探究低产油田复合式油气水分离技术

摘  要：复合式油气水分离主要是借助多种分离原理，在油田原油开采中实现对于石油、天然气和游离水的分离，是保证原油开采质量的关键。本文从复合式油气水分离器的原理出发，就其在低产油田中的应用效果进行了分析和讨论。

关键词：油田;复合式;油气水分离

前言

当前技术条件下，转油站原油脱水环节使用的一般都是基于重力沉降原理的三相分离器，而为了保证处理量，设备体积较大，成本投入高，加上集中拉油区块无法对切水程度进行有效控制，很容易出现“油水同拉”的情况，这样必然会导致费用的增大。对此，技术人员需要加强对于复合式分离装置的研究，实现油气水的快速分离。

1 复合式油气水分离器的原理

复合式油气水分离器中采用了螺旋管油水分离技术和T型管气液分离技术，T型管能够借助重力和膨胀原理，对管道中的混合物进行气液分离以及油水预分离，初步分离后的油水则会进入到螺栓管内，借助离心原理以及油水的不同密度实现分离。通过两种分离技术的相互配合，能够去除更多的游离水，实现油水快速、彻底分离。

1.1T型管分离技术

T型管由两根水平管和若干垂直管构成，主要功能在于气液分离和油水预分离，借助了重力分离和膨胀分离的基本原理，油和水的密度差越大，分离速度越快。

1.2螺旋管分离技术

在螺旋管分离技术中，需要关注两个比较关鍵的问题，一是流速选择，离心加速度与管道内流速的平方成正比，与螺旋半径成反比，想要促进分离效果的提高，可以增加管内流速或者减小螺旋半径。流速的选择对于螺旋管分离的效果影响巨大，过大的流速会导致管内压降增大以及停留时间的缩短，也会强化湍流作用，影响分离效果，过小的流速则会降低螺旋管出口流量，导致处理量无法很好的满足实际需求;二是开孔，包括数量、大小和方向等。管道中油水分离是由重力和离心力共同决定的，这也使得高含水层会处于管壁外侧偏下的区域，离心力越大，高含水层越靠近中间位置。相应的试验结果表明，如果开孔方向不合理，或者开孔数量过多孔径过大，会导致油和水一起流出，甚至出口位置没有混合液流出。经过相应的试验后，最终沿管道螺旋，逐圈降低孔径，减少开孔数量，确保其与管道内油的含水量降低相匹配。

2 复合式油气水分离器在低产油田中的应用

某油田属于低产油田，原油为石蜡基原油，含蜡量24.8%，黏度11.22mPa.s。在转油站中，采用的是常规的三相分离器对油井来液进行处理，含水油会外输到对应的联合站。为了对复合式油气水分离器的实际应用效果进行检验，选择该联合站进行现场试验，其具备较好的基础条件：一方面，联合站的工艺流程可以有效满足复合式油气水分离器运行中对于温度、压力以及流量等参数的现实需求;另一方面，油田原油的产量虽低，但是性质稳定，原油品质可以达到常规标准。

2.1方案

复合式油气水分离器设计处理量为150m?/d，选择三相分离器出口液量作为分离器的处理液，将流量控制在6-11m?/h，来液含水率达到85%-92%，就不同温度、不同压力对分离效果的影响，以及不同含水率对分离器运行参数的影响等进行检验分析。

2.2效果

首先是分离效果。在处理量为11m?/h的情况下，将1、2、3号界位高度分别控制在120cm、120cm和50cm，3号液位高度为180cm。起步阶段，出口汇管内水的含油量为2028mg/L，而等到运行基本稳定后，出口汇管内水的含油量下降到了148mg/L。将处理量降低到6-8m?/h，1、2、3号界位高度分别为140cm、130cm和60cm，3号液位高度为170cm，出口汇管中水的含油量在78.6-87.7mg/L之间，控制参数不变，加入适量破乳剂，则处理量为8m?/h时，出口水含油量为81.6mg/L;其次是油分离效果。在处理量为11m?/h的情况下，将1、2、3号界位高度分别控制在120cm、120cm和50cm，3号液位高度为180cm。起步阶段，油出口管内油的游离水含量为0.01%，乳化水含量为26%-32%。将处理量降低到6-8m?/h，1、2、3号界位高度分别为140cm、130cm和60cm，3号液位高度为170cm，油出口管内油的游离水含量为0.01%，乳化水含量为36%-38%，控制参数不变，加入适量破乳剂，则处理量为8m?/h时，油出口油中游离水的含量为0.01%，乳化水含量为10%;然后是不同状态分析。从不同温度和不同压力对于分离效果的影响可知，当温度在36-42℃之间时，游离水含量为0，水出口水的含油量为79.3-148.9mg/L;分析不同含水率对分离效果的影响，当含水率在87.5%-97.2%之间时，游离水含量为0，水出口水的含油量为53.1-124.8mg/L;分析不同处理量对分离效果的影响，当处理量在3-11m?/h时，游离水含量为0，水出口含油量为55.9-98.3mg/L。

3 结语

总而言之，将复合式油气水分离技术应用到低产油田中，能够提升油气水分离的效果，分离后的原油不含游离水，可以将运输费用节约20%以上，如果将技术应用到转油站，则能够显著降低外输规模，将成本投入降低15%左右。

参考文献

[1]  吕进，康勇，王泽鹏，彭枫.油田油水分离技术及设备研究进展[J].石油化工设备，2019，48（05）：69-75.

[2]  蒋明虎，卜凡熙，张勇，邢雷，王维刚.介质粘度对三相分离器性能影响的数值分析[J].化工机械，2019，46（03）：288-293.

[3]  杨琨.高效油气水三相分离器在油田中的应用[J].化工管理，2017，（03）：18.

作者简介：赵哲吉，女，197602，汉，黑龙江省兰西县，在大庆油田有限责任公司第三采油厂第三油矿305队从事集输工作。