高效油气水三相分离器及其应用效果分析

苏武 长庆油田第四采油厂

在石油制造过程中，明确油、气、水的成分，同时将油、气、水三项分开。尽管油气田开放，原油含水量不断上升，但我国不少油田已进入高含水期，已达80%，而有效的分离才能获得高质量的石油资源。在油田生产中，三相分离器是主要设备之一，由于混合物不能融合在一起，因此，基于此特性有效地分离了油、气和水三相，在实际应用中非常有效。在油田生产过程中，必须加大高效油气水三相分离器在油田的应用，以提高生产效率，增强其经济效益和社会效益。

一、提高油气水分离效率的重要性

（一）发展原油脱水技术提高分离效率

技术在原油脱水过程中起着非常重要的作用，它可以在客观条件下去除原油中的水分。使用脱水法的工艺包括工艺技术、工艺原理和工艺流程，通过对工艺技术的长期研究，可以实现工艺技术的优化和创新，促进石油企业的快速、稳定发展。

（二）开发高效分离装置可以提高分离效率

在原油分离脱水过程中，工作人员不仅要加强分离设备的结构研究，还要创新优化相应的工艺技术，才能有效地提高设备的工作效率和脱水质量，增加油田的经济效益和社会效益。

二、油水分离法

（一）重量测定

重量测定法是最常用的油水分离方法。由于油水分离过程有不同的密度，在构建油水混合物时有特定的温度和压力条件，使其处于平衡状态，在此状态下，形成一定比例的水相和油相，并处于层流状态。根据斯托克斯运动定律，在轻组分液体重力分离设计过程中，设计工作也是基于上述原则。

（二）离心法

在离心分离油气水的过程中，高速旋转的非均匀系统引起了不同的偏心，实现了油气水的分离。使用离心机的过程会产生不同的密度，而特定的重力偏心率尤为重要。

（三）聚结

这种分离方法是属于一种加速重力分离方法，是重力分离过程和聚结过程的有效结合。在采用聚结法过程中，设备结构简单，工作效率高，油气水停留时间较短，油气水可完全分离，不同的油气水含量浓度使用不同的方法。因此，为了最大限度地提高产量，要结合油田的实际情况，选择合适的油气水分离方法。

三、井下流体分离技术存在的问题

原油集输生产中的油气水分离是借助溢流沉淀池和缓冲池完成的。在实际使用中，隔板的结构并不复杂，但有些是通用的。脱水效果和污染物可以去除泥浆含油量高的问题，对我国石油工业的发展产生了很大的影响。以下问题是三相分离器实际应用中的问题：

首先，目前使用的三相分离器结构比较简单，在处理过程中处理量不高，整体运行效率较低。其次，脱气原油过程相对复杂化，在脱水过程中，性能非常不稳定，污水中也含有大量的油。第三，分离器在实际使用中不仅功能单一，而且使用范围狭窄。第四，分离器在实际操作过程中往往人工完成各个环节，控制效果不足，分离效果不能满足实际生产。第五，在隔板设计上，仔细考虑了隔板脱水的微观方面，对隔板问题缺乏有效的解决方案。由于这些问题的存在，使得采油过程中的生产效率和质量偏低，所以要加强对这些问题的研究和解决，不断提高企业的经济和社会利益。

四、高效油气水三相分离器的注意事项

高效油气水三相分离器在运行过程中要求有足够的气密性，因此，在运行前要进行气密性试验，并打开或关闭阀门进行检查。操作时，工作人员必须遵守相关制度，仔细观察液量，其中，液位和压力控制是高效油气水三相分离器运行中的重要解决方案，对仪表平衡非常重要，可以提高数据监测和控制的质量。同时，要对日常维护过程全权负责，严格执行设备维护计划，确保设备的稳定性和安全性，及时解决存在的问题，提高设备的运行效率。此外，在应用高效油气水三相分离器时应考虑这些注意事项，以确保设备安全、稳定地运行。

五、应用重力沉降法提高油气水分离效率

三相分离器中最重要的设备是重力沉降器，油水两相介质由于两者的密度不同具有不同的重力作用。在重力沉降器以及油的存在和含水层流现象中，由于密度较低导致原油从出油口流出，密度高导致污水从出水口流出。重力沉降油水分离工艺具有以下主要优点：

