一次沉降罐
沉降时间按30h计，选用5000m³ 一级沉降罐3座（其中1座兼二次沉降罐）。 5000m³ 一级沉降罐设计参数如下： 尺寸 设计压力 设计温度 工作温度 喷油口高度 排水口高度 溢流出油口高度 Ф23640×14300 1960Pa、-490Pa 90℃ 80℃ 3.5m 1.0m 12.3m
原油沉降罐结构设计要点
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原油沉降罐结构设计要点
1. 进油管组 a) 进油总管沿罐直径方向由进口内伸到罐的另一侧，呈T 型分支，支管尽量靠近罐壁，以增大沉降容积，支管总长 度约占所在圆周长度的1/4。
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原油沉降罐结构设计要点
b) 喷油立管高度应在水层内，高度一般距罐底3.5m左右(由 工艺专业确定)，太高影响水洗作用，太低易破坏底部稳定 的水层，油水会串入出水管线。 c) 喷油立管数量8~9根为宜，喷油管面积之和宜为进液总管 面积的1.5倍左右，喷油管直径应由支管中心向两端逐渐增 大，使油水混合物分布均匀。
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二次沉降罐
选用5000m³ 二级沉降罐1座，用于一次沉降罐来液缓冲，沉降后原油含水＜5%。
设5000m³ 二次沉降罐设计参数如下：
尺寸 设计压力 Ф23640×12518 1960Pa、-490Pa
设计温度
工作温度 出油高度
90℃
80℃ 6.5m
浮动出油口
进油高度
0.7-10.5m
水。由此可见，靠静水压强可使油水界面 在一定的范围内波动，从而实现油水界面
的自动调节。
原油沉降罐结构及工作原理
在破乳、温度等生产条件均良好的条件下，油水界面的高度对出油及 出水指标有关键的影响。在一定的沉降容积和一定的含水率情况下，油水 界面高时，水洗的时间长，水中油滴上浮相应也有充分的时间，出水原则 上完全可达到或优于指标值。但油水界面高时，油层减薄，水滴在油层中 的沉降时间缩短，出油含水率相对会升高；如果油水界面较低，脱出油的 含水率相对降低，但脱出水含油率有可能会增加。因此，油水界面位置是 必须严加控制的一个重要参数。 一般情况下，原油含水量较大时，水洗脱水效果明显，操作时应在罐 内保持较高的水层；原油含水量较小时，沉降脱水效果较为明显，则应适 当增加油层厚度。
原油沉降罐结构及工作原理
乳状液在活性水中上浮，由于 乳状液与水层的剪切和摩擦作用， 有利于W/O （油包水） 型乳状液 的破解，从而加速水滴的聚结和沉 降。 水洗的结果是，油相在沉降罐 内有很短的停留时间就可达到油中 含水少的效果，剩下的是水中分离 出油滴，一般需要较长的停留时间， 除非在罐内加装相应的填料。
原油沉降罐结构及工作原理
2）沉降过程 水洗后的原油通过油水界面进入沉降段。这时大部分水已被分出， 原油自油水界面沿罐截面向上流动的速度越来越小，原油及其携带的较 小的水滴在密度差的作用下，连续相油不断上浮，分散相粒径较小的水 滴不断从油中沉降下来；当原油上浮到沉降罐上部液面时，以溢流方式 维持恒液面运行，含水率很小的原油进入上部的集油槽并从出油管排出； 沉降罐底部分离出来的水，经集水管汇集通过调节水箱出水管排出。
分离出的天然气经过两级TP板气液分离，最后经出气筒内捕雾器再次气液分离后，从气出口排
出。为得到最大的气液界面面积，将液面控制在直径的 1/2。
伴生气分离器
气出口
联合站内设Ф1600×7500伴生气分 离器1台，用于站内伴生气分液。设计
安 全 阀
参数如下：
外形尺寸：φ1600 H=7500
气 进 口
设计/操作温度:90℃ /75～85℃
气 出 口
人孔
油气进口
人孔
人孔
安 全 阀
补 气 口
浮球口
清砂口
清砂口
清砂口
排 污 口
连 通 口
油出口
两相分离器工作原理
当三台分离器并联运行时，液相连通，底部连通阀打开； 气相控制压力相同，天然气出口管线上阀打开。 工作原理：油气混合物自油气进口进入，先经过挡流板，油气流向和流速突然改变，使油气得
设计/操作压力：1.0MPa /0.3~0.8MPa 设计/操作温度:90°/75～85℃
浮球口 人孔 油出口 排污口
伴生气分离器工作原理
分离器正常生产时，其天然气进口阀、天然气出口阀保持开启状态；排污阀 处于关闭状态。由天然气分离器出口管线上的气动调节阀调节天然气分离器压力 （稳定阀前压力0.4MPa）。 凝液处理方法：为防止分离器底部的凝液冻结，冬季需启运电伴热。当底部 集液液位达到1.0m左右时，打开排污阀，将凝液排放至底水罐；液位降至0.3m 左右时，关闭排污阀。
两相分离器
联合站内设Ф3000×17212油气两相分离器3台，停留时约23min。满足《油田油 气集输设计规范》SY/T0004-98中7.1.2条“两相分离器的液相停留时间，当处理发 泡原油时可采用5～20min”的要求。 设计参数如下： 外形尺寸：Ф3000×17212
