油气集输 第五章 气液分离

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1、油气集输中国石油大学储运工程系《油气集输》课程组9/25/20211教学内容绪论及油气集输流程油气性质和基础理论『上机计算：相平衡计算』矿场集输管路『实验：混输管路的流型和压降』气液分离原油处理原油稳定油田开发和开采9/25/20212气液分离一、气液分离的内容二、分离方式三、分离级数和分离压力的选择四、油气分离器五、油气水三相分离器六、特殊分离器9/25/20213气液分离的内容气液分离包括两方面的内容：1、平衡分离：组成一定的气液混合物，在一定的压力、温度条件下，充分接触足够长的时间就会形成一定比例和组成的气液两相，这种现象

2、称为平衡分离。平衡分离是一个自发过程，实际上就是相平衡。2、机械分离：把平衡分离所得的气和液分开，用不同的管线分别输送，称为机械分离。气液分离9/25/20214气液分离理论上，分离方式有三种：一次分离、连续分离和多级分离。1、一次分离是指油气混合物的气液两相在保持接触的条件下逐渐降低压力，最后进入常压储罐，在储罐内进行气液分离。一次分离是在大罐内的一次平衡汽化，因此组分的分离很不完善。2、连续分离是指随油气混合物在管路中压力的降低，不断地将析出的平衡气排出，直到压力降为常压，最后进入储罐。又称为微分分离或微分汽化，在实际生产中

3、难以实现。分离方式9/25/20215气液分离3、多级分离多级分离是指油气两相保持接触的条件下，压力降到某一数值时，降压过程中析出的气体排出，脱除气体的原油继续沿管路流动，压力降到另一较低数值时，把该段降压过程中析出的气体排出，如此反复直至压力降为常压进入储罐。每排一次气作为一级，排几次气称为几级分离。但习惯上不把储罐计入多级分离的级数内。9/25/20216气液分离分离方式分离效果的衡量标准储罐中原油的收率储罐中原油的密度储罐中原油的组成是否合理天然气的组成是否合理天然气的输送压力9/25/20217气液分离储罐一次分离（L＝

4、0.3974，V＝0.6026)分离条件：P＝0.1MPa，T＝49℃9/25/20218气液分离二级分离分离条件：P1＝3.4MPa，P2＝0.44MPa，T＝49℃9/25/20219气液分离多级分离与一次分离的比较多级分离所得的储罐原油收率高多级分离所得的原油密度小多级分离所得原油组成合理多级分离所得天然组成合理多级分离天然气的输送压力高9/25/202110气液分离多级分离效果分析（为什么多级分离优于一次分离？）1、携带效应2、压力愈高，重组分分子在气相中的浓度愈低，而在液相中的浓度愈高。3、气体排出越及时，以后携带蒸发

5、的机会越少，重组分分子进入气相的机率越小。结论：连续分离所得的液体量最多，一次平衡分离所得的液体量最小，多级分离居中。在多级分离中，级数越多，液体的收率越大，液体的密度越小。9/25/202111气液分离分离级数的选择分离级数的选择原则：气油比：气油比高应增多分离级数；井口压力：井口压力高应增多分离级数；原油的相对密度：随着相对密度的降低，应适当增加分离级数。推荐的分离级数9/25/202112气液分离分离压力对分离效果的影响9/25/202113气液分离分离压力的选择克别尔Campbell级间压力比经验公式9/25/20211

6、4气液分离分离器的类型按外型分：立式，卧式按功能分：两相、三相、计量、缓冲分离器，涤气器，闪蒸罐等按压力分：真空（<0.1MPa）、低压（<1.5MPa）、中压（1.5～6MPa）、高压（>6MPa）分离器按工作温度分：常温、低温分离器按实现分离主要利用的能量分：重力式、离心式和混合式9/25/202115气液分离卧式油气分离器9/25/202116气液分离入口分流器类型接受室疏流室开有很多小孔的疏流板溢流板两头封堵的水平管，沿管长方向有多条窄缝或锥形板或平板角钢式分流器9/25/202117气液分离捕雾器类型1、丝网式捕雾器2

7、、拱板式捕雾器3、波纹板捕雾器4、迪克松板捕雾器5、填料式捕雾器6、离心式捕雾器9/25/202118气液分离捕雾器工作原理流道曲折绕流惯性碰撞凝聚沉降这种由于气流不断改变方向和速度，造成油滴与结构面碰撞、凝聚的分离方法称为碰撞分离。9/25/202119气液分离立式油气分离器与卧式分离器的不同：（1）气液界面（2）气体流向和气体中液滴的沉降方向（3）出油口位置9/25/202120气液分离分离器基本组成入口分流器重力沉降区捕雾器集液区压力、液位控制部件安全防护部件9/25/202121气液分离分离器质量检验指标相平衡的程度机械

8、分离效果分离器尺寸原油的脱气程度天然气通过分离器后的质量增加率气体带液率液体带气率气体允许流速原油在分离器中所需的停留时间9/25/202122气液分离分离器的工艺计算从气体中分出油滴的计算从原油中分出气泡的计算9/25/202123气液分离从气体中分出油滴的计