集输计量中旋流式两相过滤器的改进
2015-10-09王建波张春荣胜利油田现河采油厂集输大队郝现联合站山东东营257000
王建波,张春荣(胜利油田现河采油厂集输大队郝现联合站,山东 东营 257000)
集输计量中旋流式两相过滤器的改进
王建波,张春荣
(胜利油田现河采油厂集输大队郝现联合站,山东东营257000)
摘要:胜利油田分队计量系统已在油田广泛应用,质量流量计作为分队计量的关键设备,起着重要的作用,目前,会经常遇到因现有篮式过滤器无法清除液体中的絮状物质,造成质量流量计堵塞或走液不畅的情况发生。本文结合现场应用情况及相关技术,对旋流式两相过滤器在集输计量中的改进作了详细的论述。
关键词:计量系统;旋流式两相过滤器;改进
目前,分队计量系统已在油田广泛应用,质量流量计作为分队计量的关键设备,起着重要作用,但在使用过程中,经常遇到因现有篮式过滤器无法清除液体中的絮状物质,造成质量流量计堵塞或走液不畅的情况。此外,每次清理过滤器固体杂物时,需将液体倒入旁通运行,影响质量流量计数据计量,造成盘库数据的不准确。为解决现有篮式过滤器无法实现不停产除渣和滤除絮状物质的难题,结合现场应用情况及相关技术,改进旋流式两相过滤器刻不容缓。
1 旋流式两相过滤器的工作原理
旋流式两相过滤器是一种涉及石油工业油气处理设备中的过滤器,具体涉及旋流式两相过滤器,它是采用液体进入过滤器后,在导叶的作用下,产生向上旋转的离心力,将液体中的固体杂质沉淀至过滤器底部,同时液流在导叶作用下向上运动过程中,在液流中心产生负压区,絮状物质聚集在负压区,利用锥形滤网将液体中的絮状物粘附捕捉,清洁的液体通过锥形滤网上的割槽进入出口管道,避免流量计因杂质堵塞造成的清理污染事故,另外现场采用的常规篮式过滤器,工作时靠进出口压差运行,造成能量消耗,同时需停产清理固体杂质,且不能去除液流中的絮状物,造成质量流量计时常堵塞,影响质量流量计的正常计量。
旋流式两相过滤器设计为立式结构,包括过滤器本体、锥形滤网、螺纹旋杆、横压杆、压盖、垫片、柱销、导叶、进口法兰、出口法兰、阀门和集砂腔,其特征在于该装置液流从过滤器本体下部侧面进入,在本体内部导叶的作用下使液流产生离心力,密度大于液体的颗粒沉淀到过滤器底部,通过阀门控制可以实现不停产除渣;液体在向上流动过程中,较轻的絮状物在液流中心区运动,吸附在滤网外壁,清洁的液体从割缝进入滤网流向出口,完成过滤的全过程。该装置结构紧凑、工艺简单、操作简便快捷,能有效清除液体中的絮状物质,并能实现不停产快速除渣。同现有技术相比,可实现液流的无压差过滤,减少能耗损失,过滤液流中软硬两相介质的目的。
2 旋流式两相过滤器的实施方式
旋流式两相过滤器结构设计为立式结构,该设备包括过滤器本体和锥形滤网两部分组成。过滤器本体下部由阀门和集砂腔组成,左侧前面是液体进口、右侧正中间位置是液体出口,上部快开机构由压盖、螺纹旋杆、横压杆、柱销和垫片,本体内壁有导叶等组成。快开机构由柱销与过滤器本体活动连接,螺纹旋杆与横压杆为螺纹连接,压盖与过滤器本体接触面依靠垫片密封。
旋流式两相过滤器具体工作过程:液体由进口进入离心旋流式过滤器,在过滤器导叶的作用下产生离心力,固体杂质在离心离的作用下,进入集砂腔,在液流向上运动时,液流中间产生负压区,絮状物质在液流中间聚集,向上触碰到锥形滤网后粘附在滤网外壁上,清洁的液体进入滤网流向出口。
旋流式两相过滤器的技术保护:其设计为立式结构,该装置清理固体杂质采用不停产装置,由阀门和集砂腔组成,正常工作时,上部阀门处于常开状态,下部阀门处于常闭状态,除砂时,上部阀门关闭,下部阀门打开,可轻松清除固体杂质;锥形滤网上面割槽,割槽面积大于进出口液体流量;过滤器内壁有导叶,使进入过滤器的液体产生离心力,利于杂质清除。
3 旋流式两相过滤器的现场应用情况
(1)不停产清砂装置使过滤器的运行时率提高了6%,杜绝了因清理过滤器造成的原油计量误差,为准确盘库提供了第一手现场资料。
(2)快开式设计,极大降低员工的劳动强度,体现了以人为本的工作方针。
(3)滤网清理时间由45分钟降低为5分钟,而且只需一个人打开过滤器旁通和集液腔阀门,利用液体回流,即可完成滤网清理过程,杜绝了滤网清理时造成的环境污染及原油损耗。
取得的经济效益:
(1)实现了无差压运行,压力降低0.05MP,避免分离器因压力升高造成采油井回压的升高,年可增油12吨,折算效益3.6万元。
(2)滤芯寿命增加了660天,每年减少折旧费用0.5万元。
(3)以分队计量质量流量计过滤器测算,运行时率提高了6%,减少了因过滤器清理造成的原油损失、保温层维护、伴热设备等维护,折算费用1.2万元。
(4)减少了因过滤器失效导致的质量流量计损坏,每台每年减少设备大修费用2.3万元。
每年总效益=(3.6+0.5+1.2+2.3)×6台=43.6万元。
4 结束语
旋流式两相过滤器研制成功后,可以改变利用压差过滤这一现状,满足国内石油行业原油、污水处理过程中的需要,市场前景良好,同时具备较高的社会效益。
参考文献:
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[2]隋义勇,李少甫等.高黏原油稳定装置换热器防垢防堵[J].油气田地面工程,2012(04).