4.3 气液分离

4.3.1 天然气的分离器宜设在集气站内。气井产液量大、距集气站较远时,分离器宜设置在井场。

4.3.2 天然气凝液分离工艺应根据天然气凝液含量、天然气压力和产品方案等因素综合分析确定,可采用常温分离、常温多级分离或低温分离工艺。

4.3.3 气液分离宜采用重力分离器。重力分离器形式宜符合下列规定:

1 液量较少,要求液体在分离器内的停留时间较短时,宜选用立式重力分离器;

2 液量较多,要求液体在分离器内的停留时间较长时,宜选用卧式重力分离器;

3 气、油、水同时存在,并需分别进行分离时,宜选用三相卧式分离器。

4.3.4 站内计量分离器和生产分离器的数量应符合下列规定:

1 连续计量的气井,每井应设1台计量分离器且兼作生产分离器之用;

2 周期性计量的气井,计量分离器的数量应根据周期计量的气井数、气井产量、计量周期和每次计量的持续时间确定。生产分离器的数量应根据气井产量及分离器通过的能力确定。

4.3.5 重力分离器的设计应符合现行行业标准《油气分离器规范》SY/T 0515的有关规定。

4.3.6 立式重力分离器的直径可按下式计算:

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式中:D——分离器内径(m);

qv——标准参比条件下气体流量(m3/h);

T——操作温度(K);

Z——气体压缩因子;

P——操作压力(绝)(MPa);

Wo——液滴沉降速度(m/s),按本规范公式(4.3.8-1)计算;

K1——立式分离器修正系数,宜取K1=0.8。

4.3.7 卧式重力分离器的直径可按下式计算:

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式中:K2——气体空间占有的空间面积分率,按本规范附录A取值;

K3——气体空间占有的高度分率,按本规范附录A取值;

K4——长径比。当操作压力P(绝压)≤1.8MPa时,K4 取3.0;1.8MPa<P≤3.5MPa时,K4取4.0;P>3.5MPa时,K4取5.0。

4.3.8 液滴在分离器中的沉降速度可按下列公式计算:

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式中:Wo——液滴在分离器中的沉降速度(m/s);

g——重力加速度,g=9.81m/s2

dL——液滴直径,取60×10-6 m~100×10-6 m;

ρL——液体的密度(kg/m3);

ρG——气体在操作条件下的密度(kg/m3);

f——阻力系数,按本规范公式(4.3.8-2)计算f·(Re2),再查本规范附录B得出f值;

μG——气体在操作条件下的黏度(Pa·s)。

4.3.9 分离器内通过丝网捕雾器的设计速度宜取丝网最大允许速度的75%。气体通过丝网最大允许速度可按下式计算:

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式中:vmax——气体通过丝网最大允许速度(m/s);

KSB——桑得斯-布朗(Souders-Brown)系数,KSB可按现行行业标准《丝网除沫器》HG/T 21618选取。

4.3.10 湿气输送的集气系统应分析各种操作工况下段塞流的影响,并应采取措施控制或捕集段塞流。管道终端设有段塞流捕集器时,段塞流捕集器形式应根据工艺流程、储液体积和场地面积等因素综合分析确定,可采用容积式、多管式和环管存储式三种形式。在压力高、液塞体积大的场合宜采用多管式段塞流捕集器。