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海上油气开采设备的油水分离技术及处理方法随着全球能源需求的不断增长，海上油气开采成为了一种重要的资源开发方式。
然而，在海上进行油气开采过程中，会产生大量的油水混合物，这对环境造成了严重的污染。
油水分离技术及处理方法的研发与应用成为了保护海洋环境、实现可持续发展的关键。
1. 油水分离技术的原理油水分离技术旨在有效分离油水混合物，保护海洋环境免受污染。
该技术的基本原理是利用物理、化学或生物原理来实现油水的分离。
1.1 物理分离技术物理分离技术主要包括重力分离、浮力分离和离心分离。
重力分离利用油水混合物的密度差异，通过物体的沉降速度来实现分离；浮力分离则利用气泡或浮球将油水混合物分隔开；离心分离则是通过离心力将油水混合物分离成不同层次的液体。
1.2 化学分离技术化学分离技术主要包括溶剂溶解、氧化还原和凝聚等方法。
溶剂溶解是利用具有选择性溶解性的有机溶剂将油水混合物分离；氧化还原则通过氧化剂与油水混合物中的有机物发生化学反应来实现分离；凝聚则是利用表面活性物质改变油水界面张力，使油水分离。
1.3 生物分离技术生物分离技术是利用微生物处理油污染的一种方法。
通过选择适应油污染环境的微生物株，使其利用油污染物作为能量和碳源，将油水混合物分解为无害的物质。
2. 油水分离设备及处理方法2.1 油水分离设备在海上油气开采过程中，常用的油水分离设备包括油水分离器、旋流器和浮式收集设备。
油水分离器是用来分离油水混合物的重要设备。
它通常由沉淀池、分离罐和倾斜板等部分组成。
油水混合物进入沉淀池后，通过重力分离，油浮于水上方形成一层。
然后，油水混合物流入分离罐，经过分离板的作用，油水再次被分离。
最后，油水分离后的水被排放或进一步处理，而油则被收集。
旋流器是一种利用旋流效应进行分离的设备。
通过旋流器的旋转运动，油水混合物中的油被带入旋流器的内部，形成涡旋效应，油浮在中心并被收集，而水则从外圈流出。
浮式收集设备通常用于海上漏油事故应急处理。
仰角式油水分离器流场的数值模拟刘苏;苏庆伟;黄坤;李新战;蒋艺【摘要】仰角式油水分离器是一种新型、高效的重力式油水分离设备，为了深入了解其分离机理和内部流场分布，利用Fluent 12.0数值模拟计算软件，基于多相流欧拉分析方法，结合Realizable k–ε双方程湍流模型对油水两相在分离器内的分离过程进行了数值模拟.结果表明：所选用的数值模拟方法能够较为真实地反映分离器的分离特性和内部流场分布，与传统卧式分离器相比较，仰角式油水分离器内堰板处的“死油区”和“死水区”明显减小，油水分离效率更高，当仰角为12◦时，油水分离效率达到了最高值90.48%，提高了29.26%；仰角式分离器的结构简单，但内部流场分布较为复杂，入口分液管处的速度分布不均匀，存在不同程度的旋流，易造成油水两相在分界面处的掺混；分液管处的结构有待于进一步地改进.%10.3863/j.issn.1674-5086.2012.06.022【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】6页(P147-152)【关键词】仰角式油水分离器;湍流模型;分离效率;流场;数值模拟【作者】刘苏;苏庆伟;黄坤;李新战;蒋艺【作者单位】中国石油四川销售分公司,四川成都 610017;西南石油大学石油工程学院,四川成都 610500;西南石油大学石油工程学院,四川成都 610500;中国石油西气东输管道公司甘陕管理处,陕西西安 710016;西南石油大学石油工程学院,四川成都 610500【正文语种】中文【中图分类】TE868刘苏，苏庆伟，黄坤，等．仰角式油水分离器流场的数值模拟[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2012，34（6）：147–152．Liu su,Su Qingwei,Huang Kun,et al．Numerical Simulation of Flow Field of the Inclined Oil-Water Separator[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2012，34（6）：147–152．重力式油水分离器是在重力场作用下，利用油水的密度差使油水分离的设备。
油量Qo 7.14
m3/min 水量Qw m3/min 气量Qg
0.5m3/min 选择水在分离器内停留时间tw
5min
选择油在分离器内停留时间to 1min
分离器长径比 b=L/D 3液体横截面占筒体截面的比例a
0.8分离器内液体占有体积V L =Qo×to+Qw×tw
7.14
m3
1.5590945m T/T长度 L
4.6772835
m
选取直径 D 1.6m 选取T/T长度 L 4.8m 气相有效长度Le=L-D 3.2m 液相有效长度Le=0.75L
2.4
m
三相分离器计算
第一步 初选分离器尺寸
1、给出油气水体积流量，单位m3/min 卧式罐通常为3~5，立式通常为3.5~5
3、选定分离器尺寸视气量决定，气量大可选0.5，气量小可选0.8通常相等
2、由VL=（πD 2/4）×a×bD=Qo×to+Qw×tw反推直径D
1.2、1.4、1.6、1.8、
2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、
