油气水三相分离器技术简介课件.ppt
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- 油气 三相 分离器 技术 简介 课件
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1、高效油气水处理技术高效油气水处理技术 油气水三相分离器技术简介油气水三相分离器技术简介郭长会郭长会2010 2010 年年 10 10 月月1 1、液滴间的相互作用、液滴间的相互作用 -乳化特性的影响乳化特性的影响2 2、油水物性的影响、油水物性的影响3 3、处理温度的影响、处理温度的影响4 4、压力和含水量的影响、压力和含水量的影响5 5、流场分布不均的影响、流场分布不均的影响6 6、内环流的影响、内环流的影响 7 7、流态变化的影响、流态变化的影响 8 8、油水界面的影响、油水界面的影响9 9、长度直径比的影响、长度直径比的影响 油气水分离处理工艺,是将从油井收集的油气水混合物进行气液分离
2、、油水沉降、原油脱水、天然气净化等对油井产出物进行初加工的过程,是油田集输处理工程的核心部分。 油气水分离脱水工艺中的主要分离形式油气水分离脱水工艺中的主要分离形式含水原油油气水分离砂原油脱水原油稳定原油储存计量脱水原油出矿原油出矿原油用户集油输油混合物油气水天然气脱水天然气液烃回收计量天然气烃液产品用户输油天然气烃液产品储存油罐底水石油蒸汽计量干天然气输气用户水采出水含油污水水采出水分井计量烃液产品水油气水三相分离器(立式)油气水三相分离器(立式)油气水三相分离器(卧式)油气水三相分离器(卧式) 一般来说,分离器构件的优化可以考虑下面几个因素: 1、入口构件的改造 2、嵌入式分离 3、部分分
3、离 4、新型集液器 旋风分离装置在入口构件中得到广泛的应用,因为它能够旋风分离装置在入口构件中得到广泛的应用,因为它能够使泡沫破碎和气液分离。旋风分离式入口装置的优点为:使泡沫破碎和气液分离。旋风分离式入口装置的优点为: 1 1、入口动能可以比较高、入口动能可以比较高 2 2、具有消泡的作用、具有消泡的作用 3 3、可以对气体初步分离、可以对气体初步分离A 旋风分离式入口装置 B 立式单旋风分离器气液分离 嵌入口脱气装置采用了静态透平技术。通过第一个透嵌入口脱气装置采用了静态透平技术。通过第一个透平装置,两相混合物(气体、液体)发生旋转。由于密度平装置,两相混合物(气体、液体)发生旋转。由于密
4、度差异,气体会进入装置的中心,生成稳定的气核。这些气差异,气体会进入装置的中心,生成稳定的气核。这些气体以及一部分液体被移除,进入垂直的净气装置。在净气体以及一部分液体被移除,进入垂直的净气装置。在净气装置中,液体从气体中分离出来然后进入主管线,最终洁装置中,液体从气体中分离出来然后进入主管线,最终洁净的气体离开净气装置。净的气体离开净气装置。 叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而叶片式填充件和旋风分离器取代了金属网垫。而且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。且旋风分离器还可以沿轴线安装在气体的出口处。紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主分离器的紧凑旋风分离器或者内嵌式装置安装在主
5、分离器的前部,进行部分分离;分离出的气体进入净气器。前部,进行部分分离;分离出的气体进入净气器。A A 典型的捕雾器典型的捕雾器 B B 不同类型的旋风分离装置不同类型的旋风分离装置 尽管旋风分离器尺寸较小,尽管旋风分离器尺寸较小,但是可以用于移除液雾。与传但是可以用于移除液雾。与传统的捕雾器相比,旋风式捕雾统的捕雾器相比,旋风式捕雾装置具有效率高、可以脱除小装置具有效率高、可以脱除小液滴以及污垢小等优点。在旋液滴以及污垢小等优点。在旋风式分离器内,流体沿切线进风式分离器内,流体沿切线进入气体出口管。液体被甩到分入气体出口管。液体被甩到分离器外壁,并流到底部。气体离器外壁,并流到底部。气体以相
6、反的方向从内管流出。在以相反的方向从内管流出。在轴流式旋风分离器里,管内静轴流式旋风分离器里,管内静止的透平机使流体产生旋转,止的透平机使流体产生旋转,气体的吹扫作用使液膜沿着裂气体的吹扫作用使液膜沿着裂缝被移除。缝被移除。 油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器 平行板隔油器;波纹板隔油器;交叉流分离器 油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器 平行板隔油器;波纹板隔油器;交叉流分离器 B)自支承式波纹板填料 A)平行板波纹填料 C)峰谷搭片式波纹填料 油气水三相分离器油气水三相分离器三三相
