油气分离设备在油气集输中的应用

袁兴海

【摘 要】油气采集输行业是我国经济发展的重要组成部分。油井产出的物质不是纯油或天然气，而是油、水、气和沙的混合物。油气集输过程中必须进行气液分离，才能得到合格的产品。介绍了油气分离的分离，以及分离设备在油气集输中的应用，分析了使用油气分离设备应注意的相关问题，为改善油气分离和油气生产状况提供参考。

【关键词】油气分离;油气集输

前言

在油气集输过程中，油气分离施工主要是对采出的混合物进行分离，保证水、气、油通过不同的专有管道输送。在油气分离过程中，主要由油气分离设备进行。不同设备的运行机理不同，需要注意的重点也不同。在所有的分离设备中，分离器比分离器效率更高它是最常见的设备之一。油气分离是油气集输顺利进行的基本条件。如果油井中产生的混合物在油气集输前没有得到有效分离，将对集输质量产生严重的不利影响。因此，应采用油气分离设备对油气水混合物进行分离，从而有效提高原油储存和管道集输水平。为了获得合格的油气，必须对原油混合物进行分离，而油气分离器是油井生产中常用的设备。为提高分离器在油气分离中的应用效率，需要工作人员在具体应用过程中不断总结经验，并结合施工现场的环境特点，选择最合适的分离设备，获得更高精度的原油和天然气。

1油气分离原理分析

不同的油气分离设备运行原理不同，根据分离原理不同可以分为重力分离、离心分离以及碰撞分离。常见的碰撞分离设备主要有各种分离器的除雾器，分离过程就是将含有微液量的天然气通过过滤器，通过分子运动碰撞，让分散于天然气中的雾状原油凝结成较大的油滴在其中分离出来。

1.1重力分离

重力分离是现在所用的最基本的分离方法，分离原理就是根据油气不同密度质量不同。现在经常用的油气重力分离主要就是通过增大油气存在的空间，并将空间压力降低，使原油中混合的天然气在重力影响下被分离出来，进而达到油气分离的效果。

1.2离心分离

离心分离大多时间都是作为一种辅助手段，主要是利用离心作用，通过离心机设备使得油气混合物在高速回转过程中将油气分离。

1.3碰撞分离

碰撞分离与其他两种分离方式不同，主要将原油在天然气中分离出来，分离原理就是分子运动并不断碰撞，最终原油小分子凝聚成质量较大的有滴在天然气中分离出来，也是一种比较常见的辅助分离手段。

2 常用油气分离设备类型

目前，我国常用的油气分离设备主要有立式和卧式两种。这两种设备在不同的工作中起着不同的作用。如何选择，需要根据项目的特殊性来确定。目前，我国油气工业发展迅速，开发了许多油气分离设备。除常见的卧式和立式油气分离设备外，分离器在我国油气行业也逐渐得到广泛应用，如我国油气行业常用的球形和双筒分离器。同时，根据分离器的作用不同，也可分为计量型和生产型分离器。根据分离器的功能不同，也可分为油气两相分离器和油气水三相分离器。按工作压力可分为高压分离器、中压分离器、低压分离器和真空分离器。但无论如何划分，采用何种划分方法，这些分离器的特点是相同的。所有分离器都是通过进料液的内能来工作的，通过有效的内部分离来达到油气分离的最终目的。同时，这些分离器具有较高的效率。

3 油气分离设备应用

3.1立式分离器

立式分离器设备主要由进口处初分离区和内部分离元件组成，应用主体主要是较低或者中等油气比的油气混合物。其中初分离区设备装置结构并不完全相同，例如增设折流箱或者是切向进入等，其中切向进入主要应用于中、低压力分离器。而折流箱应用范围更为广泛，一般都是将折流箱设置在分离器油气混合物入口处。运行原理主要是油气混合气体通过折流箱被分为一路或者是相反两路气流，使气流主要冲击在分离器内壁上，最终流体会形成一层液态薄膜，紧贴容器内壁做螺旋运动，随着流体的不断运动动能逐渐降低，进而可以将气体从油膜中分离出来。经过分离器后基本上原油和天然气就会被分离开来，并且分离开的液体和气体流于不同的收集器，液体原油主要流于下方的集液区，而气体天然气则需要进入内部经分离元件做进一步处理。立式分离器与卧式分离器相比，设备本身所能承受的液体波动更大，但是对于液面的控制相对比较轻松

3.2卧式分离器

卧式分离器是油气分离中比较常用的一种分离设备，与立式分离器具有一定区别，主要应用于大流量气体、高油气比以及大流量液体等混合物处理。在设备运行时，主要是将油、液、气三相混合的混合物通入分离器，在经过初步分流器的处理后将混合物分离为液体和气体两相，并将分离出来的液体引入集液区。由于原油和水的密度不同以及本身所具有的的不相融特点，液相会在集液區进行分层，下部为水层上层为原油层以及夹杂少量水珠状原油的乳状液层。分离设备将原油和乳状液层分离并收集到储油室，并通过油阀排除，最后将下层水层通过水阀排除。在进行水阀排水时，必须要通过油水界面来对排水阀进行控制，将开放高度控制在油水分离界面内，防止过高造成上层原油随水留出。另外，经过收集的气体需要通入沉降区进行处理，经过除雾后配出分离器进行收集。与立式分离器相比，卧式分离器设备具有更大的气液界面，在控制上更为容易，更有利于原油液珠的沉降。

4 油气分离设备应用注意事项

油气分离效果、天然气及原油质量、集输效益等均会受到分离设备运行状态的影响，为了改善设备的运行质量，则应注意以下事项：

4.1定期检查分离设备当中的调节机构及液位控制构件是否处于灵敏可靠状态，如失去灵敏性应及时更换，以免对分离液面的平稳性造成影响。此外，为防止出现管线堵塞、跑油及油中带气等不良状况，则应确保液面高度位于液面计的1/3～2/3之间。

4.2在分离设备运行时应根据混合物状态对分离压力进行有效控制，避免因压力过低而导致天然气中混入原油，或因压力过大而引起原油带气。

4.3对进入分离设备的混合物温度进行有效控制，以免因来油温度过低而导致管线凝油。就一般情况而言，只有保证来油温度比原油凝固时的温度高5℃以上时，才能有效避免管线凝油现象的发生。

4.4如需在冬季分离油气，则应做好管线、液位计、压力表及安全阀的保温防冻工作。如在分离时发现出油管线窜气，则应对出液阀门关开幅度进行调节，从而通过减小或增大液量来对液面高度进行调整。

5 结束语

综上所述，油气分离与计量是油气集输 的关键环节，对石油工业发展有重要意义。在石油开采作业中，应选择合适的油气分离 计量设备，结合油气分离的原理，选择采用 重力分离、折流分离、离心分离等分离方 法。在油气分离过程中，应重点关注分离器 投产和运行情况，在分离器投产使用之前，对分离器质量进行检查，并进行试压，确保 分离器工作性能良好。在分离器投入使用 后，密切关注分离器的运行情况，如调节机 构、液位控制、来油温度等，确保分离器能 够正常运转，提高石油的产量和质量，促进 石油工业发展。

参考文献：

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[3]油气分离设备在油气集输中的应用[J].王喜乐.中国石油和化工标准与质量.2014（12）.120