玻璃钢三相分离器
三相分离器在油田接转站和联合站中有着广泛的应用,是原油集输过程的重要设备之一。现在油田大都采用传统的钢制分离器,耐腐蚀性能差、使用寿命短、故障高、效率低、维护费用高。玻璃钢三相分离器是在“四合一”设计的基础上吸收国外原油脱水的先进技术而开发的新型油、气、水三相分离设备,较好地解决了上述问题。
1 三相分离器的结构及工艺流程
1.1钢制三相分离器
在高效三相分离器应用之前大都采用一级分离、二段脱水、二次缓冲、二次提升的密闭工艺流程,如图1。

该流程存在的问题有:①随油田含水量上升,负荷增大,一次沉降脱水设备不配套,出口含水超过55%黾,电脱水器难以稳定而影响脱水效果;②工艺流程长、设备多、操作管理及维修困难,许多设备为碳钢件,易受油腐蚀,使用寿命短;③经多次提升及脱水、能耗大、综合效益差;④电脱水器放水采用人工调节,难以控制,经常跑跑油。
1.2 玻璃钢三相分离器
玻璃钢三相分离器结构如图2所示。玻璃钢高效三相分离器为卧式结构,整个设备分为分离腔、稳定沉降腔、油腔和水腔。油、气、水混合液先通过分离头(14),使液流改变方向及流速并吸收其动量。进入分离腔后在其内部主要完成气、液分离。然后,液流通过立管(17)再次经过碗形转向器(19)改变方向和流速,并通过筛孔板(18)进入装有波纹板填料(3)的稳定沉降区,在这个区域主要完成油、水分离。水集中在底部,油集中在上部。通过水位调节器(8)控制油水界面,以达到所要求的油、水分离效果。分离后的油、水分别进入油腔和水腔,并经过浮子液面调节器控制液面高度。油、水由出油口(3)和出水口(2)经出油、出水阀自动排液。其工艺流程如图3所示。

玻璃钢已广泛地应用于油田,其对油的耐腐蚀性优良。但玻璃钢三相分离器是用于易燃、易爆坏境中必须具备防静电性能。按GB13348-92“液体石油产品静电安全规程”的要求,对盛装易燃、易爆油品的容器,内壁体电阻率低于108Ω。玻璃钢是一种良好的绝缘体,因而先须解决玻璃钢三相分离器静电问题。为此,采取以下措施:
(1) 防止外部静电进入三相分离器。在分离器进、出液口法兰连接处接地,防止进、出液管内的静电进入三相分离器内部。
(2) 提高三相分离器内部导电性能。在内衬层中加入导电炭黑,加入量为内衬层基体树脂重量的3~5%。经检测,其体积电阻率达到GB13348-92“液体石油产品静电安全规程”中关于盛装易燃、易爆油品的容器,内壁体电阻率应低于108Ω的要求,经按GB3857-87标准所做的耐腐实验表明内衬层的防腐性能不受影响。

(3) 将三相分离器静电导出。为了将三相分离器内部的静电由内衬层导出个部释放,在分离器筒体和分离器封头的内衬层的内部置入直径为1mm的铜丝,并分别在分离器封头与分离器筒体对接处集结引出三相分离器外并接地,如图4所示。
2 玻璃钢三相分离器的优点
使用新型的玻璃钢三相分离器,配以优选的高效破乳剂,使站内工艺流程大简化,由原来的两段脱水、两次提升变为一段化学脱水的无泵无罐短流程,省掉了原一次沉降脱水器、电脱水器、油气分离器、脱水提升泵等设备。同时,该三相分离器为常温热化学脱水,节省了可观的燃料油。在油田开发后期随着油田注水开发的进程,原油中的含水量逐渐增多,大多数情况下超过80%,原来采用的多段脱水工艺因电脱水器难以稳定而造成脱水效果差。采用高效玻璃钢三相分离器后,在常温下脱水原油含水率≤1.0%,污水含油小于300mg/L,达到规定要求。玻璃钢材质的高效三相分离器使用寿命大幅增加。多段脱水工艺中采用的碳钢材质的设备一般5a左右报废,而根据玻璃钢在同等腐蚀条件下的使用经验,其寿命可在15a以上。
以前三相分离器采用不锈钢压延孔波纹填料,由于不锈钢耐高含盐污水的腐蚀,几乎每年都要更换,这不仅增加了运行成本,而且检、更换填料的工作量也较大。高效玻璃钢三相分离器采用玻璃钢材质的填料,使用寿命大大增加。在油田开采后期,油中含砂量较大,大量的泥砂聚集在填料处堵塞填料,降低填料的效率,在高效玻璃钢三相分离器的分离段及沉降段增设了排砂、冲砂装置,从而有效地减少泥砂的聚集和堵塞。玻璃钢是良好的绝热材料,传热系数是钢的0.5%,与钢制三相分离器相比,可以省掉外层的保温材料。
3 结束语
玻璃钢三相分离器具有高效、耐腐蚀、寿命长、维护费用低等诸多优点。它将逐渐取代传统的钢制分离器,广泛应用于采油行业,前景广阔








































