重庆三相分离器品牌排行榜 三相分离器水室液位高怎么处理

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问题前猛描述:

在原油初级处理当中，三相分离器的油液位与水液唯正位在控制时，出水口的液位应该是水比油高，还是油比水高？

解析:

我知道这在里有全面的介绍wanfangdata/qikan/periodical.articles/yqtdmgc/yqtd99/yqtd9906/990627

浅谈分离器液面和压力的控制

郭长会 侯志峰

摘要 分离器要能保持良好的分离效果，需对其液位和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中，利用浮子液面控制器带动油和气调节阀，使其联合动作，控制原油和天然气的液量，完成对分离器中液位的调节，而不对分离器的压力进行控制。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流，减小分离器的压力，提高分离效果。

主题词 三相分离器 油气分离 油水分离 调节阀 浮子

油气分离器和油气水三相分离器在油田接转站和联合站中有着广泛的应用。分离器要能保持良好的分离效果，需要对其液位和压力进行控制。本文从减小工艺流程中的节流损失、节能降耗、提高分离效率的角度，分析了传统分离器液面和压力的控制工艺，提出了一种简单可靠、降低能耗的分离器变压力液面控制方法。

1.传统分离器液位和压力的控制

1.1 油气两相分离器

油气两相分离器将油气混合物来液分离成单一相态的原油和天然气，压力由天然气出口处的压力控制阀控制，液面由控制器控制的出油阀调节。

天然气出口处的压力控制阀通常是自力式调节阀或配套压力变送器、控制器、气源的气动薄膜调节阀等。出油阀通常为配套液位传感器、控制器、气源的气动薄膜调节阀或浮子液面调节器操纵的出油调节阀等。

有的油气两相分离器是用气动薄膜调节阀控制分离器的压力，用浮子液面调节器操纵出油阀控制分离器液面。

1.2 油气水三相分离器

油气水三相分离器在油井产物进行气液分离的同时，还能将原油中的部分水分离出来。随着油田的开发，油井产出液的含水量逐渐增多，三相分离器的应用也逐渐增多。结构不同，三相分离器的控制方法也不同。两种典型分离器的控制原理如下：

(1)油气水混合物进入分离器后，进口分流器把混合物大致分成汽液两相，液相进入集液部分。集液部分有足够的体积使自由水沉降至底部形成水层，其上是原油和含有较小水滴的乳状油层。原油和乳状油从挡板上面溢出。挡板下游的油面由液面控制器操纵出油阀控制于恒定的高度。水从挡板上游的出水口排出，油水界面控制器操纵排水阀的开度，使油水界面保持在规定的高度。分离器的压力由设在天然气管线上的阀门控制。

(2)分离器内设有油池和挡水板。原油自挡油板溢流至油池，油池中油面由液面控制器操纵的出油阀控制。水从油池下面流过，经挡水板流入水室，水室的液面由液面控制器操纵的出水阀控制。

2.传统分离器液位和压力控制中存在的问题

分离器定压控制中，天然气管线上的压力控制阀对天然气进行一定程度的节流，以保证分离器内压力的稳定。气量减小或者气出口处压力降低时，阀门节流程度增加；反之，阀门节流程度减小。

分离器液面控制中，油水出口阀门也对液体进行节流。液量增大时，节流程度减小；液量小时，节流程度加强，以使液面保持稳定。

为保证液量较大的情况下慧山桥能够正常排液，分离器具有较高的压力。但是在液量减小时，必须通过油水出口阀对液体节流，使液面不至于降低。因此生产中，分离器一般在较高的压力下工作，液相阀门处于节流状态。

分离器压力过高影响分离器的进液，使中转站或计量站的输出口以及井口回压增高，不利于输油。目前，我国的油井多为机械采油，井口回压升高，增加了采油的能源消耗。此外，在较高压力下油中含有的饱和溶解气，在出油阀节流后，压力下降时，从油中分离出来，易使下游流程中的油泵产生气浊。因此较高的分离器压力不但影响油气的分离效率，增加生产能耗，而且影响安全生产。

3.变压力液面控制

浮子液面控制器带动两个调节阀，一个调节阀控制天然气，另一个调节阀控制原油，实现原油和天然气出口处阀门的联合调节。当浮子上升时，连杆机构使气路调节阀的开口减小，油路调节阀的开口增大；反之，当浮子下降时，连杆机构将使气路调节阀的开口增大，油路调节阀的开口减小。通过改变调节阀的开度，改变天然气和原油的相对流量，对分离器的液面进行控制。这种控制方法不对分离器的压力进行定值控制，分离器的压力为天然气出口处或液体出口处的压力与天然气调节阀或液体调节阀前后的压力差之和。当气量和液量以及分离器下游压力变化时，分离器的压力是变化的，所以这种控制方法为变压控制。

