[科普中国]-油气水分离

将油井产出的原油、伴生气和采出水进行分离的工艺技术。为了处理、储存和输送油井产出油、气、水混合物，需要将其按液体和气体分开，并将水从原油中脱除。前者称油气分离，后者为原油脱水。

将油井产出的原油、伴生气和采出水进行分离的工艺技术。为了处理、储存和输送油井产出油、气、水混合物，需要将其按液体和气体分开，并将水从原油中脱除。前者称油气分离，后者为原油脱水。1

油气分离包括平衡分离和机械分离两个方面的内容。组成一定的油气混合物在某一压力和温度下，只要油气充分接触，就会形成一定组分的气相和液相，这种现象称为平衡分离。把形成的液相和气相用机械的方法分开，称为机械分离。将油气混合物分离为单一相态的原油和天然气的过程通常是在油气分离器中进行。无论采用什么型式的分离器，都应使溶解于原油中的气体及气体中的重组分在分离器控制的压力和温度下尽量析出和凝析，使气液两相接近平衡。为达到这一目的，又要考虑经济合理，通常对分离器分出的气体质量的要求是从气体中带出的液体不超过50mg/m3 ，并且不将直径大于10μm油滴带出。（见两相分离器、三相分离器）

合理的分离压力应按原油组成和集输压力条件，经相平衡计算后优化确定。油气分离的方式有一次分离、连续分离和多级分离三种。从理论上讲，分离级数越多，储罐中原油收率越高，但过多增加分离级数，储罐中原油收率的增加量将愈来愈少，投资上升，经济效益下降。生产实践证明，气油比较高的高压油田，采用三级或四级分离，能得到较高的经济效益；但对于气油比较低的低压油田（进分离器压力低于0.7MPa）采用二级分离经济效益较好。

一次分离油气混合物的气液两相在一直接触的条件下逐渐降低压力，最后流入常压罐，在常压罐中气液两相一次分开。这种分离方式有大量气体从储罐中排出，如果不回收这部分气体，将造成轻质组分的大量损耗。另外，油气进入储罐后，对储罐冲击力很大，增加了生产的不安全因素，实际生产中不宜采用。2

连续分离油气混合物在管路中压力逐渐降低，不断将逸出的平衡气排出，直至压力降为常压，平衡气也排除干净，剩下的液相进入储罐。这种方式在实际生产中很难实现。

多级分离油气两相在保持接触的条件下，压力降至某一数值时，将逸出的气体排出，脱除气体的原油继续沿管路流动，降至另一较低压力，将该段压降过程中逸出的气体排出。直至压力系统降至常压，产品进入储罐为止。油田经常在油罐前设置负压闪蒸或微正压加热闪蒸等原油稳定装置。目的是避免大量气体进入油罐，以增加轻质组分收率。通常将储罐作为多级分离的最后一级来对待。

原油脱水从油井中生产出的油气混合物中常含有大量的水和泥砂等机械杂质，特别是在油田的后期生产中，油井采出的水量可达其产液量的90%以上。另外，在集油过程中，当采用掺活性水或掺蒸汽集油流程时，也会使油中含水增加。原油脱水主要方法有原油热化学沉降脱水、原油电脱水、先沉降后电脱两段脱水等三种。一般对于含水大于30%的原油，在脱水前先进行预沉降处理，分出游离水后再进脱水装置。合理的原油脱水工艺应根据原油性质、含水率及乳化程度、破乳剂性能等，通过试验和经济对比优化确定。

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学