设计/操作压力：1.0MPa /0.3-0.8MPa
由此推导出油层厚度计算公式：
Ho =（H - Hwz）ρw /（ ρw-ρo ） 式中： H—溢油槽上沿距罐底高度。
原油沉降罐结构设计要点
最高Hwz的确定可根据原油密度或油水密度差事先假定，
再根据计算出的油层厚度范围最终确定。
一般原油密度<0.9g/cm3或油水密度差>0.1时，最高Hwz可 低于溢油槽200mm，否则可与溢油槽口齐平。
主工艺流程
加热 计量 压缩机
单井来油
计转站来油 加药 进站加热炉 两相分离器
一次沉降罐
二次沉降罐 含水＜5%
加药
脱水泵
空冷器 三相分离器
T=80℃
空冷器 计量外输 外输泵 净化油罐 含水＜0.5% 提升泵 负压稳定 （脱硫）
压缩机
压缩机
外输
脱水加热炉 T=90℃
四号联合站采用两级热化学大罐沉降脱水、负压稳定（脱硫）、
原油沉降罐结构设计要点
2. 集水管组
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原油沉降罐结构设计要点
a) 集水汇管与进液支管对称布置，尽量靠近罐壁。
b) 集水汇管采用单根管线上均布多个集水喇叭口，集水均
匀，减少死水区，集水汇管直径宜略大于出水管直径，以 防管内结垢影响流通面积。 c) 各集水支管的面积之和应大于集水汇管；集水喇叭口底 面距罐底的距离一般为1.2m，一是易保证出水指标值，二 是防止底部沉积的泥沙被带出。
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原油沉降罐结构设计要点
假定水箱调节范围为0~800mm，最高溢流出水口低于溢油槽200mm， 可算出油层厚度范围为： Ho 最小=（H - Hwz）ρw /（ ρw-ρo ） =（12.3-12.1）x 1.141/（1.141-0.9505）=1.2m Ho 最大=（12.3-11.3）x 1.141 /（1.141-0.9505）=6.0m 由此可得： 最高油水界面距罐底12.3 - 1.2 = 11.1m 最低油水界面距罐底12.3 - 6.0 = 6.3m 实际油水界面 = 喷油口高度3.5m+水洗段厚度（一般约为3~4m）=6.5m 该油水界面在6.3~11.1m范围之内。因此，水箱可选0~800mm调节范围。
原油沉降罐结构及工作原理 1. 结构
原油沉降罐结构及工作原理
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原油沉降罐结构及工作原理
2. 工作原理原油沉降罐的油水来自离主要包括底部水层的水洗和上部
油层中水滴的沉降两大过程，油水密度差是油水分离的主要 动力。 在沉降罐内，理论上主要为油、水两层，实际生产中常 产生上、中、下三层。上层为原油中水滴的沉降区；中层为
1.7m
脱水、循环泵
脱水泵 联合站内设3台双螺杆脱水 泵
2用1备。 形式：双螺杆泵 流量：250m3/h 排压：0.8MPa 防爆节能电机功率：132 kW
二次罐液位变频调节
脱水泵 二次沉降罐
循环泵 联合站内设1台双螺杆循环泵 用于站内循环、倒罐等工况使用 形式：双螺杆泵 流量：250m3/h 排压：0.8MPa 防爆节能电机功率：132 kW
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原油沉降罐结构及工作原理
3）油水界面的自动调节 油水界面控制根据静水压强原 理设计，由右图可列出能量平衡 方程 Hwρw + Hoρo = Hwzρw 式中: Hw—水层厚度（油水界面高度） Ho—油层厚度； Hwz —调节水箱出水口高度； ρw—操作温度下水的密度； ρo—操作温度下原油的密度。
原油储罐静止沉降放底水生产工艺生产合格原油，合格原油通过新建 外输管道输送至雅克拉装车末站外销。
橇装单井计量装置
液相计量范围 30～300t/d
气相计量范围100～10000 m³ /d 容器设计/操作压力：2.5MPa/0.3-0.8MPa 管路设计/操作压力：2.5MPa/0.3-0.8MPa 设计/操作温度：120°C/70-80°C
以初步分离。原油在重力作用下流入分离器的集液部分。集液部分容积使原油流出分离器前在集液
部分有足够的停留时间，以便被原油携带的气泡上升至液面并进入汽相。在设备的分离段设有高效 波纹板聚结器，加速了油水的沉降分离，提高分离效果。 集液部分的含水原油由出油阀排出，出油阀采用气动调节阀，和液位变送器联锁控制。
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原油沉降罐结构设计要点
4. 液位调节水箱调节范围确定
水箱调节范围一般分为0~400mm和0~800mm两种，可根据计
算出的油层厚度（既油水界面）范围选择所需的水箱调节范 围。
因：
Hw+Ho =H， 将
Hw = H - Ho
代入 ：
Hwρw + Hoρo = Hwzρw
得出：（H – Ho）ρw + Hoρo = Hwzρw