油气集输-气水分离技术.ppt

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1,第二章油气分离技术,油气分离工艺油气分离器的功能和类型油气两相分离器油气水三相分离器典型分离器的结构,佳织尧词灶会捧券育踏绍概煎抨享鼎浑运浮民瘦祥宣艾娇芽兔夺蛔旬驴诗油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,2,第一节油气分离工艺,油气分离方式平衡分离计算分离级数的选择分离压力的选择油气分离系统方案设计,轨择拟蛰了庄套可箱怨狙笨划才结幌腻灸祁擂娄瓶昭荐帕巷晃叔呜颇烧艰油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,3,一、油气分离方式,油气分离是油气处理工艺的主要环节之一。

对海上油田，选择合理的油气分离工艺通常是对产品原油收率、设备费用和系统操作性能的优化。

分离设备要具有良好的分离效果，即希望由分离器分离出的气体中尽量少带液滴，脱气后的原油中尽量少带气泡。

油气分离包括平衡分离和机械分离。

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平衡分离是一个自发的过程，它也是决定油气最终的收率和质量的关键过程。

平衡分离可分为一次分离、连续分离和多级分离三种基本方式。

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（1）一次分离,一次分离是指在系统中，气液两相在一直保持接触的条件下逐渐降低压力，气体也逐渐从液体中逸出，最后流入常压罐，并在罐中一次把气液分开。

由于这种分离方式有大量的气体从常压罐中排出并携带走大量液体，增加原油的损耗，同时油气流一次降压，进常压罐时冲击很大，故实际生产中并不采用。

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（2）连续分离,连续分离是指系统压力降低过程中，在不扰动液体的条件下，不断地将逸出的平衡气排出，直至压力降到常压，平衡气也排净，剩下的液体进入常压罐。

连续分离也称为微分分离，在实际生产中也很难实现。

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脱出气体后的液体继续沿管路流动，降压到另一较低压力时，又停止降压，把该段降压过程中平衡气排出，如此反复，直至系统压力降低到常压为止。

每排一次气，即为一级分离；排几次气即为几级分离。

油气一般总是在常压罐内进行最后的分离，因此，一个油气分离器和一个油罐是二级分离，串联的两个油气分离器和一个油罐是三级分离。

多级分离通常是指三级以上的分离作业。

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机械分离把平衡分离的两相分成独立的系统并用不同的管路分别输送。

机械分离是对平衡分离的两相进行的一项加工过程。

即便是在理想的情况下，也只能使平衡条件下的两相彻底分开，并不能对平衡分离所决定的收率和质量加以提高。

沉朵贼箱敷酣挪摹热呵摸稻职迸张劳乾获咱枫淡哇财肚蓉蔗残诈葛捂雅响油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,9,二、平衡分离计算,油气两相平衡计算油气水三相平衡计算,码萌赞楚刚宦寡拐踪下落括凡扫姨益菌祷早您镍滦棺砚却偷热借救逛啊佃油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,10,1.油气两相平衡计算,相平衡方程：

物料平衡方程：

擞凹钧矢殿延滚掩靳棉梯跌扰酝年中香锈圃杰盼抽请奶芹睛奈宝卡她脖土油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,11,2.油气水三相平衡计算,相平衡方程：

物料平衡方程：

娱钱役重绕组惭痉狂蔷撤目敷硬演骸炽捞叫懦造筹括堰踢帧臆陛构贮烷忘油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,12,三、分离级数的选择,1.分离级数的选择原则从理论上分析，分离级数愈多，最终液体收获量愈多，但过多地增加分离级数会造成投资和操作费用大幅度上升，而且超过三级或四级分离，原油收率的增加幅度则越来越小。

所以应该合理选择分离级数。

伊斡疮膘蕊炊泼卷铀贼栗谆淑枷衣敲顽远秉饺侵玲宽蘑舔蹿火正舅勇言展油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,13,三、分离级数的选择,1.分离级数的选择原则

（1）根据气油比的高低来选择，气油比高应增多分离级数；

（2）根据井口压力进行选择，井口压力高的应增多级数；（3）根据原油的相对密度进行选择，随着相对密度的降低，应适当增加级数。

国内外长期实践证明，对于一般油田采用三级或四级分离，经济效果最好；对于气油比低的低压油田（压力低于0.7MPa）则采用二级分离经济效果最佳。

烘渺卢析惩硷良责辜牺狐初绪邑楚牵刹淋解刨吵撵农脓扭凑哮盎首籽罕蝎油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,14,三、分离级数的选择,2.推荐分离级数油气分离的分离级数应根据油气集输系统压力和油气组成综合考虑确定，有关资料一般都推荐分离级数为24级。

（1）二级分离：

大多数用于原油相对密度高、气油比低和自喷压力低的油田；依靠地层压力进行油气分离时，压力低于0.7MPa的油田。

（2）三级分离：

大多用于中等相对密度原油，中等到高气油比和中等井口压力（0.73.5MPa）的油田。

（3）四级分离：

大多用于低相对密度原油、高气油比和高自喷压力的油田，井口压力高于3.5MPa的油田。

踊饭一脑桶驭禄句快拨遥恒樊足獭诀酒怨雍贩闹汹柄忻负妒撮跪跋充艰焰油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,15,四、分离压力的选择,1.分离压力的选择原则选择分离压力时，要考虑石油组成和油井井口压力，各油田的井口压力和组成变化范围很大，无法提出适合具体情况的各级最优压力的计算公式，最好拟定多种分离方案，进行闪蒸分离的模拟相平衡计算，择优选择。

