浅析油气水三相分离器在油田中的应用

白洋 张仁君（中海石油（中国）有限公司天津分公司秦皇岛32-6/渤中作业公司，天津300459）

在油田开采中，生产产物多以油气水三相混合液为主，为实现对最终合格产品的有效输出，便需要对油气水三相混合液开展分离处理。现阶段，对于油气水三相混合液的分离技术应用较为广泛、效果较为明显的主要为油气水三相分离器，作为一种高压设备，油气水三相分离器可实现对油气水三相的一次性分离，收获极佳的分离效果。由此表明，油气水三相分离器在油田开采中可起到至关重要的作用。为此，本文将对油气水三相分离器在油田中的应用展开进一步研究。

1 油气水三相分离器概述

1.1 油气水三相分离器的分类

油气水三相分离器可依据几何外形、功能、工作压力、分离原理、用途等不同方面进行划分，但在实际生产中，一般依据油气水三相分离器的外形结构，将其划分成立式、卧式以及球形三种，其中，立式油气水三相分离占用场地偏小，可在海上采油进行推广，且液面易于控制，可实现对泥沙、泥浆等杂物的有效清理，但其分离效果不及卧式油气水三相分离器。油气水三相分离器则具备处理成本低、处理气量大、适用于汽油相对高的混合物等优势，不过其同时存在液面控制难度大，泥沙、泥浆等杂物不易于清理等不足。最后球形油气水三相分离器具备承压高，相较于前两种油气水三相分离器价格更低、结构更紧凑等优势，但其则制造复杂，分离空间及液位缓冲能力受限等不足。

1.2 油气水三相分离器的结构

通常而言，油气水三相分离器主要可分为入口分流区、集液区、捕雾器区及重力沉降区四大部分，其中，在入口分流区，油、气流向及流速迅速转变，油气初步发生分离。在集液区，可为液体中的析出，油、水的沉降分离提供充足的停留时间[1]。在捕雾器区，气体通过重力沉降区相对大的液滴沉降至液体中，不过大部分小液滴仍旧存在于气体中，唯有在除雾器的作用下才可实现对该部分小液滴的有效去除，即为由小液滴继承为大液滴沉降至液体中。在重力沉降区，气体可将重力沉降的油滴转移至气液界面，而没有沉降至液体表明的相对小粒径的油滴，则要随着气体经过雾捕集器时方可实现有效去除。

1.3 油气水三相分离器工作的原理

油气水混合物由进口转至分离器开展初步分离，在重力影响下气体得以被分离出液滴，液体经由液体空间分离出气泡，在这过程中，同样在重力影响下，油逐步朝上流动，水逐步朝下流动，进而实现油水分离[2]。气体经由捕雾器除去小液滴后由出口输出，油经由上方的溢流隔板转至油槽并从出油口流出，而水则从排水口流出。

2 油田产出液分离工艺的问题

长期以来，在一些原油集输站点生产中，往往会应用溢流沉降罐及缓冲罐对油气水开展分离，因为此类分离设备存在结构简单、脱水效果不理想及脱出的污水含油量高等缺点，使得我国石油输出不论是其质量还是其效率都不尽人意。现阶段，影响油气水分离效果的原因，主要包括以下几方面：一是油气水三相分离广泛存在结构简单、针对性不足、处理量小、运行效率不足等问题；二是原油脱气脱水工艺流程较为复杂，分离设备脱水效果稳定性不足，加之污水中含油量居高不下；三是分离设备的内部结构大同小异，使得设备功能趋于单一化，难以满足一些相对复杂的工艺流程；四是分离设备界面操作及压力操作等仍以人工操作为主，控制质量偏低，使得原油脱水效果不佳，分离效果不尽如人意；五是在设计分离器过程中，仅关注分离器脱水质量的表层问题，而没有对脱水进行实质性考虑，未建立如何针对分离问题的有效方案，使得分离器处理效率不足。基于这些原因的存在，以此对高效油气水三相分离设备在油田开采中的应用推广提出了越来越迫切的需求。

3 高效油气水三相分离器在油田中的应用

3.1 高效油气水三相分离器运行流程

对于高效油气水三相分离器的运行流程，主要可表述为以下几方面：首先，油气水混合液转进三相分离器，在重力、离心的作用下，使油气水中很大一部分气体被突出，然后分离器中少部分的气体通过两次脱液后经由压力控制转至气体系统。接下来，油水混合液经过配流管有序转至分离区，先经由迷宫板缓冲整流，再沉降于沉降区，通过对乳化剂进行加热处理使其释放活性，进一步使乳液实现分离，最终实现油滴聚结、聚流，通过隔板转至油箱。

3.2 高效油气水三相分离器应用注意事项

针对现阶段油田产出液分离工艺中存在的种种，现对高效油气水三相分离器在油田中的应用，提出以下几点建议。首先，要想提升三相分离器的运行效率，可于油气水混合物进入三相分离器中配备一个维稳装置，如此一来，可有效油气水混合液在分离器中的混合物流动速度控制在一个相对理想的数值，在该种流动速度下，不仅有助于提升对油气水混合液的分离质量、效率，还有助于降低油气水混合液处理成本。其次，在油田开采实践中，应切实结合该油田的实际情况，对三相分离器的各方面性能进行优化调整，并就三相分离器运行期间可能引发的一系列运行风险做有效评估，如此方可切实提升三相分离器的运行效率。相关研究人员指出，为实现对三相分离器的设备性能的有效优化，可将循环技术引入至设备中，通过对分离出伴生气、水等物质的有效汇集，以达到防止资源浪费、提升油田开采综合效益的目的[3]。最后，为了保障高效油气三相分离器的运行效率，在运行三相分离器前应当开展好试压工作，并检测各个开关阀门的运行状态；另外，在停运三相分离器时，则应当开展好对三相分离器的清洁工作，防止设备堵塞等对三相分离器有序运行造成不利影响。在三相分离器运行工程中，工作人员应当严格遵守设备运行的规章制度，严密观测液量的转变情况，并结合各道工序开展好对应的化验工作。众多实践表明，液面控制、压力调节是影响三相分离器运行状况的重要因素，为此，要想进一步提升三相分离器的运行质量、效率，应当开展好日常检查工作，检查设备存在油窜水等问题，如果发现此类问题，应当第一时间采取解决措施，确保三相分离器的顺利运行[4]。

4 结语

综上所述，结合应用效果得出，高效油气水三相分离器可实现可靠的使用性能，推进了传统脱水模式的有效革新，并建立起了集输系统脱水新模式。高效油气水三相分离器在油田中的应用，不仅可降低油田开采成本，还可提升石油开采质量、效率，为油田生产工艺流程奠定有力基础，对我国石油行业发展具有十分重要的现实意义。因此，相关人员应当围绕如何更有效地应用好高效油气水三相分离器进行探索研究，明确油气水三相分离器的分类、结构及其原理，理清油田产出液分离工艺中存在的种种问题，加强对三相分离器技术应用的研究分析，进而让高效油气水三相分离器在油田开采充分地发挥作用，积极促进我国石油行业的有序健康发展。