7、相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器 平行板隔油器;波纹板隔油器;交叉流分离器 油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 板式聚结器板式聚结器 平行板隔油器;波纹板隔油器;交叉流分离器 B 油水交叉流动分离器中聚结部分 C 油水交叉流动分离器中分离段 A 油水交叉流动分离器 油气水三相分离器油气水三相分离器三三相相分分离离器器内内部部构构件件 除砂喷嘴和排砂口 液面界面控制方案 油气水三相分离器(立式)油气水三相分离器(立式) 液面界面控制方案 固定堰板式固定堰板式 溢流堰板式溢流堰板式 桶堰板式桶堰板式 可调堰板式 油气水三相分离器(卧式)油气水三
8、相分离器(卧式) 油气水三相分离器界面控制原理油气水三相分离器界面控制原理 几种典型的分离器结构几种典型的分离器结构 卧式油气水三相分离器1 1一油气水混合物入口;一油气水混合物入口;2 2入口分流器;入口分流器;3 3一安全阀;一安全阀; 4 4一保安装置接口;一保安装置接口; 5 5一除雾器;一除雾器; 6 6一原油脱气区;一原油脱气区; 7 7一快速液位调节器;一快速液位调节器;8 8一压力表;一压力表;9 9一仪一仪表用气出口;表用气出口;l0l0一气体出口一液位计;一气体出口一液位计;1212一膜片阀;一膜片阀;1313一污水出口;一污水出口; 1414一防涡流板;一防涡流板;151
9、5一排污口;一排污口;1616一原油出口一原油出口 几种典型的分离器结构几种典型的分离器结构 卧式油气水三相分离器 几种典型的分离器结构几种典型的分离器结构 A容器,BSkidor鞍,C入口分流器,D分配挡板,EMonarch聚结组件,F泡沫破碎器,G涡流消除器,H废油坑和堰,I除雾器,J冲砂系统。 Monarch分离器 卧式油气水三相分离器HNS型高效三相分离器 辽河油田稠油三相分离器 1排气口 2除雾器 3人孔 4油溢流槽 5溢流板 6PERFORMAX板 7减速器 8物料进口 9折流板 10鞍式支座 11排污管 12冲砂管13集砂槽 14除油管 15溢流隔板 16溢流槽底板 17出油口
10、18出水口江汉XSL-型三相分离器 1异型蝶阀 2捕雾器 3气液挡板 4集气包 5液位(界面)调节机构 6出油阀 7出水阀 8出水分液包9蛇形板整流机构 10转向器 11均质分液流 12瓣形预分离头中原油田对三相分离器 1气液进口 2气预分离室 3天然气出口 4气除液室 5集水和高度调节装置 6、7油、水出口 8排污口 9集水管 10聚结板 11人孔 12防冲反射器 13安全阀接口 大庆油田聚丙烯波纹板网填料三相分离器1混合液进口 2斜管 3导气管 4分离进口 5进液室 6沉降室 7波纹板填料 8固定堰板 9导油管 10可调堰板 11水室 12油室 13油出口 14水出口 15浮子液位计 16
11、捕雾器 17分气包 18气出口 19鞍座 20旋流除砂器江苏油田三相分离器 1进口 2一次捕雾 3二次捕雾 4气出口 5、6油、水出口 7波纹板 8折流板 9散流板 10瓷环 11换热器 12调节手轮 13可调堰管 14视镜 几种典型的分离器结构几种典型的分离器结构 胜利分离器 斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管根据理论分析和内构件根据理论分析和内构件的研究,优化了三相分的研究,优化了三相分离器结构尺寸。离器结构尺寸。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口采用旋流预
12、分离筒,进口采用旋流预分离筒,提高了气液的分离效率,提高了气液的分离效率,可以减小气相空间,增加可以减小气相空间,增加油水的有效容积,提高油油水的有效容积,提高油水的分离效果。水的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口布液管增加延伸直管,进口布液管增加延伸直管,增加分离器的有效分离长增加分离器的有效分离长度,提高分离效率度,提高分离效率SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管进口管后设迷宫整流板,进口
13、管后设迷宫整流板,进行整流,并且具有除进行整流,并且具有除砂、聚结的作用砂、聚结的作用SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管利用波纹板进行油气水得利用波纹板进行油气水得聚结,提高分离效率聚结,提高分离效率SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用斜板聚结分离填料,实采用斜板聚结分离填料,实现聚结和分离作用的合一,现聚结和分离作用的合一,提高油水的分离效率。提高油水的分离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效
