1、.l 马. ICS 75. 180 E 97 备案号:48147-2015 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准油气分离器规范Specification for oil and gas separators 2014-10-15发布国家能源局发布SY /T 0515-2014 代替SY/T 0515-2007 2015-03-01实施咱 ，气排SY /T 0515-2014 目次前言. . II 1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义4 材料.2 5 设计.2 6 制造、检验和表面涂敷.5 7 标识. # . 6 8 验收.7 附录A(规范性附录)工艺要求.8 附录B(资料性附录)防腐
2、指南附录c(资料性附录)设计和尺寸计算. . 12 附录D(资料性附录)油气分离器尺寸计算实例附录E(资料性附录)油气分离器设计数据.17 附录F(资料性附录)本标准章条编号与APISpec 121: 2009章条编号对照 19 附录G(资料性附录)本标准与APISpec 121: 2009技术性差异及其原因20I SY /T 0515-2014 前本标准按照GB/T1. 1-2009 (标准化工作导则第1部分z标准的结构和编写给出的规则起草。本标准代替SY/T 0515-2007 (分离器规范)t与SY/T 0515一2007相比，主要有以下改动za) 标准名称改为油气分离器规范hb) 新增
3、了部分术语;c) 修改了分离器铭牌格式及附图等。本标准使用重新起草法修改采用APISpec 121: 2009 (油气分离器规范)(第8版，英文版)。为了方便比较，在附录F中列出了本标准条款和APISpec 121: 2009条款的对照一览表。由于我国法律要求和工业的特殊需要，本标准在采用国际标准过程中进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。在附录G中给出了技术性差异及其原因的一览表以供参考。为便于使用，本标准还做了下列编辑性修改za) 删除了APISpec 121 : 2009的特别说明、前言和附录FAPI会标的使用气b) 确定了APISpec 121 : 2
4、009的附录的性质，附录A为规范性附录，其他附录为资料性附录;增加了附录F和附录G;c) 将英制单位换算成国际单位制，原英制单位保留在其后的括号内。本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位:大庆油田工程有限公司(原大庆油田建设设计研究院)。本标准主要起草人:张荣兰、韦振光、靳国辉、罗星环、詹德戚、李薇薇、X11庆洪。本标准主要审查人:王小林、郭廷I阴、李力秀、傅伟庆、孙秀强、赵国勇、何茂林、商杰、江涛、赵树继、李春燕、杨力、王澎、张斌。H 本标准代替SY/T 0515-20070 SY /T 05152007的历次版本发布情况为:一二-SY7515一1989;一二-SY/
5、T0515 1997 SY /T 0515-2014 油气分离器规范1 范围本标准规定了石油和天然气生产过程中所使用的油、气分离器和油、气、水分离器的设计、制造、检验和验收的基本要求。本标准所适用的油气分离器按结构形式分为立式、卧式(单筒和双筒)、球形。本标准不适用于离心分离器、过滤分离器和除砂分离器。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 150. 1 GB 150.4 压力容器HG/T 20580 钢制化工容器设计基础规定HG/T 20678 衬里钢壳
6、设计技术规定JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装SH/T 3022 石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范SY/T 0047 油气处理容器内壁牺牲阳极阴极保护技术规范SY/T 0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的金属材料要求TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程3 术语和定义3.1 油气分离器separator 用于将油气井产出流体中的液体与气体分离的设备。油气分离器分为两相分离器和三相分离器。油气分离器包括游离水脱除器、油水脱除器、捕集器、涤气器、闪蒸罐、膨胀箱等。3.2 涤气器scrubber 用于处理高气液比介质的分离设备。通常与脱水器、抽提设备、仪