（1）该装置结构简单，无运动部件。

（2）流阻小，当系统压力下降时，位置为进液口和出液口，分离过程中的流阻可以忽略不计。

（3）重力沉降内壁磨损程度较小，液体流动速度较慢，因此，罐体与液体之间的冲刷作用不大。

（4）可处理油水混合物。

六、提高气水分离器气水分离效率方法

油田进入高含水期后，采用传统的油气水分离技术已不能满足石油市场的需求，在原含水量不断增加的背景下，原油、沉淀池和加热炉在一定程度上不能满足分离需求，生产成本趋于增加。在检查原分离器的过程中，经分析发现液体进入时对分离器的冲击力较大，液体处于湍流状态，在正常的操作过程中，人工进行操作非常困难。

目前采用卧式油气水三相分离器，从井中排出的油气水从装置的气囊位置上部进入，气体经过预分离后，气体从分离器底部出口位置沿油管均匀分布，然后在容器B 中进行垂直冲击，达到冲击分离效果。使用波纹板对油气水混合物进行分离后，进行沉降工作，才能有效地进行油气水三相分离工作。

（一）加装加热器提高分离器的分离效率

通过在装置中增加加热器，将主要安装位置布置在分离器下方，不仅有效提高了原油的污水分离效果，而且减少了原油的热损失，使原油固化。因此，在实际操作过程中，合理使用加热器，可以有效增强分离器的分离效果，有助于满足日常分离需求。因此，可以根据油的实际情况选择合适的加热器，有效提高油井的采油效率。

（二）通过改变浮球液位控制器提高分离器分离效率

当天然气和油水之间的流量达到平衡时，油水缓冲液位高度稳定，浮在水面上的是气油阀芯，通过连杆装置带有油气调节器，使分离器内的压力和液位稳定。在用连杆提升阀杆的过程中，关闭排气口以及出油口。在这种情况下，压力升高，排油率也有所提高，液位下降。

七、高效油气水三相分离器在油田的应用

（一）三相分离器污水含量过多

在油田使用高效油气水三相分离器之前，必须对其进行仔细检查，以确保其稳定性和安全性。因此，在检查时，要注意以下几个方面：首先仔细检查油室的液位计和出口阀，以确保出口位置没有堵塞，并且液位计上显示的数据正确。其次，检查油室的流入液量，确保流入液量在正常范围内。第三，油水接口装置要仔细检查，确保接口装置的完整性。第四，油气水分离问题要认真检查，如有发现及时处理。

（二）水质中含有杂质，悬浮物含量过高

在实际制造过程中，需要对三相分离器的水质进行检测，并对检测结果进行分析之后，发现水中有很多杂质和悬浮物。此外，在三相分离器的实际应用中应仔细检查相关装置，以确认装置的正常性和稳定性，并且工作人员对设备进行详细检查，当设备排空后，水质会逐渐恢复正常。

（三）气动控制问题

三相分离器在实际应用中会产生一种相关的气体，也是一种非常重要的能源，因此，要加大对这一资源的利用。气动装置可用于发电机发电，带来更多的经济效益。在制造过程中，在高效的油气水三相分离器的应用下，合理调整了气压，保证设备的正常工作。

（四）分离器水室进口堵塞问题

工作人员检查了设备和浮球阀控制系统的压力，检查发现手动打开阀门后液位计下降明显，松开并关闭连杆后，液位没有与浮球阀和液位计及时上升，造成这种情况的主要原因是水室问题。但是发现的悬浮物比较干净，没有产生其他异物，很有可能是水室的出口被堵住了，损坏了三相分离器。此时工作人员应及时打开水室阀门，5 分钟后，及时关闭水室出水阀，然后用液位计升高液位，液位上升后，水室恢复正常，可保证装置的正常运行。

五、结论

石油生产是我国社会经济稳定发展的保障，也是我国实现可持续发展的重要战略资源，但由于石油是不可再生资源，要保护石油资源。油田高效油气水三相分离器的开发确保了三相分离器地稳定、安全运行，提高了采油质量和效率，降低了采油企业成本。在实际应用中，首先要掌握井中产生的流体分离技术存在的问题，然后研究高效油气水三相分离器的注意事项，并在油田中使用油气水三相分离器。此外，对企业的应用进行分析，不断提高应用的质量和效率，为我国石油工业的可持续发展奠定坚实的基础。由于油气水三相分离器使用时间长，可能会造成严重堵塞，从而影响分离效果。因此，在实际运行过程中，加强对油气水三相分离器的日常维护，分析油气水三相分离器在运行过程中出现的问题，根据相应的措施，对油气水三相分离器进行分析，解决出现的问题，有效地提高工作效率。