油气水三相分离器的研究进展

油气水三相分离器广泛应用于石油石化行业,是油田生产过程中最常用的设备之一。在阐述油气水三相分离器前沿进展的基础上,对分离器3大重要的组成部分(入口预分离器、聚结构件和油水界面控制设备)的工作原理及研究进展进行了详细介绍。同时,指出目前的油气水三相分离器存在分离效率低、适应范围窄、设备体积大及依靠经验设计等问题,最后针对这些问题提出了分离器的研究重点和发展趋势。     

三相分离器使用中存在的问题与对策

目前,在我国东部油田原油综合含水平均已达到90%以上,三相分离器的腐蚀日趋加重,严重影响了生产的正常进行。在生产中发现三相分离器的腐蚀主要集中在分离器的底部、聚结板周向板材及焊缝处以及内构件的支撑、进油管线、出油管线和出水管线等部位。影响分离器腐蚀的因素有原油含水的成分、操作温度、内部结构及焊缝内部积砂等。     

重力式油水分离设备的分离特性研究

在建立的三相分离模拟实验装置上，对美国Ｃ－Ｅ Ｎａｔｃｏ公司的Ｐｅｒｆｏｒｍａｘ分离器、河南石油勘探局的ＨＮＳ－Ⅱ型分离器和近年研究开发的重力式油水分离结构优化的设备进行了研究。结果表明，结构优化设备的分离特性优于ＨＮＳ－Ⅱ型分离器和美国Ｃ－Ｅ Ｎａｔｃｏ公司的Ｐｅｒｆｏｒｍａｘ分离器，是新型高效重力式油水分离设备更加理想、实用的结构模式。     

三相分离器分离油气水效果分析及对策浅谈

三相分离器是自喷井试油测试不可缺少的设备,主要简述了三相分离器的工作原理、分离效果及其原因分析以及采取的相应对策.     

高效三相分离器在姬塬油田原油脱水中的应用

根据姬塬油田原油特性,在原油脱水处理中引进油气水三相分离技术,使原油得到初步处理,同时实现伴生气有效回收。文章介绍了三相分离器的结构、工作原理、现场应用情况。结果表明,此三相分离器对原油脱水处理具有明显的效果。     

软件模拟设计使三相分离器的体积缩小50％

在海洋浮式采油平台上 ,由于海浪运动会导致分离器中的油、气和水三相混合 ,所以在这种生产条件下进行三相分离是极其困难的。Natco公司先前必须依赖昂贵的物理测试方法来评价分离器的设计 ,但是采用这种工艺方法人们并不能直观地观察到分离器中液相的运动情况。通过采用计算机流体动力学 (CFD)软件研究分离器内部的流体动力学 ,工程师们便能够直观地看到即便是在最急剧的海浪运动过程中分离器内所发生的油、气和水的分离情况。设计人员已经认识到 ,目前通常采用的水平折流板结构的分离器的三相分离效果是极差的 ,而采用常规多孔折流板结构的分离器则会由于孔洞过多而影响三相流分离效果。采用新的设计概念设计的分离器内部折流板会使分离器免受海浪运动的影响 ,使得分离时间明显地缩短     

新型三相分离器的压力特性

在新型的三相旋流分离器分离实验的基础上,对旋流器样机的气液分离效率和压力特性进行分析研究。实验发现,随着入口流量的增加,分离器的底流压降和溢流压降呈指数形式增大,当入口流量为2.0m3/h时,样机的运行情况良好,气体基本全由溢流口排出,底流出口看不到有明显的气体排出。在实验室条件下,分离器的压力损失处于0.1MPa以内,符合油田现场的使用要求。     

重力式三相分离器流体分析

油气水三相分离器是油田集输系统中的关键设备。根据流花16-2油田数据,设计了一种重力式三相分离器,通过计算得出三相分离器尺寸,并以此为依据进行建模。利用Fluent软件,对三相分离器模型进行网格划分,确定边界条件,并进行流体分析。通过分析模型的油气水三相体积分数云图、轴线上油气水三相体积分数分布曲线图、分离器出口、入口的速度流线图、截面压力图等,对其结构进行优化。并验证了增加整流构件的必要性。     

HNS-Ⅱ三相分离器的推广应用

在介绍三相分离器主要特点的基础上，重点阐述了三相分离器的现场试验情况，并对推广应用三相分离器产生的经济效益、存在的问题进行分析，提出了今后的设想。     

斯伦贝谢公司的新型试油分离器

2008年11月3日,斯伦贝谢公司推出新型三相试油分离器CleanPhase,通过使用该分离器,能够更加精确和安全的进行油井动态监测。据报道,此三相分离设备提高了分离后各相的纯净度和测量精度,分离后的流体实现了最优化。     

沙漠油田高压油气井三相测试分离器的设计

为了满足沙漠油田高压油气井测试计量的需要 ,研制开发了适用于沙漠腹地恶劣环境的三相测试分离器。介绍了该装置的结构形式及工作原理 ,阐述了该设备为适应沙漠特殊工作环境而采取的各种有效措施 ,包括工艺性能的保证 ,仪表控制系统的配置和选择 ,设备的小型化、轻型化设计等。该分离器的可靠性达到海上设备要求的水平 ,整体设备实现了国产化 ,弥补了国内中低压分离器的不足。在塔里木油田的现场运行表明 ,其分离指标及控制指标均达到国际上2 0世纪 90年代水平     