14、三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管采用射频导纳油水界面检测仪采用射频导纳油水界面检测仪,检测,检测控制油水界面,简化水腔结构,增加控制油水界面,简化水腔结构,增加了设备的有效容积。了设备的有效容积。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管增高溢油挡板,增高溢油挡板,提高油水的分提高油水的分离效率。离效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施THANK YOUSUCCESS2022-6-6可编辑斜板组波纹板组整流板组射频导纳
15、仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管气出口设除雾器,保证气出口设除雾器,保证天然气的分离效果。天然气的分离效果。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施斜板组波纹板组整流板组射频导纳仪溢油挡板进口气出口水出口油出口布液管分离器底部设冲砂盘管和分离器底部设冲砂盘管和集砂包结构,保证可靠清集砂包结构,保证可靠清砂,防止泥砂在分离器内砂,防止泥砂在分离器内的淤积,保证油水的分离的淤积,保证油水的分离效率。效率。SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施设备的结构改进和系列化设备的结构改进和系列化结构形式结构形式4 4:(中重质原油带加热三相分离器):(中重
16、质原油带加热三相分离器)结构形式结构形式1 1:(轻质原油三相分离器):(轻质原油三相分离器)结构形式结构形式2 2:(中重质原油三相分离器):(中重质原油三相分离器)结构形式结构形式3 3:(轻质原油带加热三相分离器):(轻质原油带加热三相分离器)结构形式结构形式5 5:(油水深化处理及含聚采出液三相分离:(油水深化处理及含聚采出液三相分离器)器)针对不同的油品性质和现场针对不同的油品性质和现场要求,设计了不同内部结构要求,设计了不同内部结构的三相分离器,实现了系列的三相分离器,实现了系列化化SXF高效三相分离器的结构改进措施高效三相分离器的结构改进措施 水滴的沉降速度计算水滴的沉降速度计算
17、 具有一定沉降速度的水滴在分离器中能否沉降至集水部分还具有一定沉降速度的水滴在分离器中能否沉降至集水部分还取决于分离器的型式和分离器重力沉降部分中液体的流速。取决于分离器的型式和分离器重力沉降部分中液体的流速。水滴的分离条件水滴的分离条件 1 1、液滴间的相互作用、液滴间的相互作用 -乳化特性的影响乳化特性的影响2 2、油水物性的影响、油水物性的影响3 3、处理温度的影响、处理温度的影响4 4、压力和含水量的影响、压力和含水量的影响5 5、流场分布不均的影响、流场分布不均的影响6 6、内环流的影响、内环流的影响 7 7、流态变化的影响、流态变化的影响 8 8、油水界面的影响、油水界面的影响9
18、9、长度直径比的影响、长度直径比的影响 原油乳状液 乳化液是一种非均相液体体系,它由两种不互溶的液体组成,而且其中一种液体以液滴形式直接分散在第二种液体中。乳化液与一种液体在另一种液体中的简单分散体不同,乳化液中存在着一种能抑制聚结现象的乳化剂,因此液滴相互接触时发生聚结的概率大为减小。 乳化液中以小液滴形态存在的那一部分则称作内相、分散相或非连续相。 乳化液的定义 在原油和水组成的大部分乳化液中,水是细分散在油中的。水滴的球形是界面张力作用的结果。界面张力作用于水滴,使水滴与油接触的面积尽可能小。这就是油包水型乳化液,被称为“正常”乳化液。油也可以分散在水中,形成水包油乳化液,后者被称为“反
19、向”乳化液。 原油乳状液 乳化液的类型 原油中所含的水分,有的在常温下用简单的沉降法短时间内就能从油中分离出来,这类水称为游离水;有的则很难用沉降法从油中分离出来,这类水称乳化水,它与原油的混合物称油水乳状液,或原油乳状液。乳化水需采取专门的措施才能脱除。 一种是水以极微小的颗粒分散于原油中,称为:“油包水”型乳状液,用符号wo表示,此时水是内相或称分散相,油是外相或称分散介质,因外相液体是相互连接的,故又称连续相 ; 另一种是油以极微小颗粒分散于水中,称为:“水包油”型乳状液,用符号ow表示,此时油是内相,水是外相。 原油乳状液 乳化液的定义油包水乳状液 原油乳状液 乳化液的定义 原油乳状液
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