4,3,气液分离4.3 1、为了方便管理和降低管理费用,分离器集中设置在集气站是有利的.但对下列情况.分离器宜设置在井场 气井产液量大、距集气站较远时,分离器宜设置在井场,采气管线高差较大.清管时巨大液量容易引起系统超压的工况。采气管道中气液混输,管路阻力增大、影响管道输送,也推荐分离器设在气井井场 4,3 2,集气过程中天然气的气液分离一般应在常温下进行.只有当天然气中重烃组分含量高,回收利用重烃确有经济效益时才采用低温分离工艺.本规范仅根据天然气组成推荐集气工艺流程方式供设计参考、4 3。3.本条提出了气液分离器选择原则、气井生产的天然气组成和产量变化较大 有时有大量重组分,水 有时是干气气藏产出的天然气。重力分离器对气体流量有较大的适应性。在气井的气质和产量发生变化的过程中均能较好地适应,对于气田天然气的气液分离 推荐采用重力分离器 1,立式重力分离器是一种复合式的分离器 分离液滴的原理是利用离心力和重力双重作用。气流进入分离器后首先沿器壁回旋流动。借离心力作用将大量的液体分离下来.然后气流沿分离器筒体空间。沉降空间、向上流动 液体微粒借重力作用分离下来,重力分离器的一般结构应具有沉降空间和储液空间两部分,根据分离气井产物的特点 可增加气流进口切线结构和气流出口前的捕雾器两部分,前者是处理天然气大量带液和产生股液现象所需要的.后者是分离粒径为100μm以下的液雾所需要的,2、卧式重力分离器是利用重力作用使液滴从气流中分离下来,分离器的进口结构使气流进入分离器后。在其端部产生冲击而使大量的携带液被分离下来、气流经过冲击后沿筒体折向流动 折向流动的过程是天然气中携带的微滴被进一步沉降分离的过程.分离器中气流水平流速必须小于液滴沉降速度,气流到达分离器出口管之前,要有足够的时间使其携带的液滴从气流中分离下来 一般情况下气体空间应大于液体空间,卧式重力分离器出口设置捕雾器的目的与立式重力分离器相同 是为了分离粒径为100μm以下的液雾而设置的、3 油气水混合物进入三相卧式分离器后.进口分流器把混合物大致分为气液两相。液相进入集液部分、集液部分有足够的体积使游离水沉降至底部形成水层,其上是油和含有较小水滴的乳状油层 油和乳状油从挡板上面溢出。挡板下游的油面由液面控制器操纵出油阀控制于恒定的高度 水从挡板上游的出水口排出,油水界面控制器操纵排水阀的开度 使油水界面保持在规定的高度,气体水平地通过重力沉降部分、经除雾器后由气出口流出,分离器的压力由设在气管卜的阀门控制,油气界面的高度依据液气分离的需要.可在1.2直径.3.4直径间变化。4.3。4 气井生产计量与周期计量确定因素见本规范第4,4 3条 第4,4.4条。4、3 8,重力分离器中。液滴在气体中下降时。由于气体介质所产生的阻力 液滴仅在最初阶段以加速度降落。当液滴所受的重力被摩擦阻力抵消以后。即以某一恒定的速度继续降落、此恒定的最终降落速度称为沉降速度。液滴在分离器中的沉降速度采用基本公式计算 即式,4 3.8.1、该式的推导是以下面几点假设为基础 1.悬浮物的运动速度为常数。2,分离器内不发生凝聚和分散作用,3.液.固微粒均是球形。式、4。3.8 1。中阻力系数f是颗粒与流体相对运动的雷诺数Re的函数,用下式表示 式中 Wo。液滴在分离器中的沉降速度 m,s.dL 液滴直径、取60,10.6m,100。10、6m。ρG.气体在操作条件下的密度。kg、m3.μG。气体在操作条件下的黏度.Pa s。液滴在气体中的沉降分为滞流,过渡流及紊流三个区域,计算Wo时必须确定某沉降区域。但雷诺数Re是Wo的函数。计算时可将式。1、与式,4,3。8。1,联立,并将与f,Re2,的函数关系制成曲线图 如本规范附录B所示 则可用式.4,3、8。2。计算f、Re2,的值、然后从本规范附录B中查得阻力系数f值、用重力分离器分离气体中的固,液微粒、分离的粒径不小于50μm.小于50μm粒径的微粒应采取其他方法.因为小于50μm粒径微粒的分离所需要的分离器直径显著增大,依靠重力分离器则不经济.4.3,9、丝网捕雾器最大允许气流速度Vmax是按丝网除沫器的液泛气速确定、据相关资料。当丝网捕雾器的设计速度Va.0 3。1。0,Vmax时,可望得到很好的除雾性能。通常实际的操作气速取Va、0。75Vmax,目前 石油化工装置上的丝网除沫器用丝网通常选用现行行业标准.丝网除沫器,HG、T,21618规定的丝网。除沫效果良好、采购方便、该标准丝网的桑达斯,布朗系数KSB较,油气集输设计规范、GB,50350.2005第6 2 7条规定的值大、可降低丝网面积,却不影响除雾效果。4.3,10 管道末端设置液体捕集器、不但起到气液分离作用。而且也是吸收液体段塞的缓冲器.同时需定期经常性清管,减少管道内液体滞留量、减小段塞捕集器尺寸、段塞流捕集器主要是通过降低含液天然气的流动速度.使天然气与液体在入口段达到分层流动、然后利用气体和液体之间质量的差异 在重力的作用下使微小液滴沉降而进行分离,段塞流捕集器主要包括容器式.多管式和环管存储式三种类型,容器型段塞流捕集器适于液塞体积小。如100m3.安装场地小的场合。多管式段塞流捕集器适于压力高。液塞体积大、安装场地大的场合,采用钢管制作,降低费用、