3.1 变压力液面控制在油气两相分离器中的应用

进出油气分离器的液量和气量不变时，液面稳定在某一位置上；当进入分离器的液量或气量发生变化，而使液面上升时，浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口关小，原油调节阀的开口开大，使排气量减小而排液量增大，直到进出分离器的液量和气量相等时，液面将重新稳定在一个较原来高的位置上；当进入分离器的液量或气量发生变化，而使液面下降时，浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口开大，原油调节阀的开口关小，使排气量增大而排液量减小，直到进出分离器的液量和气量相等时，液面将重新稳定在一个较原来低的位置上。这样随着进入分离器的液量或气量发生变化，浮子连杆机构带动调节阀产生相应的动作，从而使液面保持相对稳定(见图1)。

3.2 变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用

(1)变压力液面控制在油气水三相分离中的应用见图2，原油液面的控制与油气分离器的液面控制相同，油水界面由油水界面控制器操纵的排水阀控制。

(2)变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用见图3。油池的液面由其液面控制器操纵的原油调节阀和天然气调节阀控制，水池的液面由其液面控制器操纵的出水调节阀和天然气调节阀控制。

图1 油气两相分离器的变压力液面控制原理

1—天然气调节阀 2—浮子液面调节器 3—原油调节阀

图2 油气水三相分离器的变压力液面控制原理

1—油气水混合物入口 2—进口分流器

3—重力沉降部分 4—天然气出口调节阀 5—挡板

6—浮子连杆机构 7—原油出口调节阀 8—界面控制阀

图3 油气水三相分离器的变压力液面控制原理

1—油气水混合物入口 2—进口分流器

3—重力沉降部分 4、5—天然气出口调节阀

6—气体出口 7—挡油板 8—挡水板

9—水池浮子连杆机构 10—出水调节阀 11—出水口

12—油池浮子连杆机构 13—出油调节阀 14—出油口

两个天然气调节阀串联在天然气的出口管线上。不论油池或水池的液面升高时，相应的浮子连杆机构都使液相调节阀开口增大、天然气调节阀开口减小，进行憋气排液。如果此时水池或油池的液面较低时，虽然相应的浮子连杆机构使液相调节阀开口减小、天然气调节阀开口增大，进行放气并对液体节流，但是由于两个天然气调节阀是串联的，它们共同作用的结果仍然是增加对天然气的节流，对分离器进行憋压，但同时增加液面过低液相的节流，减小液面过高液相的节流。

4.结 语

分离器变压控制技术克服了国内外常用的定压控制技术的许多缺点，如受来液量和来气量波动的影响、分离器压力偏高等。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流，减小分离器的压力，提高分离效率，防止后继流程中的油泵产生气浊，并且简化了操作，提高了生产的可靠性，降低了井口的回压，具有节能降耗的作用。

作者单位：郭长会(胜利油田设计院 山东省东营市 257026)；侯志峰(开普公司宏远化工厂，黑龙江省大庆市 163001)

参考文献

1 库庆伟等.原油密闭输送工艺技术研究.油气田地面工程，1998，17(1)

2 尤道繁.一种新型三相分离器的研制.油气田地面工程，1998，17(1)

处理措施:①适当开启旁通阀门,控制进轮春液量;②降低系统压力;③ 确定故障后及时处理;④维修或更换自立式压力调节阀。
3.4 故障现象:油室和水室液位异常
原因分析:①分离器系统工作压力过高或过低;②浮球阀关不严或打不开;③电动(气动后面的自早野己腊睁耐去理解了

后期,原油段改中含水逐步上升,所 油田开发的中,

含水中有相当一部分是以游离水的状态出现的.采 用密闭集输工艺流程的脱水站,在进行原油深度净 化之前,需将这部分游离水脱出,通常采用三相分离 器在脱除天然气的同时,分出游离水.由于三相分离 器分离出来的原油含有游离水较少握物判,故大大降低了 原油热化学脱水和原油电脱水前的热负荷.所以说 三相分离器是集输工艺流程中油,气,水分离的关键 设备,其分离效果取决于油水界面的控制,油水界面 的控制又取决于液面调节器的功能.

2液面调节器的原理及功能

三相分离器尺寸的确定,是根据原油的产量及 性质先确定液体处理量和沉降时间.依此求出液相 容积,再假定一个气相空间,就可确定出三相分离器

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的直径和高度,从而确定油腔溢流堰的高度.根据不 同时期原油含水的不同,油水界面的的控制有两种 不同的形式:一是油水界面不可调,适用于油田开发 过程中原油的含水量稳定不变的情况,油水界面在 生产过程中不需调整,保持不变,这时只需采用仪表 控制即可;二是油水界面可调,在油田开发的中后时 期内,原油中含水量逐步上升,为保证原油的分离效 果,则需根据不同时期的实际情况,控制不同的油水 界面.此时,油水界面的控制就需采用液面调节器. 液面调节器的工作原理系依据于u形管连通 器原理.

