卧式三相分离器最佳液位高度与控制工艺研究

发布时间：2020-04-07 13:53

【摘要】：随着我国油田生产进入后期,油田采出液的含水率持续升高。使得卧式三相分离器以其适用性强、设计理论经验较为成熟的优势,迅速成为联合站处理油田采出液的重要机械设备。卧式三相分离器的内部沉降机理是基于Stockes理论建立起来,而对分离器油水界面的优化研究以及控制技术仍处在不断的探索和改进阶段。本文基于分离器油水分离理论研究分析,对卧式三相分离器控制过程中的油水界面控制高度进行优化研究。在满足分离器油水相脱出指标的前提条件下,基于分离器的污水脱出流量占液相整体流量的比值为分离器的脱水效率,建立分离器脱水效率与油水界面高度之间的关系。然后,分别推导出分离器的油水界面高度与污水出口流量、油相出口流量和脱水效率的数学关系式,并建立数学模型,使用遗传算法对数学模型进行求解。最后,通过代入分离器的基本结构参数和原油的物性参数,再结合约束条件和控制变量,计算得到卧式三相分离器运行的最佳液位位于分离器直径的0.688倍处时,分离器的脱水效率达到最大。基于对联合站分离器运行工艺的研究,对分离器内部油水界面高度控制过程建立了动态数学模型,采用线性化方法简化数学模型。结合现场的实际运行生产数据代入计算得到其表达式,使用MATLAB四阶龙格库塔对表达式进行仿真求解,并绘制仿真阶跃曲线图,得到了动态数学模型的输出变化趋势与实际分离器运行过程的输出响应相符,验证了动态数学模型合理准确性。除此之外,文中对卧式三相分离器油水界面控制技术的重要性和控制技术现状进行分析,并分析论述了机械式手动控制油水界面技术的存在的一些弊端。通过引入较为先进、控制精确的射频导纳油水界面控制仪,PID控制器和电动调节阀,针对性的对现场的卧式三相分离器的油水界面控制工艺改造升级,并建立了单回路反馈控制系统,实现对分离器油水界面的稳定控制。
【图文】：

室的油水界面，改善了设备的空间利用率。捕雾技术。在入口处预脱气包分离出来的天然气经过中间的二次捕雾携带的液滴得到很好的在捕雾器处实现碰撞分离，有效降低了气中含技术。经过预脱气包脱出气体的液相流经导管引流至分离器底部的作用下，乳状液被剪切碰撞使得乳状液界面膜破裂，使得分散相能够，从而改善了油水分离效果[25]。除砂装置。在分离器底部设有排污除砂装置，工作人员定期的排污除的检修周期，有效提高分离器的利用率。油层气相水层5678101168121 1

图 2-3 水洗技术示意图计算型计算，主要需计算分离器的直参数，基于经验确定分离器长径气体处理量的大小：67858sgs gsspTQ DLvp TZ β= ，，m；分的有效长度，m；下气体流量，m3/d；速，m/s；
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE937

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本文编号：2617989