更新时间:2026-04-23 17:36:27 点击量:
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Summary:原油分水器是油田进入中高含水阶段为减轻原油外输压力、降低原油外输加热能量消耗的一种重要的生产设备。本文从其结构入手,分析了分水器的工作原理,并结合现场生产实际,提出了达成分水指标的各项工艺要求以及操作分水器的关键点。
拙文以西北油田某采油厂计转站为解决原油外输液量上的压力,同时为下步提液上产创造条件,投产分水器为背景,结合投运中遇到的各种问题,从设备结构、工艺要求、操作要领到分水指标控制等方面进行了较为详细的论述,提出了鲜明的观点,并在实践的基础上,总结了一些行之有效的方法,力求为分水器在现场使用积累更多的经验,以期分水器在更多的场景运用提供借鉴。
分水器最核心的作用是将各油井生产的原油进行油气水三相分离,分离出的伴生气通过集气管网外输联合站或轻烃站集中处理,分离出的水进入蓄水罐或系
统管网为各类注入井提供水源,分离后的油经加压加热输送至联合站。这样经过初步分离后,极大地减轻了油田因上产措施致液量骤升给各计转站泵输带来的巨大压力(每日外输量远远大于各站当初的设计转运能力,这给每个站安全运行都埋下了非常大的隐患),同时随着外输量的下降,用于加热的加热炉燃气消耗显著下降,对节能降耗、实现低碳绿色发展提供了前提条件。
分水器主体结构大致分为三段四舱的卧式罐体。首段为油、气、水分离舱段,集油汇管来液经分离装置上部切线进入,在离心力及重力的作用下,油、气、水完成初步分离,混合液中分离出的气穿越装置顶端捕雾器汇入伴生气出口管线,联入去轻烃站的伴生气系统。油经分离舱顶部出油管进入分水器前端油舱。分离出的水从底部进入分离汇管(俗称斜管)对水进行二次分离。在分离汇管中一部分在水中的浮油(粒径100m)及分散油(粒径在10~100m)在重力作用下进一步分离,分出的油从分离汇管顶部集油管进入油舱,水通过分离汇管底部出水管进入分水器中端,正常情况下,此时水中含少量的乳化油(粒径10m)及溶解油(粒径1m,有的可以小到几nm),加入一定浓度的破乳
药剂对水中少量的乳化油进行破乳,由分离汇管过来的水在分水器中间段再次分离,分离出的油由顶部的溢流口进入油舱,最后分离出的水经过水堰管入水舱。分水器第三段分左右两个舱,一个油舱和一个水舱。油舱汇集分离舱及中端溢流过来的油经出油阀去加热炉加热进计转站外输。原油中的水大部分经过三次分离进入水舱的水由出水阀出去的水质总体上悬浮物及原油含量可分别控制在10mg/l和5mg/l以下。基本达到分水器分水对量与质的目标。低渗油层对注入水有更高要求的,可在分水工艺后面添加核桃壳滤罐及纤维素滤罐等过滤设备对水质进行更进一步的处理。
分水器分水工艺相比较一般的水处理工艺要简单,所需要的设备也较少,对注入水水质要求不高的注入单元分离出的原油污水可作为水源直接注入。但要达到理想的分水效果,须注意下面几点:首先必须保证来液的温度,以不低于40℃为宜。对于稠油及乳化严重的原油分水,则需要达到更高的温度。第二方面,在分离舱段出水至分离汇管、分离汇管至分水器中段这两处截止阀的开度要反复精心调试,操作上要尽量避免在开大合式的猛烈动作,确保分水的平稳和水质的稳定。第三,过水堰管溢流高度不能调得过高,因要保证达到预期的分水量,但又不能调得过低,否则分水的水质很难达到要求。合理的溢水高度要在充分试验和对水质的不间断的监测所得出的结果基础上确定。第四,油水舱的液位要控制在高、低液位之间,以期实现分油、分水的平稳运行。第五,分水器内伴生气的压力要通过自立式调节阀调整合适,要保证分出的油能顺利进入下一流程足够的压差,又要不至于油路窜入大量的气,影响计转站的外输工作。但更要避免因压力调得过低,而导致伴生气管线内进油,造成严重的后
果(冬季生产尤其要注意)。第六,有两台分水器同时生产时,其进液管线距两台分水器进口的距离必须相等,否则会出现严重的偏流现象,从而影响分水器的操作和效能发挥。第七,分水器的油水相流量计在投运前要经过多次校准实验,以免因计量数据误差过大而出现判断失误,进而影响分水量及分水水质。
分水器的投用很大程度缓解了计转站原油外输压力,给计转站以足够的预警反应和反应时间,从根本上保证了生产安全。以一个计转站两台加热炉,平均日耗气500立方米、、按实际天然气节约40%左右计算,。