油氣分離器的結(jié)構(gòu)工作原理

油氣分離器的結(jié)構(gòu)工作原理

一、油氣分離器的類型和工作要求

1、分離器的類型

1）重力分離型：常用的為臥式和立式重力分離器；

2) 碰撞聚結(jié)型：絲網(wǎng)聚結(jié)、波紋板聚結(jié)分離器；

3) 旋流分離型：反向流、軸向流旋流分離器、緊湊型氣液分離器；

4) 旋轉(zhuǎn)膨脹型：

2、對分離器工作質(zhì)量的要求

1）氣液界面大、滯留時(shí)間長；油氣混合物接近相平衡狀態(tài)。

2）具有良好的機(jī)械分離效果，氣中少帶液，液中少帶氣。

二、計(jì)量分離器

1、結(jié)構(gòu)：如圖所示

1）水包：分離器隔板下面的容積內(nèi)裝有水，其側(cè)下部焊有小水包，小水包中間焊有小隔板，小水包中的水與分離器隔板以下的大水包及玻璃管相連通。

2）分離筒：儲存油氣混合物并使其分離的密閉圓筒。

3）量油玻璃管：通過閘門及管線，其上端與分離器頂部相通下部與小水包連通，玻璃管與分離筒構(gòu)成一個(gè)連通器供量油用。

4）加水漏斗與閘門：給分離器的水包加水用。

5）出氣管：進(jìn)入分離器的油氣混合物進(jìn)行計(jì)量時(shí)天然氣的外出通道。

6）安全閥：保護(hù)分離器，防止壓力過高破壞分離器。

7）分離傘：在分離筒的上部，由兩層傘狀蓋子組成。使上升的氣體改變流動方向，使其中攜帶的小液滴粘附在上面，起到二次分離的作用。

8）進(jìn)油管：油氣混合物的進(jìn)口

9）散油帽：油氣混合物進(jìn)入分離器后噴灑在散油帽上使油氣分開，還可穩(wěn)定液面。

10）分離器隔板：在分離器下部油水界面處焊的金屬圓板直徑與分離筒內(nèi)徑相同，但邊緣有缺口，使其上下連通，其面上為油下面為水，中間與出油管線連通。

11）排油管：是分離器中的油排出通道，其焊在分離器隔板中心處，并與分離器隔板以上相通。

12）支架：用來支撐分離器。

2、工作原理

油氣混合物經(jīng)進(jìn)油管線進(jìn)入分離器后，噴灑在擋油帽上(散油帽)，擴(kuò)散后的油靠重力沿管壁下滑到分離器的下部，經(jīng)排油管排出。同時(shí)，氣體因密度小而上升，經(jīng)分離傘集中向上改變流動方向，將氣體中的小油滴粘附在傘壁 上，聚集后附壁而下，脫油后的氣體經(jīng)分離器頂部出氣管進(jìn)入管線進(jìn)行測氣。

三、玻璃管手動量油原理

在分離器側(cè)壁裝一高壓玻璃管和分離筒構(gòu)成連通器，根據(jù)連通器原理，分離器內(nèi)液柱壓力與玻璃管內(nèi)水柱壓力相平衡，因此，當(dāng)分離器內(nèi)液柱上升到一定高度時(shí)，玻璃管內(nèi)水柱也相應(yīng)上升一定高度，但因液、水密度不同，分離器內(nèi)液柱和玻璃管中的水柱上升高度也不相同。只要知道玻璃管內(nèi)水柱高度hw，就可以計(jì)算出分離器內(nèi)液柱上升高度How，記錄玻璃管內(nèi)水柱上升高度所需時(shí)間t，則可計(jì)算出分離器內(nèi)液柱重量，就可求出該井日產(chǎn)量。

四、玻璃管手動量油計(jì)算公式

據(jù)連通器原理：Howρow g=hwρw g

即：Howρow=hwρw

則：How=hwρw / ρow

若分離器在直徑為D，則液柱重量為：

???????? WL= How ρow πD2/4

?????????? = hwρw πD2/4

若玻璃管水柱上升高度所需時(shí)間為t秒，則每秒液量為：q’m= WL/t = hwρw πD2/4t

折算時(shí)間為t/秒時(shí)的產(chǎn)液量 (4小時(shí)=14400秒,8小時(shí)=28800秒):

????? q= q/m t/= hwρw πD2 t//4t?

五、玻璃管手動量油操作示意圖及操作步驟

步驟：①先開分離器進(jìn)口閥2；

②再開單井計(jì)量閥3；

③關(guān)單井來油閥4；

④開氣出口閥5；

⑤關(guān)出口閥1。

六、玻璃管手動量油井間流程示意圖及操作步驟

操作步驟：①先開分離器進(jìn)口閥；

②再開單井計(jì)量閥；

③關(guān)單井來油閥；

七、玻璃管手動量油操作過程說明

n1、量油的準(zhǔn)備工作及倒換流程

首先做好檢查準(zhǔn)備工作：紙、筆、秒表、玻璃管、量油上下線刻度及高度、分離器進(jìn)出口閥門及液面高度情況等都是否正常，確認(rèn)無誤后開始倒流程；

開分離器進(jìn)口閥和單井量油閥，關(guān)閉單井來油閥，再開氣出口閥(此時(shí)量油井的液量已開始進(jìn)入分離器內(nèi))，用量油出口閥的開關(guān)控制玻璃管內(nèi)的液面，待玻璃管內(nèi)液面略低于玻璃管量油下刻度線時(shí)，關(guān)閉出口閥門，開始量油。

2、記錄量油時(shí)間

等玻璃管內(nèi)液面與下量油刻度線重合時(shí)記下量油起始時(shí)間T11，在液面上升過程中注意觀察分離器壓力表壓力與計(jì)量間外輸匯管壓力表的壓力(正常時(shí)兩者壓力值基本一致)，直到液面上升至玻璃管量油上線時(shí)記錄下時(shí)間T12，迅速打開量油出口閥(壓液面)，其他閥門流程不動；等玻璃管內(nèi)液面降至下量油刻度線以下時(shí)，再次關(guān)閉量油出口閥，即重復(fù)上一次操作過程，記錄下第二次量油時(shí)間T21與T22。

連續(xù)重復(fù)3－5次(次數(shù)以本油田量油管理規(guī)定為準(zhǔn))，記錄下T31與T32，…，T51，與T52，；如本次量油與測氣同步，可直接進(jìn)行測氣，否則就要盡快恢復(fù)該井正常生產(chǎn)流程；最后把剛才記錄的時(shí)間整理計(jì)算出本次量油的時(shí)間T，再與分離器量油常數(shù)換算出該井的當(dāng)日產(chǎn)液量q1，具體計(jì)算方法如下：

T＝[(T12-T11)+(T22-T21)+(T32-T31)+(T42-T41)+(T52-T51)]/5? (s)

q1=量油常數(shù)/T (m3/d)