7、表或压缩机配合，用以防止液体夹带。3.3 游离水脱除器free water knockout 用于将游离水从油、气、水混合流体中分离出来的设备。油、气一般由同一个出口排出进入到其他装置进行处理，分离出的水再进行处理。3.4 油水脱除器total Iiquid knockout 用于除去气流中的油水、混合物的分离设备。SY/T 0515-2014 3.5 捕集器trap 用于集气系统和气液两相流管线，既能实现气液分离又能抑制气液瞬时流量间歇性急剧变化的分离设备。3.6 闲蒸罐flash chamber 用于从高压降为低压时实现气液分离的设备。3.7 膨胀箱expansion vessel 用于天
8、然气凝液回收的分离设备。3.8 最高允许工作压力maximum allowable working pressure 在指定的相应温度下，油气分离器顶部所允许承受的最大压力。3.9 工作压力operating pr臼sure在正常工作情况下，油气分离器顶部可能达到的最高压力。3.10 设计压力d四ignpressure 设定的油气分离器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为油气分离器的基本设计载荷条件，其值不低于工作压力。3.11 设计温度desi伊temperature油气分离器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度(沿元件金属截面的温度平均值)。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。3
9、.12 腐蚀corrosion 金属因与环境发生化学反应或电化学反应而产生的破坏。4 材料4.1 按本标准设计、制造的油气分离器的材料应符合TSGR0004 , GB 150.2 , SY/T 0599的要求。4.2 用于处理腐蚀性介质的油气分离器的材料除了符合4.1要求外，还应考虑因均匀腐蚀、硫化物应力开裂、氯化物应力开裂或其他形式的腐蚀。附录B给出了防腐指南。4.3 本标准规定的油气分离器只考虑受压元件的腐蚀，内件的腐蚀控制可按照HG/T20580的相关规定执行。5 设计5.1 油气分离器的强度计算应按GB150.3执行。采用API标准时按表1、表3、表5选取，采用我国标准时按表2、表4、
10、表6选取。5.2 附录C给出了典型的工艺设计和尺寸计算。5.3 附录D给出了油气分离器尺寸计算的实例。5.4 附录E给出了推荐的油气分离器设计信息数据表。SY /T 0515-2014 表1卧式分离器外形尺寸和最高允许工作压力额定值(API)公称直径最高允许工作压力(表压)54l: (130F) mm (in) MPa (psi) 324 (12O 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 406 (16) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (
11、1200) 9.93 (1 440) 13.79 (2000) 508 (20) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 610 (24) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 762 (30) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 1
12、3. 79 (2000) 914 (36) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1067 (42) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1219 (48) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1372 (
13、54) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1524 (60) o. 86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 注1.油气分离器的筒体长度与直径的比值最小为2.0。简体长度一般为1524mm(5ft) , 2286mm (7Y2ft)或3048mm (10ft)。简体长度(即两个封头焊接接头之间的长度)的增量宜为762mm(2Y2 ft)。注
