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原油三相分离连续计量装置设计研究

分类:工程师职称论文 时间:2022-02-17

  摘要:原油的三相分离主要是油、气、水的自动控制技术,是油田处理中最重要的环节,也是保证油田生产顺利完成的关键。三相分离连续计量装置的主要优点在于在操作与管理上更加高效,技术比较成熟,而且准确程度比较高,满足了现代原油处理的发展。

原油三相分离连续计量装置设计研究

  关键词:原油;油水分离;三相分离;设备装置

  随着生产力的发展,现代工业发展趋势是降低工人的劳动强度,提高生产效率,对于原油行业而言,计量装置的发展直接关系到原油处理效率的高低。因此现在出现了多种综合性的计量装置,大多数为两相分离 在油气生产过程中,其计量技术以及自动控制是处理环节中最重要的技术,可以有效保障生产的准确与安全。

  一、原油三相分离技术的发展

  随着现代工业的发展,开采技术不断提高,油气水的三相分离技术展现了自身的优越性,受到了广泛的重视,并朝向成熟化发展。油气水的分离是原油加工处理环节中,最重要的步骤之一,其技术的稳定性关系到整个原油处理的好坏。

  在上个世纪七十年代,我国在原油处理中,使用的主要设备时压力器,主要方法是将混合物进行加热、分离,分离器的型号为空腔式,并以沉淀的形式进行进一步处理。这种方法的效率不高,而且处理的原油的数量比较小。八十年代,我国的油水分离技术飞速发展,主要技术是旋流分离,通过动静结合的形式,利用旋流器体积小、效率高的有点,让液体在其中保持一段时间,通常在三秒左右,便可实现油水分离,这种形式的分离技术效率比较高。在最近几年,对于旋流分离技术进行了进一步的改良与发展,特别增添了污水处理,实现了环保功能。目前该技术主要用在海洋平台上的污水除油。重力沉降分离领域主要以填料式分离器为主,行业内应用广泛。

  二、原油三相分离连续计量装置的发展趋势

  1.仪表化

  原油处理在技术与设备上,都有了显著的提高,各种气体与液体的计量也在行业内发展迅速,在未来的进一步完善与优化中,主要是向仪表化发展,在操作上简单易行,各个环节都设置高科技仪表,读数便捷,对于各种数据的计量也更加准确。

  2.精准化

  我国的原油产业发展到现在,对于准确程度要求非常高,特别是油井的生产运行,只有各种数据的准确、真实,才能提高计量水平,进而实现原油产业的发展。

  3.高效化

  原油处理技术要不断提高效率,这样才能最早了解油井中的生产信息,最大程度降低周期时间,保证在最短的时间内提高效益,高效率是发展的必然要求。

  4.自动化

  随着科技的发展,各个行业已经逐步向自动化、信息化发展,这是降低劳动者工作强度、提高生产效率的关键。因此,在原油处理上,需要利用数字化手段,实现生产的自动化。

  三、原油三相分离连续计量装置研究

  在原油三相分离技术中,需要对于温度、原油通过设备停留时间、油层厚度进行分析,这些都是决定分离效果的关键。通常情况下,油水停留的时间过长,会降低水中的含油率,这时候分离器的处理能力降低,经济性能有所减弱。当油水停留时间比较短,水中的含油率变会快速上升,对于分离器而言,温度升高可以提高分离的效率,含水量会急剧下降。但是如果温度达到60℃以上,分离效果有所减弱。针对这种情况,在连续计量装置设计方面,主要可以通过分离器的设计,提高分离效率,主要包括以下几个类型的分离器。

  1.卧式分离器

  原油三相分离连续计量装置设备中比较常见的包括卧式分离器,通过将API游离分离器与Peorfmrxa填料分离器的对比实验现实,同等条件下,填料式分离器能够进一步优化指标,降低油中的水含量,并且具备一定的除污效果。卧式分离器中还包括CPS 聚集板分离器,通过在特定的区域设计了平行波纹板面,流道分别为水平、垂直设置,在原油经过后,迅速上升,并且能够在最短的时间内沉淀。聚集起可以降低固化的时间,并保持流速的稳定。这对于设备的要求也比较高。

  2.立式分离器

  在油水分离器中,立式分离器的优点非常明显,立式分离器的体积比较小,而且占地面积远远小于卧式分离器,可以提高空间的利用效率,适合在场地面积比较小的加工厂使用。立式分离器的工作原理是水滴从设备的底端直接流进水箱,省略了沉淀的过程,缩短了处理的时间,但是缺点是油与气体的分离距离比较大,不利于分离的流畅性。

  3.球形分离器

  球型分离器的应用比较早,在上个世纪六十年代,前苏联的石油研究机构对于球形分离器的研究比较深入,后来经过不断的发展,设备技术比较成熟。球形分离器的有点在于能够均匀受力,而且在设计的时候,对于壁厚要求比较低,这样降低厚度进而缩小体积,比较经济实用。前苏联设计的一种ACn一6300型高含水原油快速沉降分离器就是以球形分离器为基础,利用了技术优势,在内部设计了一些折流板,通过曲折流动,分离出油中的杂质,水中的油上浮并沿着分离器流动,提高了油水分离的效率。

  结束语

  我国的原油行业经过数十年的发展,在核心技术上取得了显著成果。在油气水三相分离技术的发展与应用中,通过基础设备的改良与优化,逐步成为油田工程最重要的配套应用技术,也是保证生产的关键。在油气水三相分离连续计量装置中,通过旋流预分离、聚集技术,提高生产效率、保证精准度、控制稳定性,为我国原油处理技术发展提供动力。——论文作者:韩晓飞

  参考文献:

  [1]戚梦泽,朱明乔,何潮洪.原油三相分离连续计量装置的研究[J].中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集,2012,06(30): 67-74.

  [2]孟祥波.实流校准三相分离式原油产量计量装置方法的探讨[J].石油工业技术监督,2011,01(15):45-50.

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