摘要：本文针对井流物油气比高和凝析油的特点，通过采用一系列新型高效分离元件，不仅分离效果完全达到所要求的技术性能指标，而且有效地保证了高压容器的安全可靠运行，对凝析气田的开发利用起到了重要作用。

关键词：高压凝析气分离器;结构设计。

一、前言

牙哈凝析气田位于新疆维吾尔自治区库车县境内，其油藏流体类型复杂、埋藏深（5000m以上）、地层压力高（50MPa），是特殊类型的油气藏，开发难度大，技术含量高，是目前已开发的国内最大的、唯一的高压、高产凝析气田，是第一个采用循环注气部分保持地层压力开采的整装凝析气田，需要解决一系列技术难题。由于井口压力高，凝析油产量大，油气比高，而凝析油具有“三低两高”即低密度、低黏度、低含硫、高含蜡、高凝固点的特点，使得与之配套的关键设备—计量、生产分离器压力很高，设计压力达12.6 MPa，属高压容器，而高压容器在选材、设计、制造、检验和验收等方面要求非常高，需要解决很多技术难题才能满足要求，而且结构上采用一般油田常规的分离元件，达不到理想的分离效果。因此要实现地面复杂工艺技术设计的关键在于高压凝析气分离器的成功研制上，其核心问题是分离元件的研制。

二、分離结构设计

分离器整体结构主要由入口动能吸收器、沉降段PERFORMAX（改进型）板组、气体出口丝网除雾器、油水堰板、液出口破涡器等组成。我们还根据工艺操作条件，利用引进的工艺处理软件进行了工艺模拟计算，从而得出最佳的工艺处理方案，设计合理的气液停留时间。

1、入口动能吸收器

入口采用新型“捕鼠器”式的动能吸收器。分离器入口部分的结构型式对分离器的整体分离效果起着非常重要的作用。通过大量的对比研究，理论论证，现场调查，采用新型的“捕鼠器”式的入口装置，它通过不断改变方向使入口气液得到良好碰撞，使来流产生减速度，定向动能被吸收，与常规的碟形入口装置相比，前者气液和液液分离更加充分，且更适合于油气比大的场合。该入口装置，使气液在初分离段能够达到三个目的：快速的减少液体的动能;使管线来的气液定向动能被吸收，机械分开，从气体中除去大部分液体;消除动能及使气液机械分开的同时，避免了激烈的搅动，使雾沫夹带最小。

2、沉降段PERFORMAX（改进型）（改进型）板组

沉降段采用了国家科技攻关课题-油气水分离处理成套装置中开发的高效聚结元件PERFORMAX（改进型）板（又称PERFORMAX（改进型）板雾沫捕集器）。经此PERFORMAX（改进型）板后，气体中所携带的99%的直径大于100μm液滴被除去。在设计中我们采用的是3组PERFORMAX（改进型）板组合在一起，其中PERFORMAX（改进型）板分两种型式，即Ⅰ型和Ⅱ型，交错组合，这样气流的截面总体上又有垂直—水平—垂直的变换气体流通的横截面积，比起普遍采用的蛇形叶片式捕集器的单一的垂直流通截面，分离效率提高5～6倍。

3、气体出口丝网除雾器

捕雾段采用不锈钢丝网除雾器。经二次分离段进入捕雾段来的气体，仍然含有一些较细小的液滴，直径约为100μm下，这些细小的液滴通过重力沉降分离是不经济的，为此采用捕雾器，目的是最大限度地去掉二次分离后仍留在气流中的细小液滴。通过除雾器上部的气体出口，排出的气体中含液量可达到0.5 g/m3的指标要求。

4、油、水腔堰板

合理的油腔和水腔结构设计。经过足够长时间的重力沉降分离后，油水两相分别进入集油区和集水区，利用“U”形连通管原理，油腔后侧的水和油腔前侧的油水保持相等的静压头而通过连通管进入集水区。其优点是有利于油面高度和水面高度的控制，其控制方法是气液界面控制，避免了液-液界面控制的不足。另一优点是油水分别排放，减少了相互夹带，提高了分离效率，还可防止泥沙堵塞。

5、 出口设破涡器

能够有效地防止了液体出口处发生涡流，使气体不吸入液体出口，不致引起气液界面波动，影响分离效果。

三、结论

综上所述，通过采用上述一系列高效分离元件，在高压容器结构尺寸相对减小的情况下，分离效率比常规分离器提高10倍以上，分离效果完全达到所要求的技术性能指标。

牙哈凝析气田地面产能建设工程于2007年8月完成设计，装置于2009年10月一次投产成功。经过三年的运转实践，6台高压凝析气分离器运行安全可靠，分离效率高，满足了生产需要。

作者简介：

钱媛（1980-）女，汉，辽宁盘锦人，中油辽河工程有限公司，工程师，本科学历，现从事化工设备与机械设计工作。