14、2.油气分离器直径的增量值的152mm(叫或附注均可)。川标注的油气分离器的最|大直径宜为610mm(24in)，大于此直径的油气分离器宜标注内径。公称直径DN，mm 筒体长度，mm 公称容积，m3 设计压力范围，MPa 300 900 o. 1 400 1200 0.2 500 1500 0.3 600 1800 0.6 800 2400 1. 3 1000 3000 2. 7 1200 3600 4.4 1400 4200 7.3 1500 4500 9.0 0.1-35 1600 4800 10.8 1800 5400 15 2000 6000 21 2200 6600 28 2400
15、7200 36 2500 7500 41 2600 7800 46 2800 8400 52 3000 9000 72 3 SY/T 0515-2014 公称直径DN，mm 简体长度，mm 公称容坝，旷设计压力范围，MPa 3600 10800 123 3800 11400 145 0.1-35 4000 12000 169 注1:油气分离器的筒体长度与直径的比值最小为3.0，筒体长度的增量宜为800mmo注2:DN600以下油气分离器直径的增量值宜为1OOmm , DN600以上油气分离器直径的增量值宜为200mm。以外径标注的油气分离器的最大直径为DN600，大于此直径的油气分离器宜标注内
16、径。表3立式分离器外形尺寸和最高允许工作压力额定值(API)公称直径最高允许工作压力(表压)54C (130F) mm (in) MPa (psi) 406 (16) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 508 (20) 0.86 (1 25) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 610 (24) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.8
17、9 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 762 (30) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 914 (36) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1067 (42) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1 2
18、00) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 1219 (48) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4.14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1 440) 13.79 (2000) 1372 (54) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 1524 (60) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440)
19、13. 79 (2000) 注1.油气分离器的筒体长度与直径的比值最小为2.0。筒体长度一般为1524mm(5ft) , 2286mm (7!1 ft)或3048mm (10ft)。筒体长度(即两个封头焊接接头之间的长度)的增量宜为762mm(2!1 ft)。注2.汹气分离器直径的增量值宜为152mm(6in) (以外径或内径标注均可)。以外径标注的油气分离器的最大直径宜为610mm(24in)，大于此直径的汹气分离器宜标注内径。表4立式分离器外形尺寸和设计压力范公称直径DN，mm 筒体高度，mm 公称容积，m3 设计压力范围，MPa 300 900 0.1 400 1200 0.2 500
20、1500 O. 3 600 1800 0.6 800 2400 1. 3 0.1-35 1000 3000 2. 7 1200 3600 4.4 1400 4200 7.3 -1600 4800 10.8 1800 5400 15 4 SY /T 0515-2014 公称直径Dl吨，mm 简体高度，mm 公称容积，m3 设计压力范围，MPa 2000 6000 21 0.1-35 2200 6600 28 注1:油气分离器的简体长度与直径的比值最小为3.0，汹气分离器简体长度的增量宜为800mm.注2:DN600以下油气分离器直径的增量值宜为100mm，DN600以上油气分离器直径的增量值宜为
