淺談提高分離器計量精準度

李娜 (中原油田采油一廠采油八區 河南濮陽457000)

一、分離器目前應用現狀

采油一廠在用計量裝置89 臺套， 計量井數近800 余口，其中分離器計量約占78.7%。 由于采油一廠所轄區塊地層膠結疏松，油井日常生產過程中，會產出大量的粉細砂，計量時隨井液進入分離器內，并堆積在分離器底部，嚴重影響了油井的日常計量。因此，采油工就需要經常對分離器進行清砂，一般每隔15-20天左右，就必須對分離器清砂一次。 但因分離器設計原因，清砂時，分離器底部沉砂不能夠完全清理干凈，很多沉砂積聚在分離器底部，久而久之就形成了砂橋，導致計量時的誤差遠大于分離器最大允許誤差（±10%內）的規定要求；有的甚至無法計量。

二、分離器結構原理與現有清砂方式

1、分離器結構與原理

立式分離器的工作原理， 油井產出液進入分離器后先噴到擋油帽上，實現氣液兩相的分離，氣上升，井液由擋油帽的擴散作用，而沿分離器壁落到分離器下部，實現氣液進一步的分離。而分離器底部水包的進口也在分離器壁的邊部， 也就造成了井液中產出的泥砂等，在計量時很容易進入到水包中，然而水包的底部是半球型， 沉砂包在水包底部的一側， 而不是在底部的中間，從而造成了分離器水包內存積了大量的砂，進不了沉砂包，而不能清出， 分離器的日常清砂工作， 只能清理沉砂包內的積砂， 而對水包內大量的砂起不到清理作用。 水包內沉砂越積越多，導致水包的有效容積越來越小，水包內的水量在縮小，水包的緩沖作用逐漸減小， 井液中的油和砂就可直接通過水包和沉砂包，進入液位計，部分堵塞或堵塞液位計連通通道，由于分離器使用年代較長，這樣就更加影響油井計量的準確性。

2、分離器清砂方式

目前，分離器清砂方式主要有以下兩種：

第一種方法：將某一高含水井倒進分離器，使液面上升到一定的高度后憋壓，打開排污管沖砂，這種清砂方法簡單易操作，可沖出沉砂包內的部分沉砂， 對于液位計內的死油及沉砂沖洗不到，清砂不夠徹底，同時，膠皮管的進、出容易造成計量房內的污染。 對液位計的清洗只能將其從分離器上御下后，對浮子、浮子內腔及沉砂包與液位計的連通通道進行清洗， 缺點是磁翻轉液位計的卸、裝費時費力，會造成計量房大片污染，沖砂耗時過長。

第二種方法：利用人工輔助工具反沖砂。 采用分離器清砂專用工具，水源可使用就近摻水間或配水間來水。 該裝置可以進入到分離器水包內，將水包內的沉砂沖散，然后使沖散的砂隨沖洗液一起流出分離器， 實現對分離器徹底清砂， 保證量油的準確性。 但是該方法只能沖出沉砂包內的部分沉砂，對于底部大量積沙仍是沖洗不到，清砂不夠徹底，無摻水間或配水間的計量站實行較困難。

分離器清砂頻數主要與管理的區塊、單井出砂量有關。 由于西區注水、南區單元油井出砂較嚴重，所以造成分離器清砂周期較短，這也是個普遍問題。 因此，清砂周期短、影響計量精準度是油田開發必須解決的重要問題。

三、分離器清砂周期較短原因分析

我們根據調查的情況，對所選課題進行了深入分析，導致分離器清砂周期較短的末端因素有五個：(1)操作環境差；(2)職工操作水平差異；(3)無專用沉砂裝置；(4)原油物性復雜；(5)分離器設計自身缺陷。

其中我們通過對分離器解剖，通過分離器解剖，我們發現分離器沉砂包內豎隔板與砂包底面距離非常小，約1-2cm，極易砂堵； 分離器隔板與筒體內部之間的連通孔為一些寬度約1-2cm的細縫，極易砂堵。 由于計量流程缺少專用沉砂裝置，不能減少原油中含砂量，含雜質流體直接進入分離器內部，日積月累，造成分離器沉砂過多， 不僅影響計量準確度， 而且縮短了清砂周期。 故確認無專用沉砂裝置為主要原因。

四、專用沉砂裝置工作原理

1、沉砂裝置結構

沉砂裝置主要由濾砂器本體（用∮159 管制作）、隔板（垂直、水平各一塊）、連接管、閥門等組成。

2、工作原理

所謂沉砂裝置就是在計量站分離器流程前端進行改進，安裝濾砂器，使井液攜砂在進入分離器之前就被過濾掉，減少分離器的進砂量，延長分離器清砂周期，達到提高計量精準度、減少清砂次數的目的。 計量油井產量時，當井液進入濾砂器后，流速瞬間降低；在垂直隔板和水平隔板的作用下，井液流速、流向、流態發生變化。 由于原油、地下水、天然氣、地層砂等的重度差別，天然氣從垂直隔板頂部通道直接進入分離器，油、水、砂在切向進口和垂直隔板的作用下，成“∪”型流進分離器，此間井液所攜泥沙在自身重力和水平隔板產生的渦流的作用下，沉于底部。 計量完成后，打開濾砂器下部閥門，關閉分離器進出口閥門，井液進干線，沖刷濾砂器數分鐘后，倒入正常流程即可。

五、專用沉砂裝置應用效果

我們將設計完成的分離器濾砂器加工了5 套在采油四區5個計量站進行了現場試用，并對試用效果進行了跟蹤檢查,統計表明，該實施改造實現了計劃目標，安裝10 個月后，我們對分離器進行了一次清砂檢驗，只發現有微量細粉砂，由此確認為清砂周期由20 天/次延長到300 天/次。 在安裝后10 個月內，單井量油正常，取得了良好的效果。