利用创新方法解决计量分离器部分故障方法探讨

1、前言

目前，在油田生产中采油井的产液计量方式有很多种，比如：玻璃管量油、示功图远传量油、计量车井口计量等等。计量分离器是最主要的油气计量设备，它是一种较低的压力容器设备。常用的计量分离器分为立式计量分离器和立卧结合（复合）式计量分离器。它的原理均是利用隔板撞击分散，使溶解在油中的天然气分离了出来，再利用重力作用进行气液的分离。进行了气液的分离后，通过容积法，以及连通器的原理，利用玻璃管或磁翻板液位计来观测液位的高度，通过单位时间内进入分离器罐体内的液量来计算单井的产液量。但是由于经过长期的使用，分离器的下部会发生淤沙堵塞的现象，玻璃管上流管线穿孔等一系列故障，导致无法进行正常的计量。为此通过创新方法对分离器内部进行冲沙操作，以及对内部穿孔进行外引管线的改造，恢复了分离器正常的使用功能。

2、分离器故障现象及原因分析

分离器故障现象：一是玻璃管或翻板液位计不上液面，液面上下串动或排液的时候液面不下降。立卧结合式分离器卧罐的部分积沙，造成分离器反复堵塞的问题。二是气平衡的管线进油堵塞的问题。三是玻璃管上流管线罐体的内部穿孔的问题。

2.1 下流管线堵塞状况介绍

在量油操作过程中，如发现流程倒入计量分离器后，发现长时间不上液面现象，首先要排除是否是单井井况发生了改变，造成确实无液进入液量或进液量减少。经过2-3口井验证，如果确定无液面上升现象，可以确定为玻璃管下流管线堵塞问题。但是如果发现液面存在上下串动或者排液的时候液面不下降，可以确定为下流管线部分堵塞。如果发生完全堵塞现象，处理不及时，就会有可能发生分离器底排污管线堵塞，造成底部排污的不畅。

立卧结合式分离器进行冲洗后，如果短期内再次发生堵塞现象，则有可能是卧罐部分积沙严重所导致的。立卧结合式分离器卧罐部分是分离器重要的沉沙装置，液流进入分离器后，首先通过卧罐部分进行杂质的沉降，再经过隔板后液流进入立罐的部分，进行计量。但由于卧罐排沙很容易被大家忽视，所以容易造成卧罐大量积沙，积沙量达到立罐的入口后，则随液流进入立罐底部的底水包内，堵塞玻璃管下流管线的入口，而且堵塞现象会反复的发生。

2.2 平衡管线堵塞状况介绍

在量油过程中，如果发现各井量油的产量普遍降低，液面上升比较缓慢，而且排液时有液面下降比较快的现象，则说明玻璃管上下流管线均比较畅通，而气平衡管线发生了堵塞现象。这样的现象大多是因为量油的时候操作不当，造成液面灌满后串入气平衡管线所导致的。或者是罐体上部的捕雾网发生了破损，气液分离不彻底，长期运行造成了气体将液滴带入气平衡管线，淤积后造成了管线的堵塞。

2.3 内部穿孔状况介绍

另外一种故障现象是分离器玻璃管上流阀门打开后，液流自上部进入玻璃管内，而且带有比较多的原油，污染了玻璃管的内壁，导致液面位置无法观测。此种故障现象为玻璃管上流管线在进入罐体后，与卧罐部分相结合的地方焊接部位发生了穿孔，液流通过穿孔的部位直接进入玻璃管内壁所造成的。