21、200mm.以外径标注的油气分离器的最大直径为DN600，大于此直径的汹气分离器宜标注内径。表5球形分离器外形尺寸和最高允许工作压力额定值(API)公称外径最高允许工作压力(表压)54C (1301) mm (in) MPa (psi) 610 (24) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 762 (30) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 914 (36) 1. 59 (
22、230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (200_()_)1 1041 (41) 0.86 (1 25) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1 200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) I 1067 (42) 0.86 (1 25) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1 200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 1219 (48) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4.
23、 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) 1372 (54) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8. 27 (1200) 9.93 (1440) 13. 79 (2000) I 1524 (60) 0.86 (125) 1. 59 (230) 4. 14 (600) 6.89 (1000) 8.27 (1200) 9.93 (1440) 13.79 (2000) 公称直径DN，mm 公称容积，m3 设计压力范围，MPa 600 O. 1 750 0.2 95
24、0 0.4 1000 O. 5 0.1-35 1050 0.6 1200 0.9 1400 1. 4 1550 1. 9 6 制造、检验和表面涂敷6.1 制造、检验油气分离器应按TSGR0004和GB150.4的要求在制造厂进行制造、检验。6.2 表面涂敢出厂前油气分离器的表面涂敷应按JB/T4711的规定执行。5 SY /T 0515-2014 6.3 内壁防腐涂层如果用户规定了内壁防腐涂层，则所有内部不可拆除构件都应进行密封焊并且按用户规定做好涂装的预处理。在用户无要求的情况下，可参考附录B中给出的方法。油气分离器内部涂装后，应在明显位置标示内部涂敷一一禁止焊接。6.4 出厂前准备出厂前应
25、除去油气分离器内部和外部的所有杂物(包括水压试验所用的水)。所有开孔均应用端盖或管塞进行保护。7 标识7.1 铭牌按本标准设计、制造的油气分离器应有铭牌标识。铭牌应采用耐腐蚀材料制作，并采用支架固定。铭牌至少应包含图1所示内容。监检标记产品名称产品编号l 压力容器类别年月设计压力l MPa 压力设计温度kg|主体材料容积时|工作介质|产品标准制造许可级别证编号制造单位设备代码使用登记证编号铭牌的拓印件或者复印件存于压力容器产品质量证明书中图1油气分离器铭牌6 SY /T 0515-2014 7.2 压印标识不应将标识直接冲压在油气分离器壳体上。8 验收8.1 验收通知如果用户需要进行其他检验，
26、则检验内容应在订货单中标明。当用户需要检验所购买的油气分离器或见证任何规定的检验或对检验结果进行评价时，制造商应就验收的时间给出书面通知。8.2 用户验收在合同执行期间，用户可以在任何时间进入制造商工厂了解所订购的油气分离器的制造情况，制造商应为用户提供便利。除非订货单上另有规定，否则所有检验均应在出厂前进行。8.3 拒收如果油气分离器在制造厂进行的初次检验或之后的验收发现危害性缺陷或不符合本标准，可以拒i收;油气分离器正常使用时如发现有危害性缺陷，可以退货。I7 SY/T 0515-2014 A.l 油气分离器功能 , 附录A规范性附录工艺要求本附录规定了油气分离器的功能及主主控制的基本要求
27、。， A.2 油气分离器结构组成， 、 油气分离器的功能是在特定的压力和温度下将带离气体从油和水中分离出来。为能在较宽的工况范围内平稳有效地运行，油气分离器宜具有以下功能区。A.2.1 初级分离区/ / / / / 该区的作用是除去进口|流体中的大部分读体l液流及大液滴首先被除去，以减少气体紊流和液滴夹带，为二级分离做好准备。为了实现这三功能，需要通过某些形式的人口缓冲板吸收流体的动能或改变流体的流动方向。A. 2. 2 二级分商区 / / 该区的主要作用是在加流速减慢后使拉伴去重力沉降从气流中分南回来。该区的分离效率取决于气体和液体的性质、液滴大小和气体的紊梳程度。设计时可采用内置的援冲板来
