三相分离器运行的一些浅见

王成海 赵毅(大港油田原油运销公司尼日尔技术支持 天津 大港 300280)

CPF联合站是中石油在尼日尔建立的第一个油田的第一个联合站，而该联合站的三相分离器又是油气水的中心处理设备，其运行稳定性不但影响到原油的脱后含水，而且对污水处理和天然气发电站都会造成严重影响，所以，如何保证三相分离器正常运行，为下游电站和污水系统输送合格的产品尤为重要。

一、CPF联合站及三相分离器简介

CPF联合站是尼日尔阿加德姆油田一期100×104t/a产能建设的地面配套工程,主要负责油田油气水集中处理及外输。原油处理系统采用三相分离器和沉降罐两段脱水工艺，所使用的三相分离器液处理能力12000 m3/d，气处理能力100×104m3/d；污水处理能力为1440 m3/d。具有DCS、SSS、SC ADA自动控制、远程监控等先进技术，是一座具有中石油海外最高水平的集输大站。原油处理系统流程为：FPF来油与OGM来油添加破乳剂后进入三相分离器，处理后原油进入脱气塔，再进入沉降罐、净化油罐，最后经外输泵外输。分离后的污水和天然气分别进入污水系统和天然气处理系统。

CPF联合站三相分离器由H BP公司设计制造，在尼日尔第一家是唯一的一个油田中应用，针对当地高凝油和沙漠恶劣气候既是应用也是探索。三相分离器的运行稳定与否，不但会造成原油含水超标，给二段脱水造成稳乱；天然气系统又会影响到电站运行，将会对整个油田的供电造成威胁，污水系统含油过高将直接影响到注水水质。

三相分离器工作原理

油气水混合物首先经入口旋流预分离筒实现气液初步分离。分离后的气体经过聚结整流填料后，粒径大于100 μ m的液滴由于重力作用沉降到液相空间，粒径小于100 μ m的液滴被丝网捕雾器捕捉，含液量小于0.013 mL/m3的气体从气体出口流出。分离出的油水混合物下降至分离器底部，经过聚结整流填料，在重力作用下，油水混合物分层。原油翻过堰板进入油室，低含水原油从油出口流出。分离出的水从水出口流出。分离出的砂能够从设备底部的排砂口排出。

三相分离器的结构简图：

1.原油进口；2.入口旋流分离筒；3.防涡罩；4.聚结分离填料；5.排沙口；6.混合室；7.水出口；8.油出口；9.可调堰板；10.气出口；11.金属丝网捕雾器

三相分离器技术参数：

参数名称处理油量进口油含水出口油含水气口含液量单位m3/单位M g/d% % g/数值12000≤80参数名称污水含油量操作温度L ℃数值≤1000 ppm 50～60 M Pa≤30%≤0.013 mL/操作压力0.35～0.6 Nm3操作液位1/2～2/3 m3

二、三相分离器的正常运行

信息记录：

正常运行时，操作人员应该根据要求记录信息：每隔一小时，记录分离器压力、分离器进出口油温、油室液位、沉降室油水界位。每个四小时记录进口原油含水、油出口含水、水出口含油。根据生产情况，每12小时记录一次油气水体积和化学药剂注入量。控制最佳油水界面：

三相分离器是实现油气水三相分离的设备。油水界面的控制非常重要。界面过高，减少了油相停留时间，缩短了油中水珠的聚结时间，会增大油中含水率，界面过低，不利于水中油珠聚结，会造成水中含油增高。正常生产时，减少界面波动，利于油水分离。可以根据不同的生产实际，把油水界面调整到适宜的位置。定期冲砂：

冲砂排砂周期取决于来液中的含砂量，当原油含砂少时，冲砂排砂间隔时间要长一些，当前暂定为每月进行一次，每次冲砂时间不超过5mi n，冲砂时要注重液面的平稳操作。

三、经常出现的问题及处理

原油含水超标：

三相分离器设计出口原油含水为≤30%。如果出现较差的含水指标，沉降罐含水过高，会引起外输原油含水不达标，其原因可能为：

1.原油性质改变：若出现原油的密度、粘度变化，或老化油增、出现井口作业酸化液大量进入系统。此时需筛选变更破乳剂或提高脱水温度等方法解决。

2 、前段工序不稳定：来液量不正常，波及本设备正常运转。

3 、破乳剂质量出现问题或出现故障。

4 、设备本身故障需要检修。

污水含油超标：

分离器原设计脱出污水含油≤1000 ppm。污水含油超标可引起水区的污染，外输水质不达标。引起污水含油增高的主要原因，除了操作不稳定因素外，还有以下几种可能因素：

1 、油性改变：老化油增多、脱水难度大、水中含油增多，需要更换破乳剂或调整破乳剂加入量。

2 、设备内油水界面控制过低或乳化过渡带增厚等。可进行界面高度的适当调高。

3 、水室隔板渗漏等原因。

气中含液超标：

三相分离器设计出口气中含液≤0.013 mL/m3。三相分离器产生油窜气现象时，原油随分离出的气进入气区设备，造成压缩机进油，严重时发生爆裂，此为重大事故。若出现气中含液增大，可能由于处理量大增液面控制过高，或捕雾器出现故障所致。

常见报警原因及处理措施：

1 、油水界面高报警：

原因：水出口控制阀控制失败；来液含水突然增加；水出口控制阀控制滞后；仪表假象。

处理方法：改自控为手动，打开控制阀旁通阀手动调节；观察一段时间，如果来液含水持续增大，打开旁通阀手调；与现场仪表对比验证。

2.油水界面低报警：

原因：水出口控制阀控制失败；来液含水突然减少；水出口控制阀控制滞后；仪表假象。

处理方法：改自控为手动，打开控制阀旁通阀手动调节，观察一段时间，如果来液含水持续减少，打开旁通阀手调；与现场仪表对比验证。

通过对CPF三相分离器日常操作中出现的问题的分析，避免出现问题，在操作中还要注意：

原油处理过程中的三相分离器液面和压力控制为关键过程，同时三相分离器的平衡是一个动态平衡，所以一定要做好数据监控。在日常巡检中，必须要认真仔细，严防跑冒滴漏、仪表失灵的情况发生，若有发现，必须及时反映予以解决。