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氣、油、水三相分離器的工作原理

來(lái)源:威海環(huán)宇化工機(jī)械有限公司   2025年06月06日 14:43  

石油天然氣開(kāi)采出的井液由不同數(shù)量的油、水、天然氣和沉積物組成。石油和天然氣生產(chǎn)的第一步是使用分離器將流體分成各個(gè)組成部分,而三相分離器就是利用重力將產(chǎn)出的井液分離成氣相、油相和水相。常有臥式、立式、球式三種。

臥式三相分離器結(jié)構(gòu)圖

典型的三相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括:入口分流器、消泡器、聚結(jié)板、渦流消除器、除霧器等。我們把分離器內(nèi)部分為三大區(qū)域:主分離區(qū)、重力分離區(qū)、除霧區(qū)。

主分離區(qū):大多數(shù)液相可以在該區(qū)域中分離。在主要區(qū)域,使用入口轉(zhuǎn)向器突然改變流體流動(dòng)的方向和速度,從而使大多數(shù)液滴撞擊轉(zhuǎn)向器并由于重力而下落,從而實(shí)現(xiàn)分離效果。

重力分離區(qū):分離器的主要部分。在此重力區(qū),氣相和液相的速度相當(dāng)慢。在氣相流動(dòng)期間,小液滴通過(guò)重力與流動(dòng)分離。重力分離區(qū)還包括在重力和浮力作用下不同液滴的分離和聚集。重力分離區(qū)是分離設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵區(qū)域,因?yàn)樵摬糠挚赡軙?huì)出現(xiàn)阻塞或波動(dòng)。

除霧區(qū):由于在重力分離區(qū)中不能從氣流中分離出極小的液滴,因此需要設(shè)置除霧區(qū),以通過(guò)除霧裝置除去氣相中殘留的液滴。通常,在除霧區(qū)域中提供了一個(gè)沖擊平面,在該平面上極小的液滴可以聚集并形成較大的液滴,這些液滴通過(guò)重力與氣流分開(kāi)。

在三相分離器中,流體通過(guò)入口進(jìn)入容器,并立即撞擊入口分流器。這種突然的撞擊提供了液體和蒸汽的初始分離,并開(kāi)始了油氣分離過(guò)程。

在容器的液體收集部分,油和乳液分離,在游離水上方形成一層。堰保持油位,而界面液位控制器保持水位。

油溢出堰的頂部,然后操作排油閥的液位控制器控制其液位。界面液位控制器還檢測(cè)油水界面的高度。該控制器向另一個(gè)排放閥發(fā)出信號(hào),以從容器中釋放盡可能多的水,將油水界面保持在預(yù)定高度。同時(shí),氣體上升到分離器的頂部,它水平流動(dòng)并通過(guò)除霧器排出到高壓控制閥,該閥保持恒定的容器壓力。


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