28、减缓紊流和消除泡沫。缓冲板也可兼作液滴捕集器。f A.2.3 集灌区该区用于液体收集。应尽量减小气流对该区的扰动。1该区应有足够的容积，以保证缓冲功能，并应提供充足的缓冲时间，以保证液体脱气和游离水脱除。:为防止底部液体夹带油或气，可在掖体拙口接管上方设置防涡流器。A.2.4 捕雾区 / / 捕雾器的设计可采用一系列叶片、钢丝网填料或离心元件。捕雾器应在气体离开分离器之前除去气流中小液滴(通常直径小至10m)，液体夹带量宜低Tl.13mI，/旷(O.lgal/MMSCF)。， ./ A.3 工艺控制A.3.1 油气分离器的最低操作压力应取决于集输系统的压力。操作压力可通过自力式、气动或电动调节
29、阅等进行控制。A.3.2 两相分离器至少应设置一套液位控制系统，集液区的液位宜通过调节阀来进行控制。三相分离器至少应设置两套液位控制系统，内部的堪板通常用于配合液位控制。A.3.3 油气分离器最低液位与排液口之间距离应大于3倍排液管直径，且不小于200mmo8 SY/T 0515-2014 A.4 超压泄放装置油气分离器均应按TSGR0004和GB150.1的要求配备超压泄放装置。超压泄放装置应在油气分离器使用前安装。A.5 油气分离器的形式油气分离器共有三种本同形式:立工飞卧式、球形。四种主要功能区在不同形式容器中的位置不相同。图A.1至图A.4给U了典型的立式、褂式、球形两相分离器的结构。
30、初级分离区r-压力表FA (_. lJ乒二时区/ , ?或E一乍一一-山山EE-，ft叫/-E E -E液位控制 J 圄A.2卧式两相分离器9 SY /T 0515-2014 厂捕雾区广E . . . . . ! U i/ ! U 1叫控制阀晶-圄A.4球形两相分离器b 10 、附录B资料性附录)防腐指南B.l 腐蚀因素确定原则B. 1. 1 含有液态水和以下任一种气体的介质具有腐蚀性za)氧(02)。b) 二氧化碳(C02)。c) 硫化氢(H2S)。B. 1. 2 以下原则可用于判断碳钢、低合金钢在腐蚀环境中的腐蚀程度za)氧z1) 在采出液中含量小于0.005mg/L一一元腐蚀性g2) 在
31、采出液中含量在O.005mg/LO. 025mg/L之间一一-需考虑腐蚀性;3) 在采出液中含量大于0.025mg/L有腐蚀性。b) 二氧化碳21) 在采出液中含量小于600mg/L一一元腐蚀性;2) 在采出液中含量在600mg/L1200mg/L之间一一需要考虑腐蚀性;3) 在采出液中含量大于1200mg/L一一有腐蚀性。c) 硫化氢21) 硫化氢尚未确定无腐蚀的下限，只要有硫化氢存在，就应考虑腐蚀性pSY/T 0515-2014 2) 当系统操作压力(绝对压力)低于0.45MPa(65psia)或硫化氢分压低于0.3kPaI (0.05psi)时，可不考虑硫化物应力开裂。IB. 1. 3
32、使用合金钢或不锈钢时，应考虑其他形式的腐蚀，如氯化物应力开裂等。B. 1. 4 影响腐蚀的其他因素包括:温度、压力、介质流速、金属应力、热处理状态、容器表面状况及时间等。B.2 腐蚀环境对策B.2.1 若按B.1.2所述判定环境有引起硫化物应力开裂的倾向，则应遵守SY/T0599中的相关条款规定。B. 2. 2 若按B.1.2所述判定环境具有腐蚀性，应采用以下一种或几种措施za) 可根据腐蚀速率和设计使用寿命来确定分离器部件的腐蚀裕量。b) 腐蚀部位可参照SY/T0047采用牺牲阳极或强制电流的方式进行保护。c) 腐蚀影响可参照SH/T3022和HG/T20678等通过在暴露的金属表面涂装内防
33、腐涂层或加衬里来控制。d) 若能够证明介质无腐蚀或腐蚀轻微，可不考虑腐蚀问题，但应对系统进行周期性监测以防新的腐蚀出现。e) 腐蚀影响可以通过采用添加化学缓蚀剂来进行控制。B.2.3 用于酸气环境(含硫化氢或二氧化碳)的碳钢、低合金钢油气分离器应按相关标准进行焊后热处理。11 SY/T 0515-2014 C.l 油气分离器i下列计算方法时速率。C. 1. 1 理论与公:油气分离器的给定流速下气流中出(尺寸计算实例式中:V.一一通过二dL一一在操作dG 在操作K 取决于分离器形式立式卧式球形注.典型的系安按上述系数计于10m的液滴从捕雾器的功能得到离安装。C. 1. 2 原油处理1油气分离器的
