郝現聯合站三相分離器運行狀況分析與探討

摘 要： 在油氣處理工藝流程中，影響原油脫水的因素很多。文章針對目前原油脫水處理過程中的分離環節，對分離器的工作原理、分離效果、運行狀況等進行了分析，對影響分離器運行狀況的因素進行了探討，以期保證分離器在生產運行中的穩定，達到提高集輸系統的可靠性和穩定性。

關鍵詞：原油脫水；油水界面；分離器

前言

從油井中流出的油氣混合物含有大量的水、鹽和泥沙類機械雜質等，這些物質會增大液流的體積流量，降低設備和管路的有效利用率，給原油的集輸和煉制帶來很大麻煩，所以在原油進入集輸系統前必須對原油中的含水、含鹽、雜質進行凈化處理，使之成為合格的商品原油。另外，原油中所含的鹽類和機械雜質大部分溶解或懸浮于水中，對原油的脫水過程也顯得尤為重要。

1 油氣處理站工藝流程的工作原理

郝現聯合站的油氣處理站工藝流程工作原理：采油隊來油，加入原油破乳劑對原油進行化學破乳作用，破壞油水界面膜的穩定，促使油水分離，再依靠油水密度差異與重力作用在分離器內進行油氣水三相分離，分離出的原油經一次沉降罐化學破乳加重力沉降后，溢流至含水油罐，經提升泵提升至加熱爐加熱，加熱后的原油進入原油穩定塔穩定，穩定后的原油進入凈化油罐外輸。

2 分離器的工作原理

分離器的工作原理：采油隊來油進入高效油氣水砂分離器氣液分離區，依靠重力沉降及碰撞分離作用實現氣液分離，分離出的油水砂混合物進入分離室，在沉降分離室內經兩級填料聚結、整流，然后混合物中的油上浮，水下沉，低含水油經油室隔板進入油室從油出口流出，含油污水進入水室經水出口流出，分離室內分離出的伴生氣經整流分離填料和絲網捕霧器除液后，除去氣相中攜帶的粒徑大于10μm的液滴，然后經氣出口流出設備。分離區分離出的砂進入集砂腔，經內壓助排式排砂器排出分離器，分離器內油水界面高度視分出的油水量通過自控調節器進行調節控制。

3 分離器的運行狀況分析

分離器運行中出現的問題有：（1）出油含水、出水含油超標。出油含水超標會影響脫水效果，并影響外輸原油質量。（2）油水界位不穩，液位計忽高忽低，流量計計量不準。在分離器的運行中經常發現液位計顯示某個分離器油相無液位或液位爆滿。（3）分離器出油凡爾經常卡住，活動不靈活，關合不及時，影響出油速度。

針對上述問題，分別進行了如下分析，并提出了相應地解決措施：

（1）針對（1）的分析

油水界面過低或過高對分離器的影響：油水界面過低，利于油中含水降低，但不利于水中油珠聚結，會造成水中含油增高。相反，油水界面過高，原油沉降時間段，會使油相含水升高。分離器壓力控制過高或者過低對分離器的影響：壓力過高，出油速率增大，使分離器的分離區液面下降過快，沉降時間縮短，出口原油含水和污水含油嚴重超標，油、水管線竄氣等一系列問題；壓力過低，出油速度降低，容易使液面迅速升高，增大油中含水率，嚴重時造成氣管線帶油。

酸化油的影響：當油井作業、酸洗時，分離器出油含水高，分析是酸液改變了原油性質，油田開采又進入后期，各種驅油方式和強化采油造成采出液在膠質、瀝青質、沙粒及各種藥劑作用下形成穩定的油包水、水包油型乳狀液，使得油水難沉降分離。

來油溫度對分離器的影響：來油溫度低，導致油水分離效果差。特別是冬季來液溫度低于30℃時，造成油包水、油包氣，乳狀液難破乳，給原油沉降和分離造成困難，同時因原油量少，經常造成質量流量計凍堵事故。

解決措施：合理調節油水界面水堰管及氣動薄膜調節閥，根據水路出水情況合理調節水室液面高度，自動控制調節分離器出水量，使污水含油指標小于300mg/l的規定值范圍內。

