高效分离器油气水分离研究

顾继鹏　牛彦斌　何定斌（长庆油田分公司储气库管理处，陕西 榆林 718500）

高效分离器油气水分离研究

顾继鹏牛彦斌何定斌
（长庆油田分公司储气库管理处，陕西 榆林 718500）

随着时代的进步，石油工业不断的发展，我们对石油的需求也越来越多，石油在我们的使用的能源中占有很重要的地位。很多地方原油的含水量不断的提高，大部分的油田遭到了破坏。为了保护水资源，保护石油能源，促进经济发展，我们要关注的就是怎么把油气水分离的一个问题。油气水分离是从古至今发展的流程工艺，是一项对技术要求很高的工艺。在发展的过程中，油气水分离不断的改善，使它逐渐的适应满足现代化的要求。自上世纪以来，我国在一些沉积盆地进行了油气勘探，发现大量的油田。研制低投资、高效率的分离设备对油田的生产有很大的意义。我们对高效分离器是如何分离油气水的等问题进行研究讨论。

油气水；高效分离器；石油；油田

1 目前的现状

在当前资源利用严峻的情况下，我们对石油生产十分的重视。对此，就显得分离油气水的重要性。在那些分离的设备的经济效益很大的程度上影响着油气系统的经济效益。目前，通过气液的运动规律以及在重力沉降过程中油水分离的规律，研究了一种高效分离设备，它是针对三相分离器的不足，加以完善的。高效分离器分为旋流分离筒和高效分离器筒体。它基本的流程就是，将油气水倒入旋流分离筒，进行气体和液体的分离，把分离出来的油水混合物倒入高效分离器筒体中再进行油和水的分离，从而得到纯的油。这种高效的分离器在一些有名的原油处理站，都进行了现场的使用，得到了很不错的效果，也取了不错的经济效果。

2 设计要求

油气的技术处理和设备是油田开发的中心环节和重要措施，现代的技术不断的发展，为了能够更好的使油气水分离得到完善，在设计方面要尽量的满足现代先进技术的要求。首先，我们想要达到较高的效率，不仅分离出来的油要清，水也要清，质量必须有一定的保障，我们要根据综合运用一些原油分离工艺的原理来进行。在操作管理方面也要很方便，运行的时候必须是安全可靠的，最重要的就是经济效益要高，生产成本比较低。其次，在脱水工艺的过程中，其中的热力条件，我们要以最少的热能消耗来达到目标。这样就需要加入一些高效加热的设备。第三，在原油分离的过程中，其中所需要的最佳的压力条件，我们要以最少的动力消耗来完成目标。这样我们就采用化学降粒，使压力降小，充分的利用各种能量。最后，在符合上面这些要求后，还要选用设备比较好，并且能够承受一定压力的。

3 技术原理

水洗油技术，我们利用在油水混合物中，由于密度的不同，油会从水中上浮的原理，通过水洗层，从而提高油水分离的速度，使油上升的浮动越来越快。加热分离技术，在分离的时候，温度越高，达到的效果就会越好，但是会增加耗能，因此就需要在达到一定的分离效果时，降低分离的温度。所以在一些小型的分离器上会安装一组加热器，来减少耗能。加大了油水的比重差，方便了脱水，同时也降低的设备的造价。气浮脱水技术，在一些控制压力下，油中会有大量的溶解气，这会增大了油水比重差，使乳化油上升的速度加快。其中气泡的破裂加速了油水分离的速度，更好的达到脱水的效果。不锈钢双波纹压延填料聚集脱水技术，这种压延填料提高了液滴的碰触面积，加速了液滴的破裂，增加了颗粒的聚结，从而提高上升和沉降的速度，更好的达到分离效果。还有一些其他的技术，控制采用气动控制仪来达到对一些油田三相分离的自控水平。

4 研制方案

高效分离器的结构是集膨胀、重心、离心为一体的，利用膨胀原理构成梯形管构件来达到对气的预分离，利用离心原理构成螺旋管构建对水进行分离，利用重力原理构成分离器容器分离油气水。

4.1 重力分离的研究

在早期的采油工程中，重力式的分离设备占了很重要的地位，在很多的采油工程中大多都应用了这种设备。由一些可靠的计算数据可知，液滴的密度、直径以及它的粘性系数对沉降速度都是有很大的影响。通过对不同粘度下的油水进行重力沉降分离的实验，在实验中观察到油水与一些微量的气体形成了液滴状的混合物。当停止流动的时候，油水在重力的作用下，很快就分层了。可见，油滴、气泡的上浮和水滴的下沉都是重力沉降的主要形式。重力沉降手段对于密度小的轻油也是很有效的。

4.2 离心分离研究

带孔螺旋管是离心分离的一个重要的部件。油水或者是气液的离心分离的动力都是来源于离心力差，由离心力差的公式，可知气液的离心分离效果与流速与半径有很大的关系。我们希望水在螺旋管流出前，在管道中的油水可以分离的更充分一些。通过一些数据公式可知，流速、粘度、油水密度比对螺旋管分离的主要流动及其结构参数都是有很大的影响的。理论上来说，提高分离效率的有效措施就是增加管内的流速，减小螺旋管的半径，但是它有一定的工程限制。一些理论分析，实验和数据模拟都表明了油水两相分离流动中油滴模型的假设是合理的。这就使带孔螺旋管的设计更加的有依据。

结语

在石油和天然气工程中的油气田开发的工程显得尤其的重要，在资源紧缺，严重影响环境的情况下，我们要更好的节能，更好的环保，更好的达到经济效益，就需要高效分离器来完成。高效分离器的的实用性很强而且处理的能力比较强大，在制作中所需的成本比较低，还有操作简单、节能又环保、安全可靠等优点，在未来有着很好的应用前景。高效油气水分离器有效的解决了一些油田的复杂小断块的原油处理问题。它的各种优点都将使它成为今后油田油气水处理的首选设备，这将成为一种必然的趋势。

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