glcc高效节能分离器

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1、实用标准文案一种新型的高效节能分离器GLCC©在中海油的应用研究【摘要】本文从经济性和节能性的角度，结合在CFD11-6平台的使用经验，分析GLCC©分离器的在海上油气田推广的意义。【关键词】：高效，节能，分离器，GLCC©1，引文2004年中海油引进的第一台基于GLCC©（Gas-LiquidCylindricalCyclone气液柱状旋流分离器）分离技术的多相流计量系统安装在JZ202NW气田，以取代传统的测试分离器，通过三年多的不间断应用证明，该设备大大提高了气田计量的准确度和适时性。2006年11月，中海油-KM

2、G在CFD11-6项目一级分离器使用了GLCC©技术，取代了传统的生产分离器，经过近2年的运转评估，该设备在节约能耗、减少平台空间、拓宽操作范围、降低平台总体投资上相比传统的油气分离器具有较大的提高。2，传统分离器和GLCC©分离器的技术简介2.1，传统油气分离器的原理目前中海油的大多数在用的油气分离器的原理是：通过重力沉降法进行气液分离，根据处理量和沉降时间（斯托克斯方程）来求算分离器容积。通过隔油法（密度差方式）进行油水分离以实现三相分离。国外的规范多源自美国API12JSPECIFICATIONFOROILANDG

3、ASSEPARATOR。中国行业标准为:中华人民共和国石油天然气行业标准《油气分离器设计规范SY/T0515-1997》。图表1卧式油气分离器的原理图（API12J）精彩文档实用标准文案图表2立式分离器原理图（API12J）2.2，两相分离器现状及存在的问题油气分离器为平台上占地面积较大的设备，由于容积较大，其产生的能耗和压损都比较大。据统计一台卧式油气分离器电伴热能耗一年就接近10800kwh(按每年四个月计算)。而油气分离器内部流速忽略不计，因此流体的速度能头在油气分离器内降为0。传统油气分离器还存在操作范围窄、抗断

4、塞流能力差等缺点。一些两相分离器的控制系统设计不优化，控制液位困难，经常会造成气路串油，油路串气现象。2.3，新型分离器GLCC©的原理GLCC©Ó概念由CHERVON提出，经MSI（TULSA大学多相流分离技术试验室）开发，已形成一个适用于油气工业的设备，GLCC©Ó专利及全部知识产权属于美国MSI。截止到2005年底，全世界已有超过1500台GLCC©投入使用。图表3GLCC©分离器原理图精彩文档实用标准文案分离器工作原理如图2所示，分离器由倾角向下的管道沿特定角度的切线方向与铅垂管道相连，多相流经入口段预分离后进入

5、主分离器。由于旋流作用，在主分离器中，离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面。密度大的液相沿铅垂管道的管壁流到分离器底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至涡面并流至分离器顶部，最终气相和液相分别从分离器的顶部和底部排出。并通过控制阀调整液位和压力，实现两相充分分离。3，CF11-6油气分离器项目简介3.1项目背景平台的油气分离器最初设计选用立式油气分离器，按照API12J进行设计，容器的设计尺寸为：DN1400mm×10m(T-T)。由于平台空间有限，因此在基本设计阶段KMG专家建议采用GLCC©分离器以减少分离器占地

6、面积。改为GLCC©分离器后分离器的设计尺寸为：DN650mm×5m(T-T)。并在GLCC©上增加断塞流处理装置，以处理在汇管后形成的断塞流。3.2平台总体工艺简介自井口（CFD11-6自身平台的生产井和CFD区块其它井口平台的生产井）的来流进入生产汇管和测试汇管，生产汇管和测试汇管汇合的油水气三相流进入平台生产分离器GLCC©，GLCC©分离后的气相进火炬系统，液相通过海底管道输送到下游平台进行处理。图表4CFD11-6平台工艺流程图3.3项目难点1)来流压力2.9MPa,气液出口压力均为0.1MPa，压力变化梯度大

7、；2)部分井口平台和中心平台由于海管的高度落差会产生一定的断塞流（图4），因此，GLCC©设计前必须进行断塞流的数值模拟，并提供解决方案。3)分离器容积小，压力梯度大，如何保证压力平稳控制，不影响火炬系统的正常运行，同时液位控制平稳，不会在严重断塞流发生时GLCC©发生气路串液。精彩文档实用标准文案图表5部分井口平台与海管的落差会产生断塞流3.4生产分离器的基础设计数据正常操作压力2.9Mpa操作温度81℃最大操作压力4.65MPa介质油、气、水产油量46750.00[STBbl/D]产气量9000.00[MSCF/D]

8、产水量8250.00[STBbl/D]Density39API3.5设计过程1)根据生产数据对流型模拟；2)将生产数据输入MSI开发的GLCC模拟器；3)根据流型模拟结果选择适当的计算模型；4)产生工艺计算书和性能曲线；5)控制系统仿真；6)对计算结果收敛。精彩文档实用标准文案3.5GLCC©外形图图表6CFD-11