34、留时间，并有足够(API度高于350)12 附录C(资料性附录)设计和尺寸计算尺寸 I 3两相和气相袖 天然气处理能力可由修亨的斯托克斯定律求出。采用斯托克斯定律时，处理能力以沉降出的最小液滴粒径为原则。在操作条件下.气体最大允许表观速度可由下式求参见附录D/./ / YT.L - d G VaA-J一. v - / ./ 级分离区的气体最大允许表观速度，m/s (ft/s); 条件下，掖体的密度，kg/m3 Ob/ft3); 条件下，汽体的密度.kgYm3b/ft) I 设计和操1ft-条件的常数.见者C.10 . (C. 1) 表C.l用T确定最大允许表现速度的系数K度仆-u长门一(eAl
35、-aT UFF盯一、-度ht扫高典组的系数K范围O. 037(). ()73 (I!. 12O. 24) 311 -11 (1 (1) O. 055(). 1117 (0. 180. 35) 一一一一一一一一一一一一一一一一一一-一一一O. 2 -11. 1 S (1. 400. 50) 度一寸长-尺bL-i b伺机一，4，其所11. 11I1152X)U311-1H);t， C:O. 40O. 5ox (L/I0) 一卜11. ()白III. 1117 (0. 2O. 35) 数K范围飞项中括号内数值为采用英刷轧位计算时使川。/!/ 算出的最大允许表观速度适用于采用钢丝网捕雾器的分离器。这一
36、速度可将直径大气体中沉降出来。其他类型捕雾器应考虑最大允许表现速度或其他设计标准。为使充分利用，应按捕雾器供货商推荐的丝网与上游气体进口和下游气体出口之间的距力原油处理能力取决于停留时间和油气界面面积。基本要求是使原油有足够长的停的界面面积使原油中夹带的气体能充分逸出。对于不发泡且相对密度低于0.8467的原油，油气分离器的液相容积一般按lmin停留时间考虑，相对密度高于O.8467 SY /T 0515-2014 (API度低于350)的原油需要更长停留时间。C.l.3 发泡原油发泡原油是确定油气分离器尺寸的一个因素。泡沫是气体分散在液体中形成的混合物，其密度比液体小、比气体大。在此情况下，
37、将气体从液体中分离出来需要更大的界面面积和更长的停留时间。卧式分离器的界面面积通常是最大的，停留时间也许要长达15min。在大多数情况下，油气分离器要处理发泡原油的停留时间为?叫n5min。从油井取样测试装置模拟可以确定更精确的停留时间，消泡分离器的设计通常包括用以增犬处理量的各种专有内部构件。. C. 1. 4 其他影晌因素 除介质性质外，天然气处理能力还受以F因素如白:a) 操作温度高于原油的析蜡京之b) 操作温度高于天然气的水合物形戒温度。c) 液体的起泡倾向。/d) 流体的均匀性。/ e) 消泡剂(如采用)/ / C. 1. 5 停留时间/ ,/ 油气分离器的液体处理量主安敢决于分离器
38、中被体的停留时间。只有足够长的停留时间，在分离温度和压力下才能实现液槐与气相之间的平衡，从而达到充分分离。基于停留时间所需的液体处理量或沉降容积量可由下式求出;./ W = 1440V Ei. : = 14_)V或v=Wt =一一一一J!C.t = 旦)(.v = t啊W叫1440、，? C ，、式中zw 流动条件下的榄体处理能汀，m3/p Chbl/d); ( V 液体沉降容积，m3 (bbD; t 停留时间，mln。通常在两相油气分离器中，液体停留时间的基本设计参数见表C.20 原油相对密度(/自由API度) ./ j 停留时间(典型的)，min O. 8467以下05以上)1 O. 87
39、32O. 9311 (2()03(n 112 O. 9314O. 997川。2()/ /24 表C.2两相油气分离器灌体带回时间的基本设计售数止一可用公式(C.2)中的沉降容积来求特定油气分离器的液体处理量。综合考虑气体、液体处理量后，才能确定合适的油气分离器尺寸。需要注意的是，对于多数高压凝析气井，因气油比高，气体处理量往往是油气分离器设计的主导因素，但对于低气油比介质所采用的低压分离器来说，情况则正好相反。油气分离器上的排液阅或调节阀尺寸取决于可能产生的压降、液体流量和液体黠度。C.2 油、气、水三相分离器的尺寸确定C.2.1 油气分离器(立式、卧式、球形)的兰种形式均可用于三相分离。三相
40、油气分离器应满足下13 SY /T 0515-2014 列要求za) 在初级分离区液体应与气体分离。b) 气体流速应降低以使液滴沉降。c) 气体应经过有效的捕雾器进行除液。d) 水和油应转入容器中无揣流的区域。e) 液体应在容器中有足够长的停留时间以便实现分离。f) 油水界面应能够保持稳定。g) 油、水应从各自的出口排出。C. 2. 2 确定三相油气分离器的尺寸主要取决于停留时间，所需的停留时间取决于油气分离器的容积、需要处理的液体量及油和水的相对密度，油气分离器中的有效停留容积是分离器中油与水相互接触的部分。就油水分离而言，液体一旦离开初级分离区，尽管它可能还停留在分离器中的某个分隔的区域，