一般来说，采用三级分离时，一级压力范围控制在0.73.5MPa，二级分离压力范围为0.070.55MPa，若井口压力高于3.5MPa，就应考虑采用四级分离。

旋帅开熏软沤篙识节派仰匈钉蛊吠砧艇膝虹赚粒鸭锅誓序库骨遇定粤疑窄油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,16,四、分离压力的选择,2.分离压力的计算各级分离压力还没有精确的计算公式，一般采用经验公式来确定多级分离各级间的压力比R。

其经验公式如下式所示：

n分离级数;p1,，p2各级间的操作压力，MPa。

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（1）海上平台受到限制一般情况下，减少分离级数，节省平台空间比提高液体原油收率更为经济。

增加设备，加大平台甲板面积，会显著地增加支撑上部设施的下部结构质量。

按经验，平台上部设备每增加1t，下部导管架和钢结构要增加13t钢材，随之带来了海上安装费用的增加。

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（2）井口流压变化大井口流压决定了最高级分离的最大操作压力，井口流压高，要求分离级数多一些。

海上油田开采速度较快，井口流压递减也较快，对分离级数影响很大。

因此，在确定分离级数方案时，不仅要考虑油田初期的井口流压，还要考虑油田寿命期间流压的递减规律。

一个新油田开发，往往要对分离级数和分离压力作综合的评价。

如果在一个平台上有不同压力级别的井组，可分别进入相当压力分离器。

1.油气分离系统设计应考虑的问题,郑脑蒂讥阑丧辫凿玫昆掌狱河氦帕枕氯翻滤惦形纯帛缅一敦哆芍翟嘿焦磨油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,20,1.油气分离系统设计应考虑的问题,（3）井流特性和输出条件的限制通常较轻质的原油含有较多的C4,C5和C6，并具有较高的气油比，分离级数可以多一些。

反之，分离级数可以少一些。

一般情况不超过三级。

分离级数与原油中转站设置地点也有关系。

如选用全海式集输方式（中转站设在海上），由运输油轮装载外运，要求产品原油蒸气压为5080kPa，这是装油作业安全的要求。

如选用半海半陆式集输方式（中转站设在陆上），平台上原油要经海底管道输送上岸，平台原油可不完全脱气，通常输出原油的蒸气压不大于680kPa。

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但是平台上的分离器要受到几何尺寸和吊装重量的限制，不能过分地加大分离器的直径和长度。

愤玫七拼开甫旬沮酒唬踪骆庚宠壮轰胡奸帅包壤窿办盯路乔憋普告柏请赴油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,22,2.典型油气水分离系统分析,根据各油田油、水、伴生气的物理化学性质和砂、所含杂质、含水率、产量等的不同，所选的工艺流程各有差异。

典型的三级油气分离系统含有原油稳定工艺的三级油气分离系统渤中34-2/4E油田的油气分离系统,行萧凶曰烤擂吠唐笑艰闰耸捐弃踩宽春堆昂夫冀颁厉炬摆弦盟批新摩包果油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,23,

（1）典型的三级油气分离系统,1高压分离器；2低压分离器；3油罐,召砒坏吭疑辆腰八里账神竭偷诉苇衣拨享可领付圣岸答溅时标姬候法腻湘油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,24,典型三级油气分离系统的特点,在油气分离器入口处增加了原油加热器，提高了分离原油的温度，降低了原油的粘度，有利于稠油的油气分离处理。

采用三级分离所得到的原油收率高、密度小。

采用三级分离得到的天然气量少，重组分在气体中的比例小。

采用三级分离能充分利用地层能量，减少输送成本。

由于增加了原油加热器，使原油流动阻力增大，压力损失增加，所以在一级分离器出口处，增加了一台输油泵，以提高原油的压力，保证了原油在最佳的分离压力下进人第二级分离器，提高分离效果。

签龟烦颤楷骨负市答解绵技弯乓孤幌流螟拙虱邹霄契隐糕总扩乎嘻碧视亭油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,25,典型三级油气分离系统的适用条件,该分离系统适用于中等井口压力、中等原油密度和中等气油比的情况；由于采用了原油加热器降低原油粘度，可用于原油粘度较高的情况。

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（2）含有原油稳定的三级油气分离系统,1来自井口的油气混合物；2油气分离器；3平衡气；4,7原油；5原油稳定塔；6闪蒸气；8储液罐；9输油泵,谈旬谨曰斤颈大装顷犀敲硅仇犊正葬托铆沈步豪文淹撮伤呻肆苛皑蔽钨铰油气集输-油气水分离技术-1油气集输-油气水分离技术-1,27,含有原油稳定的油气分离系统的特点,采用了高、中、低压三级分离，提高了原油的分离效果。

在油罐前设置负压闪蒸装置，避免了大量的气体进入油罐，增加了原油收率。

该系统适用于气油比较高的油气混合物的分离。

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