油氣分離設備在油氣集輸中的應用

袁興海

【摘 要】油氣采集輸行業是我國經濟發展的重要組成部分。油井產出的物質不是純油或天然氣，而是油、水、氣和沙的混合物。油氣集輸過程中必須進行氣液分離，才能得到合格的產品。介紹了油氣分離的分離，以及分離設備在油氣集輸中的應用，分析了使用油氣分離設備應注意的相關問題，為改善油氣分離和油氣生產狀況提供參考。

【關鍵詞】油氣分離;油氣集輸

前言

在油氣集輸過程中，油氣分離施工主要是對采出的混合物進行分離，保證水、氣、油通過不同的專有管道輸送。在油氣分離過程中，主要由油氣分離設備進行。不同設備的運行機理不同，需要注意的重點也不同。在所有的分離設備中，分離器比分離器效率更高它是最常見的設備之一。油氣分離是油氣集輸順利進行的基本條件。如果油井中產生的混合物在油氣集輸前沒有得到有效分離，將對集輸質量產生嚴重的不利影響。因此，應采用油氣分離設備對油氣水混合物進行分離，從而有效提高原油儲存和管道集輸水平。為了獲得合格的油氣，必須對原油混合物進行分離，而油氣分離器是油井生產中常用的設備。為提高分離器在油氣分離中的應用效率，需要工作人員在具體應用過程中不斷總結經驗，并結合施工現場的環境特點，選擇最合適的分離設備，獲得更高精度的原油和天然氣。

1油氣分離原理分析

不同的油氣分離設備運行原理不同，根據分離原理不同可以分為重力分離、離心分離以及碰撞分離。常見的碰撞分離設備主要有各種分離器的除霧器，分離過程就是將含有微液量的天然氣通過過濾器，通過分子運動碰撞，讓分散于天然氣中的霧狀原油凝結成較大的油滴在其中分離出來。

1.1重力分離

重力分離是現在所用的最基本的分離方法，分離原理就是根據油氣不同密度質量不同。現在經常用的油氣重力分離主要就是通過增大油氣存在的空間，并將空間壓力降低，使原油中混合的天然氣在重力影響下被分離出來，進而達到油氣分離的效果。

1.2離心分離

離心分離大多時間都是作為一種輔助手段，主要是利用離心作用，通過離心機設備使得油氣混合物在高速回轉過程中將油氣分離。

1.3碰撞分離

碰撞分離與其他兩種分離方式不同，主要將原油在天然氣中分離出來，分離原理就是分子運動并不斷碰撞，最終原油小分子凝聚成質量較大的有滴在天然氣中分離出來，也是一種比較常見的輔助分離手段。

2 常用油氣分離設備類型

目前，我國常用的油氣分離設備主要有立式和臥式兩種。這兩種設備在不同的工作中起著不同的作用。如何選擇，需要根據項目的特殊性來確定。目前，我國油氣工業發展迅速，開發了許多油氣分離設備。除常見的臥式和立式油氣分離設備外，分離器在我國油氣行業也逐漸得到廣泛應用，如我國油氣行業常用的球形和雙筒分離器。同時，根據分離器的作用不同，也可分為計量型和生產型分離器。根據分離器的功能不同，也可分為油氣兩相分離器和油氣水三相分離器。按工作壓力可分為高壓分離器、中壓分離器、低壓分離器和真空分離器。但無論如何劃分，采用何種劃分方法，這些分離器的特點是相同的。所有分離器都是通過進料液的內能來工作的，通過有效的內部分離來達到油氣分離的最終目的。同時，這些分離器具有較高的效率。

3 油氣分離設備應用

3.1立式分離器

立式分離器設備主要由進口處初分離區和內部分離元件組成，應用主體主要是較低或者中等油氣比的油氣混合物。其中初分離區設備裝置結構并不完全相同，例如增設折流箱或者是切向進入等，其中切向進入主要應用于中、低壓力分離器。而折流箱應用范圍更為廣泛，一般都是將折流箱設置在分離器油氣混合物入口處。運行原理主要是油氣混合氣體通過折流箱被分為一路或者是相反兩路氣流，使氣流主要沖擊在分離器內壁上，最終流體會形成一層液態薄膜，緊貼容器內壁做螺旋運動，隨著流體的不斷運動動能逐漸降低，進而可以將氣體從油膜中分離出來。經過分離器后基本上原油和天然氣就會被分離開來，并且分離開的液體和氣體流于不同的收集器，液體原油主要流于下方的集液區，而氣體天然氣則需要進入內部經分離元件做進一步處理。立式分離器與臥式分離器相比，設備本身所能承受的液體波動更大，但是對于液面的控制相對比較輕松

3.2臥式分離器

臥式分離器是油氣分離中比較常用的一種分離設備，與立式分離器具有一定區別，主要應用于大流量氣體、高油氣比以及大流量液體等混合物處理。在設備運行時，主要是將油、液、氣三相混合的混合物通入分離器，在經過初步分流器的處理后將混合物分離為液體和氣體兩相，并將分離出來的液體引入集液區。由于原油和水的密度不同以及本身所具有的的不相融特點，液相會在集液區進行分層，下部為水層上層為原油層以及夾雜少量水珠狀原油的乳狀液層。分離設備將原油和乳狀液層分離并收集到儲油室，并通過油閥排除，最后將下層水層通過水閥排除。在進行水閥排水時，必須要通過油水界面來對排水閥進行控制，將開放高度控制在油水分離界面內，防止過高造成上層原油隨水留出。另外，經過收集的氣體需要通入沉降區進行處理，經過除霧后配出分離器進行收集。與立式分離器相比，臥式分離器設備具有更大的氣液界面，在控制上更為容易，更有利于原油液珠的沉降。

4 油氣分離設備應用注意事項

油氣分離效果、天然氣及原油質量、集輸效益等均會受到分離設備運行狀態的影響，為了改善設備的運行質量，則應注意以下事項：

4.1定期檢查分離設備當中的調節機構及液位控制構件是否處于靈敏可靠狀態，如失去靈敏性應及時更換，以免對分離液面的平穩性造成影響。此外，為防止出現管線堵塞、跑油及油中帶氣等不良狀況，則應確保液面高度位于液面計的1/3～2/3之間。

4.2在分離設備運行時應根據混合物狀態對分離壓力進行有效控制，避免因壓力過低而導致天然氣中混入原油，或因壓力過大而引起原油帶氣。

4.3對進入分離設備的混合物溫度進行有效控制，以免因來油溫度過低而導致管線凝油。就一般情況而言，只有保證來油溫度比原油凝固時的溫度高5℃以上時，才能有效避免管線凝油現象的發生。

4.4如需在冬季分離油氣，則應做好管線、液位計、壓力表及安全閥的保溫防凍工作。如在分離時發現出油管線竄氣，則應對出液閥門關開幅度進行調節，從而通過減小或增大液量來對液面高度進行調整。

5 結束語

綜上所述，油氣分離與計量是油氣集輸 的關鍵環節，對石油工業發展有重要意義。在石油開采作業中，應選擇合適的油氣分離 計量設備，結合油氣分離的原理，選擇采用 重力分離、折流分離、離心分離等分離方 法。在油氣分離過程中，應重點關注分離器 投產和運行情況，在分離器投產使用之前，對分離器質量進行檢查，并進行試壓，確保 分離器工作性能良好。在分離器投入使用 后，密切關注分離器的運行情況，如調節機 構、液位控制、來油溫度等，確保分離器能 夠正常運轉，提高石油的產量和質量，促進 石油工業發展。

參考文獻：

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