3、故障处理方法

针对故障的不同原因，通过具体的分析，制定了具体的方案，利用新的方式对故障进行了处理，可以达到恢复分离器本身功能，乃至延长分离器使用寿命的目的。

3.1 下流管线堵塞故障处理

当分离器玻璃管的下流管线底部发生堵塞现象时，如果用常规的来液进行冲洗，往往很难达到预期的冲洗效果。由于玻璃管下流管线进入分离器后，下行穿过隔板，到达分离器的底部。而常规进液经多级缓冲后，对分离器下部无法造成冲击，所以底部淤沙仅表面松散一小部分被冲出到罐外，而稍微有胶结的淤沙仍然继续存留在罐底，所以冲沙效果并不是很明显。同时由于立卧结合式分离器卧罐部分的沉沙以及淤堵卧罐排污，即使完全打开阀门也无法将淤沙彻底的排除。针对以上问题，采用了掺水冲沙法，利用连接软管，从掺水管线压力表取压力阀门的地方，直接连接到玻璃管下流管线，通过高温高压掺水直接对罐体底部淤沙进行冲洗。如果遇到底排污管线堵塞的现象，可通过变径接头，将掺水从计量间外部放空，直接连接排污到管线的出口，打开排污阀后，利用掺水自下而上对罐体内部进行冲洗。冲洗后再对罐体进行彻底的排污。

当发现分离器发生反复堵塞现象时，则需要利用专用工具对卧罐部分淤沙进行彻底的冲洗。

专用工具由壳体、法兰盘、钻头、通杆、冲沙出口阀、掺水入口阀等部分组成。使用时，首先关闭分离器的进口阀门、出口阀门，然后将工具通过法兰连接于分离器卧罐下方放空排污阀门处，冲沙出口阀外接排污的软管，掺水入口阀门处连接掺水管线。通杆通过壳体中央轴线，前部连接钻头，并与壳体间通过密封圈密封。连接完成后打开放空排污阀门，由于此时罐体下部泥沙沉积，排污阀门处没有任何泥沙排出，此时需先关闭冲沙出口阀，向上推动通杆穿过排污阀，利用钻头钻透沉积的沙层，打开掺水入口阀门，向罐体内进行冲洗，当罐体内水量达到一定量后，打开冲沙出口阀向外排出淤沙，并利用掺水入口阀门所进入的掺水携带泥沙，将泥沙等杂质带出管线，排放到固定的地点。使用该工具已冲洗计量间分离器两座，单座分离器清理出泥沙近0.5m3，有效解除了分离器的淤堵，恢复了分离器正常功能。

3.2 平衡管线堵塞故障处理

针对气平衡管线堵塞问题，同样可通过掺水冲洗的方式进行解决。冲洗时利用计量间前侧气平衡排污出口，通过转换接头转换后，连接到掺水管线上。然后打开气平衡放空阀门，随后打开掺水管线压力表的控制阀门。如果淤堵较为严重，会发生压力短暂上升现象，随后掺水通过气平衡管线进入分离器的气顶部位，压力下降。此时可用手触摸气平衡管线出口方向部分，管线会随时间变化逐渐的变热，最终温度达到掺水的温度，说明管线已经完全畅通。拆除冲洗管线后，量油时经气体自然的吹扫，可以将管线内剩余掺水带入到回油管线中，保持了气平衡管线的畅通。

3.3 内部穿孔故障处理

针对立卧结合式分离器玻璃管上流管线内部穿孔问题，经内部探查，均为上流管线与卧罐穿越处焊接部分腐蚀所致。由于压力容器内部无法采用动火作业进行修补，因此，只能进行外部的补救措施。经过对分离器工作原理的分析，上流管线上行后，连通气顶部位，上口处于液面之上，与气体连通，保持压力的平衡。而分离器卧罐部分本体也设计有一个液位计，但是由于设计上的问题，并没有投入使用。但这个液位计上流管线结构、高度与立罐部分的结构、高度基本是一致的，如果加以改造，完全可以替代卧罐上流管线的作用。基于以上的分析，采取将原上流管线控制阀门关断，在阀门外侧连接一个转换的接头。通过承压6Mpa的316不锈钢耐腐波纹软管连接至卧罐液位计上流管线的控制阀门处。利用此管线绕开原来穿孔的部位，直接连通分离器的气顶，达到气压平衡的目的。改造后，经1年零3个月的使用，完全恢复了分离器原有功能。

4、结论

1、原有分离器冲洗方法无法达到冲洗作用。

2、利用新方法与新工具的配合使用，达到排除故障的目的。

3、利用流程改造，可以恢复分离器的功能，避免计量分离器报废。