的改进

王建波,张春荣（胜利油田现河采油厂集输大队郝现联合站,山东　东营　257000）

集输计量中旋流式两相过滤器的改进

王建波,张春荣
（胜利油田现河采油厂集输大队郝现联合站,山东东营257000）

摘要：胜利油田分队计量系统已在油田广泛应用，质量流量计作为分队计量的关键设备，起着重要的作用，目前，会经常遇到因现有篮式过滤器无法清除液体中的絮状物质，造成质量流量计堵塞或走液不畅的情况发生。本文结合现场应用情况及相关技术，对旋流式两相过滤器在集输计量中的改进作了详细的论述。

关键词：计量系统；旋流式两相过滤器；改进

目前，分队计量系统已在油田广泛应用，质量流量计作为分队计量的关键设备，起着重要作用，但在使用过程中，经常遇到因现有篮式过滤器无法清除液体中的絮状物质，造成质量流量计堵塞或走液不畅的情况。此外，每次清理过滤器固体杂物时，需将液体倒入旁通运行，影响质量流量计数据计量，造成盘库数据的不准确。为解决现有篮式过滤器无法实现不停产除渣和滤除絮状物质的难题,结合现场应用情况及相关技术,改进旋流式两相过滤器刻不容缓。

1　旋流式两相过滤器的工作原理

旋流式两相过滤器是一种涉及石油工业油气处理设备中的过滤器，具体涉及旋流式两相过滤器，它是采用液体进入过滤器后，在导叶的作用下，产生向上旋转的离心力，将液体中的固体杂质沉淀至过滤器底部，同时液流在导叶作用下向上运动过程中，在液流中心产生负压区，絮状物质聚集在负压区，利用锥形滤网将液体中的絮状物粘附捕捉，清洁的液体通过锥形滤网上的割槽进入出口管道，避免流量计因杂质堵塞造成的清理污染事故，另外现场采用的常规篮式过滤器，工作时靠进出口压差运行，造成能量消耗，同时需停产清理固体杂质，且不能去除液流中的絮状物，造成质量流量计时常堵塞，影响质量流量计的正常计量。

旋流式两相过滤器设计为立式结构，包括过滤器本体、锥形滤网、螺纹旋杆、横压杆、压盖、垫片、柱销、导叶、进口法兰、出口法兰、阀门和集砂腔，其特征在于该装置液流从过滤器本体下部侧面进入，在本体内部导叶的作用下使液流产生离心力，密度大于液体的颗粒沉淀到过滤器底部，通过阀门控制可以实现不停产除渣；液体在向上流动过程中，较轻的絮状物在液流中心区运动，吸附在滤网外壁，清洁的液体从割缝进入滤网流向出口，完成过滤的全过程。该装置结构紧凑、工艺简单、操作简便快捷，能有效清除液体中的絮状物质，并能实现不停产快速除渣。同现有技术相比，可实现液流的无压差过滤，减少能耗损失，过滤液流中软硬两相介质的目的。

2　旋流式两相过滤器的实施方式

旋流式两相过滤器结构设计为立式结构，该设备包括过滤器本体和锥形滤网两部分组成。过滤器本体下部由阀门和集砂腔组成，左侧前面是液体进口、右侧正中间位置是液体出口，上部快开机构由压盖、螺纹旋杆、横压杆、柱销和垫片，本体内壁有导叶等组成。快开机构由柱销与过滤器本体活动连接，螺纹旋杆与横压杆为螺纹连接，压盖与过滤器本体接触面依靠垫片密封。

旋流式两相过滤器具体工作过程：液体由进口进入离心旋流式过滤器，在过滤器导叶的作用下产生离心力，固体杂质在离心离的作用下，进入集砂腔，在液流向上运动时，液流中间产生负压区，絮状物质在液流中间聚集，向上触碰到锥形滤网后粘附在滤网外壁上，清洁的液体进入滤网流向出口。

旋流式两相过滤器的技术保护：其设计为立式结构，该装置清理固体杂质采用不停产装置，由阀门和集砂腔组成，正常工作时，上部阀门处于常开状态，下部阀门处于常闭状态，除砂时，上部阀门关闭，下部阀门打开，可轻松清除固体杂质；锥形滤网上面割槽，割槽面积大于进出口液体流量；过滤器内壁有导叶，使进入过滤器的液体产生离心力，利于杂质清除。

3　旋流式两相过滤器的现场应用情况

（1）不停产清砂装置使过滤器的运行时率提高了6%，杜绝了因清理过滤器造成的原油计量误差，为准确盘库提供了第一手现场资料。

（2）快开式设计，极大降低员工的劳动强度，体现了以人为本的工作方针。

（3）滤网清理时间由45分钟降低为5分钟，而且只需一个人打开过滤器旁通和集液腔阀门，利用液体回流，即可完成滤网清理过程，杜绝了滤网清理时造成的环境污染及原油损耗。

取得的经济效益：

（1）实现了无差压运行，压力降低0.05MP，避免分离器因压力升高造成采油井回压的升高，年可增油12吨，折算效益3.6万元。

（2）滤芯寿命增加了660天，每年减少折旧费用0.5万元。

（3）以分队计量质量流量计过滤器测算，运行时率提高了6%，减少了因过滤器清理造成的原油损失、保温层维护、伴热设备等维护，折算费用1.2万元。

（4）减少了因过滤器失效导致的质量流量计损坏，每台每年减少设备大修费用2.3万元。

每年总效益=（3.6+0.5+1.2+2.3）×6台=43.6万元。

4　结束语

旋流式两相过滤器研制成功后，可以改变利用压差过滤这一现状，满足国内石油行业原油、污水处理过程中的需要，市场前景良好，同时具备较高的社会效益。

参考文献：

[1]刘涛,刘华等.原油换热器换热效果存在问题研究[J].中国化工贸易,2012(05).

[2]隋义勇,李少甫等.高黏原油稳定装置换热器防垢防堵[J].油气田地面工程,2012(04).