41、但该部分容积不能算作停留容积。在确定停留时间时需要考虑两个主要因素za) 水从油中充分分离的油相脱除时间。b) 油从水中充分分离的水相沉降时间。设计中常用的方法是给油和水取相同的停留时间。可采用各种液位控制器或可调高度的堪板来实现。通常三相油气分离器中液体停留时间的基本设计参数见表C.30 表C.3三相油气分离器液体停留时间的基本设计参数原油相对密度(原油API度)温度停留时间(典型的)，min O. 8467以下(35。以上)35 37. 8C以上(100F以上)510 0.8467以上(35。以下)26.7C以上(80F以上)1O20 15.6C以上(60F以上)2030 C.3 油气分离
42、器选型14 油气分离器可以采用下列步骤选型:a) 考虑占用空间、安装方式及便于维护这些因素，选择相应类型的油气分离器，同时还应考虑现在和将来的操作条件。b) 确定井内流体的异常条件(泡沫、含砂等)是否会使所选油气分离器难以操作或维护。c) 确定所选油气分离器的安装或搬运费用是否会影响到总体经济性。d) 确定所有用于石蜡或水合物的加热盘管以及三相分离过程中的脱水等设计要求是否均得到考虑，并且与所选择的油气分离器形式是否相匹配。e) 考虑油气分离器出现段塞流的可能。SY /T 0515-2014 设计条件:气体处理量QGS原油处理量QL操作压力(表压)操作温度T流动气体密度dG气体摩尔质量Mw气体
43、摩尔体积VMS流动原油密度dL(原油API度400)分离器形式附录D资料性附录油气分离器尺寸计算实例7.19X105 m3/d (25 MMSCFD) 477m3/d (3000bbl/d) 5.52MPa C800psi) 26.70C (80F) 54.46kg/m3 (3. 40lb/fe) 20.3 X 1O-3kg/mol 24. 04 X 10 - 3 m3 / mol 824.95kg/m3 (51. 5lb/fe) (原油相对密度0.8218)立式，两相分离器假定油气分离器简体高度H为3048mm(10ft).液体体积为油气分离器总容积的30%.K值取0.09 (0.3) 见表
44、C.1和公式(C.1)J。天然气的最大允许表观速度z叫=K!-手=0叫824?!丁4飞川/s)v.=KJdL;GdG =0.3俨芸严=1.1部(ft/s)丁QGS ., 1一7.19X105 X20. 3x 103-4 实际气体流量QG=一一XMurX一1. 11 X 104 (m3 /d) = O. 13(m3/s) VMs 1nWdG -24.04XI0-3X54.46一25000000SCFD X 20. 3lb/ mol (实际气体流量=句同n.,. n rT I 1.，口.内11、，句.l rdl /(飞=4. 552fe / s) _ QG _ 0.13 最小气体流动面积A一一=一
45、一=O. 38(旷)mm V. 0.34 _4.552 fe /s (最小气体流动面积一= 4. 035fe) 1. 128ft/ s 叫叩径DmEn=FFP=07(m)15 SY/T 0515-2014 最小分离器内径=.ji.035 x 14i = 27. 2(in) O. 7854 选用内径D为762mm(30in)的标准直径油气分离器。假设原油的相对密度小于0.8467(API 度大于35勺的两相分离设计所需的停留时间不少于1min按C.1.5和公式(C.2)16 注:外径为762mm(30in)可能较好，在此用内径只为了简化例题。液体体积(不包括下封头容积)v=巳丘xHX30% =0
46、7622?04830% =0.41(的4 302 X O. 7854 in2 X 3ft 液体体积V(不包括下封头容帜)=Aa a-9JF9、，. A ,. r骂1:,. , = 2. 62bbl 油气分离器的液体处理量z_ 1440V _ 1440 X 0.41 w=一一-一=.-. v- .nv. L = 590. 4(m3 /d) 1. 0 一1440V1440 X 2.62 w=一一一=3772(bbl/d) 1. 0 规格为762mmX 3048mm (30in X 10ft)的立式油气分离器的液体处理能力满足设计要求。, E.l 操作条件:a) 液体处理量:1) 原油(凝析液): 相对密度:教度:2) 7(: 相对密度:b) 原油(凝析液)特性:1) 发泡:元2) 结蜡问题:无(如果有，给出析蜡点)3) 段塞流:无附录E资料性附录油气分离器设计数据中等有有严重SY /T 0515-2014 m3/d (bbl/d) , cP; m3/d (bbl/d) , (水=1. 0)。c(F); (如果有，详细给出如最大液量、段塞体积等或建议的缓冲系数)c) 天然气z相对密度:d) 操作温度.C(F):