加強崗位操作工人責任心和巡檢力度，隨時觀察、根據來液量、來油量、來氣量的多少，實時調整分離器的油水界面，合理調整分離器壓力，使分離器壓力始終保持在0.18～0.23MPa范圍內，確保六臺分離器壓力盡量平穩并保持一致。

提高溫度，尤其在冬季，通過加熱、摻熱水等方式保證溫度在35℃以上，保證原油脫水效果。對卸油臺倒液采取單獨計量分離的方式，經過充分沉降循環加熱后，再進一步進行脫水處理。增加破乳劑用量，利用破乳劑對乳狀液進行破乳，通過加藥促使乳狀液破乳，增加水滴碰撞聚合幾率，使油水分離。

（2）針對（2）的分析

采油隊來液不穩定的影響：郝現聯合站擔負著現河一礦11個采油隊的原油收集脫水工作，因采油隊涉及自然村多、范圍廣、油井多，加上作業井、停電、抽油機維修保養、不法分子打孔盜油等情況，導致進站液量不穩定，經常出現質量流量計或水表不走數或走不及的情況。

泡沫油的影響：液位計顯示無液位時，通過對油相水相進行取樣分析，發現油相的油樣全是泡沫混合液，靜置十分鐘后，泡沫消失，一樣桶油只剩不到三分之一，據此推測是來油在混輸過程中互相參雜，油中帶氣形成泡沫，密度降低，加之沉降時間不足，加藥不足引起的。

卸油臺打油的影響：卸油臺每天打油入站時，會造成分離器短時間內來液過多，液位爆滿，造成分離器處理不及時。

解決措施：采油隊來液穩定性是不可控的，對此要加強崗位操作工人職業道德教育，提高責任心，加大巡檢力度，隨時觀察、發現異常及時采取溯源制度，落實原因，及時調整分離器的處理液量及運行壓力。

定期保養儀器儀表，每兩小時活動一次，確保靈活好用。混輸流程，將含有泡沫混合液的管線流程倒入其他采油隊中進行混合，利用不同采油隊來液性質不同進行混輸，以此改變泡沫混合液的性質，消除泡沫。加入破乳劑、消泡劑等，促使原油破乳，從根本上消除泡沫油的影響。合理制定卸油臺打油泵排量，在確保不壓車的情況下，力求排量穩定入站，避免大排量、驟啟驟停式打油對分離器運行的影響，保證分離器平穩運行。

（3）針對（3）的分析

針對油氣分離器凡爾調節不靈活的現象，打開凡爾查看，發現凡爾浮球連桿與扶正器配合間隙過小，油砂進入或銹蝕后，造成凡爾易卡住，活動不靈活，影響出油速度。

解決措施：對凡爾進行清理后，對扶正器配合孔略微車大2mm。并制定了定期清理凡爾的制度，保證出水凡爾的靈活運行。經過以上措施后，分離器的運行基本趨于穩定，油中含水、水中含油指標均控制在要求指標范圍內，油水氣分離效果也得到了保證，較好的保證了后續脫水的需要。

4 結束語

經過上述措施的實施，六臺分離器運行安全平穩，分離器出口原油含水分別降到10%以下，出水含油降到300mg/L以下，效果明顯。為此建議：（1）根據進入分離器各采油隊的來液情況，合理調節加藥量，并提出采油隊在計量站進行投加30%的加藥量，利用長輸管道充分攪拌、破乳，以確保分離器的分離效果。（2）冬季來油溫度過低，建議投用分離器油路伴熱帶，避免質量流量計凍堵事故的發生。

分離器在聯合站應用過程中，油氣水砂分離效果如何，影響因素有沉降時間、溫度、來液性質、油水界面控制、現場具體工況條件等，解決問題時要綜合衡量各方面因素，多措并舉，保證分離效果。

參考文獻

[1]張健，向問淘.乳化原油的化學破乳作用[Z].

[2]馮叔初，郭揆常，等.油氣集輸與礦場加工[M].北京：中國石油大學出版社，2006.