液面调节器的结构示意图见图1.

圉1液面调节器结构示意圉

华北石油勘察设计研究院,0~552,河北省,任丘市 收稿日期;20.0一O2—2O

浅谈小容量低压配电系统中保护电器与配电线路的配合问题?7?

液面调节器安装在三相分离器的沉降段,溢流 管与水腔相连,连通管与三相分离器沉降段底部(尽 量靠近底部)相连.这样构成了一个u型管连通器. 在三相分离器沉降段液柱静压作用下,油层下的水 进入连通管,上升进入到可调管,充满了可调堰管 后,流入液面调节器的简体,通过滥流管流入水腔, 当可调堰管内水压与三相分离器沉降段内混合液压 达到平衡时,油水界面相对稳定.

根据u型管莲通器原理,则有下列计算公式: ,ooh.一h1+p】(h2--hI)(1)

式中——水的相对密度;

p——原油的相对密度;

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h.——可调堰管顶端到连通管中心的高度, (ram);

h——三相分离器中油水界面到连通管中心 的高度,(ram);

h——三相分离器中液面到连通管中心的高 度,对于已确定的设备,该值为油腔溢流堰的 高度,是定值,(mm){

h一h——三相分离器中油层的高度,

(ram).

当原油中的含水量变化时,为了保证原油的分 离效果,需改变三相分离器沉降段油水界面的高度 根据上式,要改变油水界面的高度ht.只需改变可 调堰管的高度h0(h为定值不变).可调堰管的高度 h.发生变化,水压随着变化,根据u型管连通器原 理,为了达到新的压力平衡,三相分离器内油水界面 h也就发生了变化.

在实际生产过程中需要改变三相分离器 所以,

内油水界面时,只需旋转可调堰管的手轮,上下调整 可调堰管的高度,就可调整到所需的油水界面,以保 证产品的质量.

3液面调节器的功能实例

下面蚂正结合新疆丘陵联合站内三相分离器工作实 况,具体说明液面调节器的功能.

3.1设计条件

三相分离器的直径3000,液面调节器的安装 位置为溢流管中心线与设备水平中心线同轴,可调 堰管的调节范围为210ram.

p.一1;

=0.8043;

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homi~:1340:可调堰管端最低位时到连通管中 心的高度(ram);

h=1550:可调堰管顶端最高位时到连通管

中心的高度(mm);

h一1700(mm)

3.2确定可调堰管的理论调节范围

因为:,ooh.=P口h+(,h)

所以:h.一hI+0.8043×(170O—h)

a.假设h一0,即投产初期,原油中含水很

少,h范围内充满了原油,为保证原油不流出可调 堰管,根据上式计算,则可调堰管最低位置为:h =1367mm:

b.假设h一1700mm,即投产后期,原油中

含水增多,h范围内充满了水,为保证油腔内不流 入水,根据上式计算,则可调堰管最高位置为:h 一1700mm.

所以液面调节器的理论调节范围为h…--h'o 一17OO一1367—333llllTx

3.3可调堰管的高度变化对油水界面的毒j响 因为:,ooh.:h+Pl(h2一hI)

所以:h1一(h.一1700×0.8043)/(1—0.804, 3)

根据上式计算,当可调堰管高度h.取不同值 时,则对应着不同的油水界面高度h,h与h对应 值见表1.

表1h0与h_对应数据表

论最低高度1367mm,此时水腔内要进油是不允许 分析;根据计算,当可调堰管高度变化5omm的.新疆温米联台站内三相分离器投产

初期时,就由

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时,对应着三相分离器油水界面高度变化255mm.于可调堰管实际高度低于理论

值,致使水腔进油,故

当可调堰管处于实际最低高度134,0mm时,小于理(下转第9页)

在折点一次测设曲线的方法及计算程序?9? 要求.

3保护电器与配电线路的配合计算

根据用电设备功率和负荷计算,很容易确定保 护电器整定值及配电线路导线截面,但必须进行以 下校验.

3.1保护电器动作时,能有效切断故障保护配电线 路

当用电设备过载或短路时,若要满足相应级的 保护电器有选择的动作,而不至于使用电设备的主 回路绝缘导线或电缆披击穿,保护电器允许最大熔 断体电流与绝缘导体载流量应满足过载时,允许最 大熔断体电流按熔断体电流与电缆,导线载流量比 值?1来考虑.当熔断体电流为25A及以下时,其 比值<0.85.

3.2配电线路发生短路故障时,保护电器能可靠动 作

当绝缘导线,电缆发生短路故障时,若要满足相 应级的保护电器有选择的动作,以保护用电设备及 人身安全,绝缘导线,电缆的允许短路电流应大于相 应级保护电器的瞬时动作电流.