三相分离器分离效果的影响因素

摘 要：对于三相分离器，要想取得良好的分离效果，对其影响因素的控制是十分必要的。该文主要通过分析影响分离器分离效果的因素，找出该过程中存在的问题，以便能不断增进三相分离器的分离效果和分离效率，为今后该工作的开展提供更多的便利。

关键词：三相分离器 分离效果 因素分析

中图分类号：TE937 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（b）-0126-02

三次采油技术的大规模应用让原油的产量稳定提高，同时，原油脱水这一环节处理起来是愈加棘手，这主要是因为油田采出的水黏度和油水乳化程度都在呈不同程度的提升，而造成的后果就是生产成本也随之上升且居高不下，所以，现如今，如何提高三相分离器的分离技术是一个普遍要面对的问题。分离器能否正常工作受到很多方面的影响，除油气分离效果之外，在生产过程中，原油生产、计量、油井来液的含沙、来液的稳定程度、油气损耗的程度以及油井措施等都有密切的联系，分离器分离效果变差，直接影响了产量分析的正确判断，也不利于长久的生产运行与管理。

1 工作原理及工艺流程

三相分离器采用了重力沉降分离的原理，是一种能把油、气、水分别分离并加以计量的大型设备。该设备有两个捕雾器，一级捕雾器负责把油气水混合物之中的绝大部分气体分离出来，紧接着气体会由导管被输送进二级捕雾器，然后和三相分离器内分离出的气体汇合并一起由放空管线排出。剩下的就是油水分离的过程：油水混合物会到达三相分离器的内部，在预分离室开始进行初步分离，在沉降室油水层形成。为了保持一个稳定可控的油水界面，需要不断根据情况调控导水管的高度。最后，油水分离成功，原油经隔板进入油室，污水则由导管引流入水室。

含水原油在加热炉加热之后被送入三相分离器内进行分离，首先是混合气液的分离，气体进入气系统，液体则被整流到沉降室。油水混合物在经过沉降、破乳等步骤处理后分别进入油室和水室，最后从油室和水室的出口分别进入站内的油处理系统和水处理系统。而在此过程中混合物中的杂质，例如沉积的泥沙、不可利用的污油废油，都会被各个分离室底部的排污管线隔离到污油池。

2 三相分离器运行现状

（1）油井来液含沙过多导致调节机构灵敏度下降，液体流量计变卡迟钝或过滤器被堵塞，无法正常应用。

（2）来液温度低造成的管线结蜡现象，冬季最低来油温度是控制在37 ℃，结蜡会使管道内径变小，分离效果就不乐观。

（3）分离器压力不稳定，变数大。压力波动大时，分离器内液面波动失衡，也会导致分离效果变差。

（4）措施井、作业井过多直接导致了破乳剂破乳效果的大幅下降。

3 影响三相分离器分离效果的因素

影响三相分离器分离效果的因素有以下几点。

3.1 浮漂连杆机构失灵

浮漂连杆机构，是一种调节分离器液面的机构[1]。它主要用于控制分离器中各个液面空间的平衡与稳定。当油、水仓液面过低时，浮子会向下拨动内里的小轴，推动杠杆，让连杆向上推动，闭合出油、出水凡尔，控制油水稳定以免在仓内乱流；同样一个原理，液面上升时上述步骤则相反，出油、出水凡尔大开，油、水放出，降低油、水仓液面并保持液面稳定。这样做是要提高油气分离器的分离效率，分离器要成功运行，稳定的气相和液相空间是必不可少的。液面太高，液体会进入气体本该在的空间，有些直至气管线中，这就加大了气管线堵塞的风险，分离效果自然很差。液面太低，油管线又会进入气体，轻则因停留时间不够导致分离效果变差，重则会出现油管线漏气的危险状况，严重威胁着生产的正常发展。这些让分离效果变差的原因可以从两方面来探究：一种就是油井来液中含沙量太高堵塞了油、水凡尔，卡住了连杆，造成调节机构失去正常的功能，进而不能控制分离器液面的平衡；还有一种就是因为井上来液强烈的侵蚀作用，让浮球穿孔进液，导致浮力下降，不仅如此，水路调节阀因受到腐蚀无法灵活控制关闭，也会影响最后的分离效果。

