HNS-Ⅲ三相分离器技术在桩1接转站的应用
摘要：桩1接转站是一个油、气、水分输的大型接转站，具有处理液量高、原油物性差、管理设备多、工艺流程复杂等特点，自1996年投产以来，由于油田开发的迫切需要，曾先后经历过十余次改造。针对该站工艺、设备老化的实际情况，2005年8月再次进行改造，应用河南石油勘探局设计院HNS-Ⅲ型高效三相分离器技术解决了原流程处理量小、设备工艺老化、处理效果差、自动化程度低的问题，取得了较好的实用效果。
关键词：分离 自动 工艺
1、概述
桩1接转站是我区进液量最大的一个接转站，现进站液量约14000m3/d，其中分水量11000m3/d，外输含水油量3000m3/d，纯油量500t/d，综合含水率96%，地面原油密度0.9452，粘度396.2mPa.s，凝固点18℃，地层水属NaCl型，总矿化度13989.7mg/l，来油温度60℃，井排来油压力0.28MPa。
2、改造前工艺流程
各计量站来液（60℃）进站内的气液两相分离器（2台φ2.4×10300），脱气后进入700 m3、400 m3沉降罐进行沉降分离；分离出的含水油进400 m3油罐后经外输泵进行升压、计量外输；脱出污水进2座200m3水罐进一步沉降后经外输泵进行升压、计量外输。
流程即：
3、生产中存在的问题
由于近几年我区原油产能的不断提高，进站液量也随之增加，该站原有的设计处理能力已无法满足生产实际的需要，在生产过程中存在着以下问题：
3.1处理能力不够。
随着油田开发的不断深入，综合含水率逐年上升，边底水活跃的桩1块需要大泵提液增加原油产量，导致进站液量已远超出原设计的处理能力，加上生产设备的老化，特别是二台气液分离器的功能单一，仅能实现脱气功能，不能实现油、气、水三相分离，为后段的大罐沉降和油、水外输增加了很大的负担。
3.2工艺流程复杂、设备落后。
3.3设备多，管理操作不方便，维修工作量大。
3.4自动化程度低，工艺落后。
液位、压力、界面等重要参数全是手动控制，这样不但劳动强度大，而且最主要的是会造成生产运行不平稳。油水混合液进入700 m3、400 m3沉降罐后靠自然沉降分离油水，污水进入2座200 m3污水罐后滞留时间只有30-40分钟，不能较大程度的将污水中乳化油脱出，外输污水含油指标高达800mg/L以上，导致下游的污水处理站污水外排含油指标达到60mg/L以上，增加了隔油池、氧化塘的管理工作量。
4、改造后的脱水工艺
针对以上提到的问题，我区于今年8月份引进了河南油田设计院的高效三相分离器，以改变脱水工艺落后的局面，解决生产中存在的困难。该分离器应用了来液旋流预脱气、水洗破乳、高效聚结、斜板除油、除砂和油水界面控制等数项新技术，单位体积处理能力为传统设备的6～8倍，较好的解决了油田脱水系统中存在的这些问题，使含水原油的脱水工艺达到了更高的水平。
改造后接转站脱水工艺采用二台HNS型高效分离器，实现一段脱水工艺流程，即各计量站来液（60℃）进入高效分离器后，进行油、气、水分离，分离出的含水原油进缓冲罐经外输泵进行外输；脱出气经压力控制外输；脱出的含油污水自压进污水罐经外输泵外输。
流程即：
5、三相分离器关键技术
作为改造的核心设备——高效三相分离器，其主要工作原理为：油、气、水混合液进入预脱气室，靠旋流分离及重力作用脱出大量的原油伴生气，该气体与分离器内脱出的残余气体一起进入气包，经捕雾器除去气中的液滴后流出设备，经流量计计量、压力控制后进入站外气体集输系统。而预脱气后的油水混合液（夹带少量气体）经导流管进入分配器和水洗室，在经过含有破乳剂的活性水层洗涤破乳、高效聚结填料的整流、稳流后，有效的降低了来液的流动雷诺数，加快了油、水分离的速度，提高了油、水分离的效果，再通过沉降分离室的进一步沉降分离后，脱水原油翻过隔板进入油室，并经液位控制、流量计计量后流出分离器；含油污水靠压力平衡经导水管进入水室，经液位控制、流量计计量后流出分离器，从而达到油、气、水三相分离器之目的。
HNS型三相分离器采用的主要技术：
5.1旋流预分离脱气技术：使传统的气相空间由50%降到5%左右，提高了设备利用率。
5.2水洗破乳技术：将油中沉水变为水中浮油，加快了油气水分离速度。
5.3聚结填料：乳化液通过微孔板的“梳理”，加速水滴聚结，使小水滴变为大水滴，从而加快脱水速度，提高脱水效率。
5.4油气二次分离、扑雾技术：除油器合置在设备本体，使脱出气携液量降低。
5.5变传统的油水界面控制为液位控制：使油水界面控制操作更为实用可靠、安全。
5.6设置油水界面调节器：使油水界面根据现场情况的变化而进行调节，增加其可操作性和适应性。
5.7根据具体需要设置排污除砂装置，定期排污、排砂，延长检修周期。
5.8配套经济、可靠、实用的气动仪表、电动浮球等。
下图为HNS型三相分离器结构和配套自控流程图：
6、应用效果
通过三个多月来的生产运行来看：
6.1、该设备采用可靠的先进技术，根据原油产量、含水、生产参数、油气水物性等数据，在设计上充分考虑三相分离器脱水系统的可靠< |
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