大港油田第五采油厂 天津 300280
摘要：油气水三相分离器，是油田生产的常用设备，三相分离器是采油平台第一个对井液进行处理的设备，它的主要作用就是利用油、气以及水三相之间性质的不同，分解油井采出液，对于油井采出液的工艺处理有着重要意义。对于油气水三相分离器来说，其运行性能会对油田原油的品质和气体产生直接影响，所以对油气水三相分离器的工作原理和内部结构进行阐述，对研究现状和发展趋势进行分析，有着重要的指导意义。
关键词：油气水；三相分离器；现状；发展趋势
前言
油田油井采出液通常是不能直接使用的，它不仅蕴含着原油，还包含着天然气、泥砂以及水等混合物，一般都需要进行相关的处理，才可以输送出高质量原油。而三相分离器所属于的油气水分离工艺，正是油田处理工艺的核心部分，油气水分离的效果，将会对原有的排放质量产生直接影响。目前来看，油气水三相分离器已经广泛运用于原油的处理工艺中，有这良好的运用效果，但是也有着一定的问题出现，需要针对这些问题进行解决，促使三相分离器更好的发展。
1.三相分离器构造及工作原理
1.1三相分离器入口构件
三相分离器的基本结构包括入口预分离器、除雾器、挡板以及重力沉降室。入口构件主要是安装在分离器入口分流区，它是分离器的初始阶段。入口内构件的性能，会对三相分离器的后续气液分离以及油水分离产生比较大的影响，目前来看比较典型的的入口构件形式有碰撞式、离心式、弯管式以及孔箱式。其中碰撞式入口构件是一个比较典型的入口构件，它的主要碰撞体是椎体、弯头以及平板等，在这种入口构件的运行中，需要对其是否满足流体的中级能量负荷要求进行考虑。而离心式入口构件，主要是 依靠混合液体进入分离器时，所产生的一种旋转运动，运用一种离心力对气体和液体进行分离，不过离心式入口构件也有着一定应用局限性，及该入口构件对流量太过敏感，比较依靠流量，所以不适合在流量低的情况下使用。
1.2三相分离器工作原理
在油气水三相分离器的具体工作中，混合流体先进入分离器，会撞击到入口分离部件，然后运动方向就会发生变化，导致气液实现第一步的分离。通过这个步骤，液体之中就不会含有较多的气体，避免了之后分离过程中气体对油气界面和油水界面造成影响。然后入口分离部件通过导管将液体输送到油水界面以下，这时候由于重力作用，油滴就会通过油水界面来进入油层，最后实现水滴的聚接分离[1]。而且三相分离器中还都会有整流器和聚结器，都能够对油水的分离效果进行加强，当油进入油箱以后，会通过排油管来排出，水通过排气管排出，在所有气体离开设备之前，都还要通过除雾器对液滴进行去除。
2.油水界面控制方法
其次，目前三相分离器的运用研究，还集中在油水界面的控制方法，目前常用的油水界面控制方法主要有浮子界面控制器、挡油板控制油气界面以及设置挡板和挡水板三种。
三相分离器运作中，油水经过重力沉淀区分别从出油口和出水口中排出，但是在这个过程中如果油水界面控制不当或者阀门开度不够，就会造成分离效果下降，所以，采取有效的油水界面控制对于最终的分离效果有着重要影响。首先在浮子界面控制器上，主要是根据浮子在分离器内的位置随着液面的位置而发生改变，对阀门的开度进行调节，来对油水界面做出有效控制。其次设置挡油板的方法在实际应用中，比如要等到原油上升到挡油板的高度以后，才可以排除容器，也能起到比较好的分离效果。至于最后的挡油板和挡水板设置，需要将油室两侧的液体构成连通器，无论挡水板还是挡油板，其高度都具有很大的调节性，并且二者具有一定的联系，当油水密度和流量改变时对界面进行调节，并且保持一定的油层厚度，就可以实现很好的分离效果[2]。
3.三相分离器目前存在问题以及发展趋势
3.1三相分离器存在问题
通过三相分离器的研究现状可以发现，三相分离器虽然经过发展完善已经有着可观的分离效率，运行性能也得到了很大的改进。但是在运行上还存在一些问题，主要体现在以下几个方面。
首先，三相分离器在运行中容易受到外部环境因素的影响，在油田开采中后期的时候，水驱采油和地下水的渗入，会导致出液含水量大幅提高，导致分离效率低下。其次一般的三相分离器体积都比较大，在一些油田开采应用中会受到限制。而且以目前的三相分离器来看，大都是根据某个油田进行特意设计，不能够在油田开采中普遍使用，这也是一个突出问题。最后在三相分离器的设计上，缺乏一个统一的标准，往往是依靠经验进行设计，这也给应用带来了一定阻碍。
3.2三相分离器的发展趋势
在未来三相分离器的发展上，需要针对目前的研究现状进行完善，对一些不足进行改善，主要需要做好以下几点。首先，应该对分离器的入口构件、整流构件以及聚结构件等内部构件进行优化，在保证构件性能的前提下，尽可能的减少构件尺寸，实现内部构件的轻量化和经济性。其次从整体的分离器设计层面来看，三相分离器设计应该注重合理规范化，形成一种设计的统一标准，对于三相分离器普遍使用有着很大帮助。 另外三相分离器除了重力场以外，也要对离心场、电场中的聚结分离加大研究力度，综合各种技术，对分离效率进行提高[3]。
结语
综上所述，油气水三相分离器油田开采的重要设备，也是重要的原油处理工艺。以目前三相分离器的研究现状来看，结构紧凑、方便维护并且适应性强的三相分离器将是其未来发展的主要趋势。
参考文献：
[1]马须敬，徐磊.气体传感器的研究现状与发展趋势[J].传感器与微系统，2018，v.37；No.315（05）：8-11+19.
[2]金伟晨.水合物法分离技术的研究现状与发展趋势[J].船舶物资与市场，2018，154（06）：51-56.
[3]戴栋，宁文军，邵涛.大气压低温等离子体的研究现状与发展趋势[J].电工技术学报，2017（20）：7-15.
作者简介：
申凯，男，1993年12月，汉族，河北磁县，在大港油田第五采油厂从事集输工作。