3.2 来液温度影响

温度直接影响着分离后原油的含水率是否达标，其一它是促进破乳剂发挥最大药效的支柱，破乳剂依赖于温度，再者就是温度也影响着原油的粘度和脱水的快慢。在持续低温的情况下运行结果只能是原油含水率超标。而且，来液温度也密切关乎着加热炉内原油温度的变化。一般来液温度控制在42 ℃～48 ℃时，这时出水含油量和原油含水率都不会超标。如果来液温度上升，三相分离器处理效果就会相应地呈现出“抛物线”的变化，但“抛物线”最低点也会保持在46 ℃上下。来液温度低于42 ℃，原油黏度和界面张力并没有受到温度的充分影响，结果不尽人意。同样，来液温度超过48 ℃后，黏度的降低也会减速，也发挥不到破乳剂的最好效果。来液温度越高，破乳剂的破乳效率越高，这是因为温度的升高让原油的黏度下降，使油水界面的扩张力逐渐缩小。

3.3 原油在分离器中的停留时间

一般来说，原油在分离器停留时间为1～3 min，起泡原油为5～20 min[2]，原油在分离器内部停留的时间和分离器的分离效果是成正比的，时间越长，对油滴、气体、液体的分离越充分。但当通过分离器的原油处理量越大的时候，原油在分离器内停留时间却会减少，分离效果也会相应变差。

3.4 压力影响

分离器的压力也是影响分离效果的一项重要因素。压力控制要适当，压力过大会对油管线的回压产生不良效果，不仅如此，分离后的原油也会出现与其他油水相比更多的溶解气，压力太低，油水就缺少能沉降到沉降罐和自然除油罐中的动力，天然气管线就会产生跑油、窜油的现象，分离器液面压会产生持高不下的状况，所以，最好的条件是保证让分离器在适合的压力下工作。需注意的是，因为现在的三相分离器都是采用的并联的连接方法，一定要保证两个分离器的压力持恒，否则就会出现偏流的不良后果。

3.5 措施井影响

措施井投产后，处理不当会增加原油脱水难度，阻碍分离。这是因为措施井里的液体有极强的酸性或碱性，它会和破乳剂产生反应，削弱药效。

3.6 破乳剂浓度

破乳剂发挥的作用是帮助破坏油水界面膜，缓解液滴聚结阻力，增进油水分离的进程[2]。破乳剂浓度过高过低都不能达到预期的效果，破乳剂浓度过低时，将不利于原油的充分脱水，相反，浓度过高不但徒增成本，还可能会出现新的乳化层，更不能破乳。

3.7 三相分离器进液量

当进液量过多，三项分离器无法灵活处理时，由于时间过短，原油脱水时间不足，也会造成油水界面失衡，发生紊乱，进而油会漏入水室。除此以外，上游来液量的波动会让脱水效果大幅降低，因为它会影响到破乳剂的浓度和加热后的温度[3]。所以要尽可能让进液，脱水和出液这一连续环节的平稳进行得到保证。

3.8 油水界面及油水室液位

油水混层是一种麻烦的问题，无论是调节高度过高还是过低都有可能导致油水失衡，结果无非是水进入油室或者油进入水室，前功尽弃，油堰和水堰的高度和油水界面的高度是息息相关的。由此可见，液面控制极其重要。

4 结语

综上所述，影响三相分离器运行效果的因素主要包括浮漂连杆机构失灵、来液温度、来液压力、油水界面、分离器进液量、破乳剂参与浓度以及原油在分离器中停留的时间等。现在仍然要面临的一个重要问题是在现实生活中，如何才能有效消除不利因素，让三相分离器拥有更好的分离效果，产生更大的效益。对此，人们要用严谨、求知、创新的态度不断创造出更实用、高效的三相分离器。

参考文献

[1] 朱，李孝英.影响三相分离器分离效果的原因分析及对策[J].中国石油和化工标准与质量，2012（5）：232.

[2] 黄波，孙莉娜.hxs三相分离器运行影响因素分析[J].硅谷，2013（14）：73-74.

[3] 王冬林，闫凯，韩新利，等.三相分离器运行参数对分离效果的影响[J].有色金属工程，2015（5）：38-41.