油气分离.ppt

第三章 油气分离与计量第一节 气液相平衡（油气分离的工作原理基础）第二节 油气分离方式第三节 油气分离器第四节 油气计量1上节回顾第一节 气液相平衡l影响油气分离的因素压力压力增大，总平衡液量增加温度温度降低，平衡液量增加石油的组成2上节回顾第二节 油气分离方式l一次分离l连续分离l多级分离每排一次气，作为一级；排几次气，叫做几级分离。常压储罐为最后一级。3上节回顾l连续分离所得的液体量最多，一次分离所得的液体量最少，多级分离居中。l分离级数愈多，液体收率愈大，液体密度愈小。l过多地增加分离级数，储罐原油收率增加越来越少，而分离设备的投资和运营费用却大幅上升，使总体效益下降。4上节回顾一级分离压力(表)，MPa分离级数0.150.8510.852.0122.03.523.54.823(若原油产量超过1500m3/d可增加级数)4.84分离级数的选择多级分离时，各级分离器压力构成等比数列5上节回顾第三节 油气分离器l油气分离器的分类l油气分离器的工作原理l油气分离器的工作过程 卧式分离器和立式分离器的对比l其它形式的分离器l分离器的基本组成l对油气分离器的要求6一、油气分离器的分类 按流体流动方向和安装形式l卧式分离器l立式分离器 按功能l两相分离器、三相分离器l计量分离器、生产分离器 按实现分离的物理力l重力、离心、混合式 按压力l真空(0.1MPa)、低压(6MPa)7二、油气分离器的工作原理8卧式分离器和立式分离器的对比卧式分离器：l气体流动方向与液滴沉降方向垂直；l优点：气液界面面积较大，有利于分离器内的气液达到相平衡；有较大的集液区体积，被原油携带的气泡有足够的时间进入气相，故所得原油中含气量少；来液量变化时，液位变化较小，缓冲能力强，能向下游设备提供较稳定的流量。9卧式分离器和立式分离器的对比卧式分离器：l优点：在相同气液处理量下，其尺寸较小，制造成本低；易于安装、检查、保养，易于制成移动装置。l缺点：占地面积大、排污相对不便。l适合于处理气油比较大的流体。存在乳状液、泡沫的油田。10卧式分离器和立式分离器的对比立式分离器：l气体流动方向与液滴沉降方向相反；l优点：占地面积小，液面控制较容易，排污方便 l缺点：气液界面小，橇装化困难。l适用于：处理含固体杂质较多的油气混合物，海洋采油。11五、分离器的基本组成入口分流器重力沉降区集液区捕雾器压力、液位控制阀安全防护及其它部件12六、对油气分离器的要求具有良好的机械分离效果，即希望由分离器流出气体中携带的油滴少，原油中携带的气泡少。应创造良好条件，使溶解于原油的气体及气体中的重组分在分离压力和温度下尽量析出和凝析，使油气两相接近平衡状态。这就要求在分离器内的气液接触面积大、气液在分离器内有必要的停留时间。在油气混合物性质、处理量和分离质量相同时，外形尺寸小，金属用量和制造成本低。13六、对油气分离器的要求 从气体中分出油滴：气体少带油l油滴沉降至分离器集液部分所需的时间应小于气流把液滴带出分离器的时间。l油滴沉降速度与油滴直径有关，直径越小沉降速度越慢。u重力沉降部分能分出直径大于100m的油滴；u10100m的油滴由捕雾器捕捉。14六、对油气分离器的要求从原油中分出气泡：原油中所含气泡不被带出分离器l气泡在原油中的上升速度应大于分离器集液部分任一液面的平均下降速度。l原油所含气泡上升至油面后并不很快破裂，而是聚集在油面上形成泡沫。为解决气泡问题，要求原油在分离器中停留一定时间。在所要求的时间内，进入分离器的原油量应和集液部分的体积相等。15七、油气水三相分离器 油井内产物内常含有水，特别是在水驱油藏生产的中后期油井水含量急剧增多。含水油井产物进入分离器后，在油气分离的同时，由于密度差，一部分水会从原油中沉降至分离器底部。因而处理这类含水原油的分离器常有油、气、水三个出口，称油气水三相分离器。16油气水三相分离器示意图1油气水混合物入口；2进口分流器；3重力沉降部分；4捕雾器；5压力控制阀；6气出口；7挡油板；8出油口；9出水口；10挡水板；11油池17七、油气水三相分离器 工作原理：l油气水混合物进入分离器后，入口分流器将混合物初步分成气液两相，液相由导管引至油水界面以下进入集液区；l在集液区内，依靠油水密度差使油水分层，底部为分出的水层，上层为原油和含有较小水滴的乳状油层。18七、油气水三相分离器 工作原理：l油和原油乳状液从挡油板溢流进入油池，经由液位控制的出油阀排出。l水从油池下面通过，经挡水板流入水室，从由水室液面控制的出水阀排出。l气体水平地通过重力沉降部分，经捕雾器后由气出口排出。19卧式三相分离器1油气水混合物入口；2进口分流器；3重力沉降部分；4捕雾器；5压力控制阀；6气出口；7挡油板；8出油口；9出水口；10挡水板；11油池20立式三相分离器21油水界面控制在油室两侧的液体构成连通器：油水挡板的高差：22液相在三相分离器内的停留时间在油水界面处，油水交错存在，水中油滴上浮，油中水滴沉降。油的粘度远大于水的粘度，故从水中分出油滴要比从油中分出水珠容易；油水密度差远小于油气密度差。要求液相在分离器内有较长的停留时间，一般为530min。23第五节 油气计量集输过程示意图25第五节 油气计量油田生产过程中，从井口至外输分作三级计量l井口计量 包括计量生产井产油量、产水量和产气量以及注水井（或注蒸气井）的注水量（注蒸气量）l交接计量 接转战至联合站、联合站至油库之间的油气计量，为生产管理提供数据l外输计量 是面向用户的，这一级计量精度要求最高26计量方法井口计量l分离法计量利用油气分离器将油井采出物分离成气相和液相，或利用三相分离器将油井采出物分离成气体、油和水，而后分别对气体、液体（三相分离器出口的油和水）流量进行计量。l采用多相流量计交接计量和外输计量：单相流量计量27原油及油（气、水）井计量精度和等级 计量等级 系统误差配合仪器系统误差一级0.35%0.2级各石油管理局、管道局交接站，油、气交接计量二级1%0.20.5级石油局内部净化油、气的生产计量三级5%1.0级转油站、集（配）气站生产计量四级 10%（油）1.5级油（气）井、计量站、注水井、配水间、供水井等 5%（气）1.5级8%（水）2.0级28