陕西油田开采中油气分离技术答疑
大家好,我是扎根陕西油田一线的工程师老张。今天咱们聊聊陕西油田的油气分离技术——这里的地质条件特殊,原油黏度高、气油比低,分离工艺得因地制宜。我将结合多年现场经验,从工艺原理到成本控制,把大家最关心的问题掰开揉碎讲清楚。
陕西地区油田油气分离的核心工艺在如何高效分离油、气、水。
一、陕西地区油田偏爱“重力沉降+电脱水”组合
陕西地区油田的原油特性决定了分离工艺的独特性。原油黏度高,流动性差,气油比低(通常低于50 m³/t),这意味着轻烃挥发少,分离压力较低。我们采用重力沉降分离作为核心工艺,通过压力降低(从井口压力逐步降至常压)实现油、气、水的初步分离。具体流程如下:
井口初级分离:原油从井口流出,进入立式或卧式三相分离器,利用重力沉降原理分离出大部分气体和部分水。陕西油田的分离器操作压力通常控制在0.5–1.5MPa,温度40–60℃,处理能力根据井组规模调整,一般在50–2000m³/d之间。

二级分离:初级分离后的原油进入除油罐,进一步去除浮油和悬浮物。停留时间设计为2–4小时,表面负荷0.5–1.0m³/(m²·h),确保油水界面稳定。
深度脱水:陕西油田的原油含水率较高,需通过电脱水器进行深度处理。电脱水器利用高压电场(15–25 kV)使水滴聚结沉降,出口含水可降至<0.5%。操作温度控制在75–85℃,避免原油黏度影响分离效率。
那有人可能会问:这种工艺组合有什么好处呢?
陕西油田的原油含蜡量高,低温易结蜡,因此分离温度需适中,避免蜡沉积堵塞设备。另外,气油比低,轻烃回收价值有限,无需复杂的气体处理流程。重力沉降+电脱水组合投资低、运维简单,适合中小型油田。
如何应对陕西油田的“高含水、低气油比”挑战呢?
高含水处理:陕西油田的采出水含油量较高,需在分离流程中增加水力旋流器预处理。旋流器利用离心力分离油滴,粒径分离下限5–10μm,压降0.1–0.3MPa。可串联多级旋流器,提高除油效率。
低气油比应对:气体处理以“达标排放”为主,通过除雾器去除液滴后直接外输。若需回收轻烃,可增设小型稳定塔,但陕西油田因气量少,经济性较差,通常省略。
流程简化:陕西油田的分离流程以“井口分离器→除油罐→电脱水器”为主,相比其他油田的复杂流程,设备数量减少30%,运维成本降低25%。
二、从原理到选型,陕西油田的“分离三件套”
1.三相分离器:陕西油田的“分离基石”
原理:三相分离器利用油、气、水的密度差,通过重力沉降实现分离。陕西油田多采用卧式分离器,因其占地小、处理能力适中(200–1000m³/d),适合井组部署。
三相分离器的选型要点:
操作压力:0.5–1.5MPa,根据井口压力调整。
温度:40–60℃,避免蜡沉积。
材质:碳钢内衬防腐涂层,应对陕西油田的腐蚀性水质。

三相分离器运行过程中常见问题:
油水界面波动大:检查进料流量是否超限,或分离器内构件(如挡板)是否损坏。
气体出口带液:调整除雾器压差,或更换高效除雾元件。
2.电脱水器:陕西油田的“脱水利器”
原理:电脱水器通过高压电场使水滴聚结沉降。陕西油田的原油乳化严重,需采用交流电场+直流电场组合模式,提高破乳效率。
电脱水器的参数优化:
操作电压:15–25kV,根据原油含水率动态调整。
温度:75–85℃,降低原油黏度。
停留时间:30–60分钟,确保充分脱水。
电脱水器的运行维护技巧:
电极结垢:定期用柠檬酸溶液清洗,避免停机。
电流波动:检查乳化液导电率,或调整电场强度。
3.水力旋流器:陕西油田的“预处理专家”
原理:旋流器利用离心力分离油滴,陕西油田的采出水含油量高,需采用两级串联旋流器,第一级分离大颗粒,第二级分离细颗粒。

水力旋流器的选型要点:
粒径分离下限:5μm,确保除油效率>90%。压降:0.1–0.3MPa,避免能耗过高。
水力旋利器如何进行故障排查?
底流含油量高:检查入口流量是否超限,或旋流器锥体是否磨损。堵塞:定期用清水反冲洗,或更换耐磨内衬。
三、油田分离技术工艺成本预算与控制
1.初始投资:设备选型与成本优化
分离器:卧式分离器单价约50–100万元,当然最终要以具体规格来确定,也有十几二十几万就可以搞定的。陕西油田的井组规模通常配置1–2台,总投资约50–200万元。
电脱水器:单价约80–150万元,根据处理能力选择,陕西油田的典型配置为1台,总投资约80–150万元。
旋流器:单价约20–40万元,陕西油田的井组通常配置2–4台,总投资约40–160万元。
总初始投资:陕西油田的井组分离系统总投资约220–510万元,相比其他油田降低20%–30%。
2.运维成本:陕西油田的“降本秘籍”
能耗:电脱水器是主要能耗设备,陕西油田通过优化电场强度,将能耗从0.5 kWh/m³降至0.3 kWh/m³,年节省电费约20万元。
药剂:陕西油田的原油乳化严重,破乳剂用量较高,通过AI优化投加量,将药剂成本从120元/m³降至80元/m³,年节省药剂费约40万元。
人工:陕西油田的分离系统自动化程度较高,人工巡检频率从每日2次降至每日1次,年节省人工成本约15万元。

3.控制策略:陕西油田的“智能升级”
AI优化:陕西油田的分离系统已接入AI控制平台,通过实时监测油水界面、含水率、压力等参数,自动调整分离器液位、电脱水器电场强度、旋流器压差等,使分离效率提升15%,水质波动减少40%。
远程监控:陕西油田的分离系统支持远程液位与压力监控,通过手机APP或电脑端实时查看数据,异常情况自动报警,运维响应时间从2小时缩短至30分钟。
四、常见问题答疑:陕西油田的“实战经验”
1.分离器油水界面波动大怎么办?
原因:进料流量超限、分离器内构件损坏、气体出口带液。
解决方案:检查进料流量,调整分离器液位控制阀;更换损坏的挡板或除雾器;优化气体出口压力。
2.电脱水器电极结垢如何在线清洗?
方法:用柠檬酸溶液循环清洗,避免停机。陕西油田的现场经验表明,柠檬酸浓度5%、温度60℃时,清洗效率最高,耗时约2小时。

3.旋流器堵塞如何处理?
预防:定期用清水反冲洗,陕西油田的实践是每24小时反冲洗1次,每次10分钟。
处理:若堵塞严重,拆卸旋流器,用高压水枪清洗内壁。
陕西油田的油气分离技术以“重力沉降+电脱水”为核心,通过简化流程、优化设备选型、降低运维成本,实现了高效、经济、环保的分离目标。相比其他油田,陕西油田的分离系统投资低20%–30%,运维成本降25%,分离效率提升15%,水质达标率100%。未来,陕西油田将继续探索AI与分离技术的深度融合,为行业提供更多“陕西经验”。
下期预告:下一期将结合新疆油田的实际运行条件,从现场角度探讨油气分离系统在高含水、含砂及低温环境下的应用经验。