影响三相分离器运行效果的因素分析

三相分离器运行效果直接影响着净化油的含水以及污水含油、含机杂、含铁的高低。而深度水处理一直是生产中的一个难题,所以就必须提高三相分离器的运行效果,改善出水指标,减轻下游水处理负荷。通过现场试验研究了实际处理量、定期维护、运行温度以及进液平稳程度对三相分离器运行效果的影响,三相分离器的实际处理量(在处理能力范围之内)增加,三相分离器的运行效果会小幅变差,但仍然能满足预期的处理指标;三相分离器定期清理后,出口指标明显改善;三相分离器的合理运行温度在50～55℃的温度区间内,在这个温度区间提高温度,会使出口指标提高;平稳进液可以保证三相分离器的处理效果。现场试验为现场提高HXS型三相分离器运行效果提供了一定的指导。     

稠油集输工艺设计

在稠油集输工艺设计参数的选取中，当稠油乳状液为牛顿流体时，可按达西公式计算水力损失，其粘度可由粘度比法求出；非牛顿流体乳状液紊流态水力计算，应通过实验确定摩擦系数，再按过西公式计算压降；对纯稠油、含地层水稠油、稠稀混合油和掺破乳剂溶液稠油的停输启动压力．采用剪切力公式推算。在稠油的油气分离工艺设计中，对计量分离器，应尽量简化分离器的结构；对生产分离器．可适当增加分离元件，使油气分高效果相对提高；终端油气分离器或气体除油器，应设计较完善的油气分离结构；此外，应慎用丝网除雾器。在稠油脱水工艺设计中，应注意脱水措施及脱水方法的选择。在稠油集输中应多采用低级数、低转数的容积式转子泵。但在选用泵型时，应根据设计工作条件对泵的流量、扬程、轴功率及高效率区间进行校核。     

油水旋流分离器流场模拟分析与研究

采用流场模拟方法研究了油水混合物在旋流分离器中的流动状况,湍流模型采用多相流中湍流Reynold应力输运方程模型(DSM),基本方程的离散和求解采用SIMPLEC算法。利用计算流体动力学(CFD)分析程序,对油水旋流分离器进行了计算与分析。结果表明:模拟流场的特征与理论描述和物理实验所得到的特征一致,并定量分析了流量对压降、流体粒径对分离效率的影响及其应对措施。所用方法为深入揭示旋流分离器中油水的分离规律提供了有效手段,可用于预测和分析旋流分离器的分离性能,结构优化及揭示特性参数影响旋流分离器性能的规律。     

井下离心旋流式高效油气分离器性能模拟试验

现有井下油气分离器效率较低,已不能满足高油气比油井的生产需要,为了解决高含气井中井下多相混抽泵或电潜泵的使用与效率低等问题,开展了井下离心旋流式高效油气分离器的研究。该分离器采用2级串联结构,以水力旋流器为第1级;以对结构进行了优化改造的离心旋转式分离器为第2级。通过试制样机的室内模拟试验,验证了新设计的井下离心旋流式高效油气分离器的分离效率,总分离效率可达95%以上,其对含气体积分数的适应范围由原分离器的0～36%提高到0～50%,能够满足较高含气井井下油气分离的要求。     

井下水力旋流油水分离器的研制与性能试验

井下水力旋流油水分离器是井下油水分离系统的核心部件。在借鉴传统静态水力旋流器结构形式和前期系列实验研究的基础上,给出了一种新型井下水力旋流油水分离器结构参数的确定方法;针对试制的样机,通过室内模拟试验,验证了井下水力旋流油水分离器的分离效率。试验数据表明,该分离器分离效果较好,能够满足井下油水分离的要求,为今后井下油水分离器的结构设计及进一步的系统开发提供了一定的理论依据和技术支持。     

Experimental investigations on the phase behavior of the aromatic mixtures regarding the performance enhancement of natural gas dehydration processes in petroleum industry

The phase behavior of ternary systems in three-phase separator including benzene-heptane-water and toluene-heptane-water are investigated at 298.15 K and 308.15 K. It is shown that the water solubility in hydrocarbon phase and the benzene and toluene solubilities in aqueous phase decrease considerably with increasing n-heptane concentration. Moreover, the discarded water phase from three-phase separator to the environment in azeotropic regeneration process is less contaminated by aromatic compounds (BTEX) in comparison with the one in the traditional dehydration process. It is shown that the n-heptane can be used as a stripping medium in the azeotropic regeneration process to achieve less than 1% water in the TEG solvent employed for natural gas dehydration process of gas refining plants.     

QJ-I型单井多功能容器的应用

介绍了一种油井单井用多功能容器,该容器采用卧式分离器和火筒式加热炉等设备的复合结构,与配套工艺相结合,具有油井产出介质的油气分离、直读计量、自身加热、油井热洗、自动卸油、天然气回收利用等功能.