3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、
4.0、)，圆筒长度范围1.8-16.8m，增量0.8m（即1.8、2.6、3.4、4.2、
5.0、5.8、
6.6、
7.4、
8.2、
9.0、9.8、10.6、11.4、12.2、13.0、13.8、14.6、15.4、16.2、16.8)
3
4L V D a b π
⨯=∙∙
第二步 按各相所需面积选分离器尺寸。
气田气液分离立式重力分离器的直径计算公式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／T0515的有关规定。
4．3．6立式重力分离器的直径可按下式计算：式中：D——分离器内径(m)；q v——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)；W o——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：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：式中：W o——液滴在分离器中的沉降速度(m／s)；g——重力加速度，g＝9．81m／s2；d L——液滴直径，取60×10-6m～100×10-6m；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)。
重力式油水分离器入口形式对其内部流场影响的数值模拟研究李巍;沈志恒;刘超;李勇;韩旭【摘要】该文通过对国内某海洋平台上的重力式生产分离器内多相流体的流动进行数值模拟分析,得出了采用不同的入口形式时,分离器内部油相浓度的分布规律.结果表明,采用具有内伸结构的入口形式可以有效减小入口影响区的面积,但由于气相的作用,反而影响了整体分离效果.研究结果为设计人员进一步优化入口形式提供了理论依据.【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2015(030)001【总页数】5页(P48-52)【关键词】数值模拟;重力式分离器;多相流;RNG k-ε模型;入口形式【作者】李巍;沈志恒;刘超;李勇;韩旭【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451;中海石油(中国)有限公司秦皇岛32-6作业公司,天津300451;中海油能源发展采油服务公司,天津300451;海洋石油工程股份有限公司,天津300451【正文语种】中文【中图分类】TQ051.8重力式油水分离器以其操作简便及后期维护成本低而获得使用方的青睐，海洋平台上大都采用重力沉降形式的分离器。
但影响重力式油水分离器分离效果的因素有很多，例如油气水三相密度差，混合相的体积流量，分离器内所采用的稳流内件形式，分离内件形式及油水各相所占的体积浓度等。
分离器内部结构的设计方法大致可以分为两种：一种为实验研究，一种为数值模拟研究。
实验研究主要是搭建实验台，通过实验来对各种油水混合物的流态及内件在分离过程中所起的作用进行分析[1-5]，实验结果相对更接近实际情况，但由于其周期长，投资相对较高，并且对于不同结构的分离器适应性较差，因而探寻另一种方式来解决这类问题就变得更加紧迫。
数值模拟计算方法近年来发展迅速，多种数值模拟软件已在许多课题的研究中发挥了重要作用[6-10]。
FLUENT作为国际上应用最广泛的流场模拟软件而受到流体研究工作者的青睐，该文旨在通过应用FLUENT软件对采用内伸式入口形式及半开管式入口形式的分离器内部的油、气、水三种组分的流动情况进行模拟，通过对结果的分析，得出影响分离效果的因素，获得改善分离效果的途径。
隔油池的设计——处理210立方米/小时的废水摘要本设计的废水以含油废水为主，隔油是处理含油废水的必要步骤，隔油的设备很多，可以根据含油废水的性质不同选择不同的隔油设备，而隔油池是处理炼油厂排放的含油废水的主要构筑物。
隔油池是分离废水中的浮油及泥沙的构筑物，它是利用油于水之间的密度差异进行油水分离的。
隔油池也是用上浮方法去除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物。
隔油池的一般分为平流式隔油池，斜管斜板式隔油池(平行板式隔油池和波纹板式隔油池)，吸油插板式隔油池，下水道式隔油池，排洪沟式隔油池等。
处理炼油废水常应用平流式隔油池和斜管斜板式隔油池，其中平流式隔油池是处理炼油厂废水的标准设备，它是美国石油协会的API制定的定定性标准而设计的。
平流式隔油池相对于其他类型的隔油池具有结构简单，运行管理方便，除油效果稳定等特点。
在本次设计通过比较依然选用平流式隔油池处理流量为210立方米/小时的生活废水。
通过水力停留时间、表面负荷率为主要设计参数计算得出平流式隔油池的构筑尺寸，画出结构示意图。
关键词：炼油废水，平流式隔油池，油水分离目录1 隔油池综述 (3)1.1 隔油池 (3)1.2 平流式隔油池 (3)2 隔油池设计部分 (4)2.1 隔油池设计中常用的数据和措施 (4)2.2 设计计算 (5)2.2.1 已知条件 (5)2.2.2 计算方法及过程 (5)2.2.3 平流式隔油池设计计算结果 (6)3 参考文献 (7)1隔油池综述1.1隔油池隔油池是分离废水中的浮油及泥沙的构筑物，它是利用油于水之间的密度差异进行油水分离的。
隔油池也是用上浮方法去除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物。
在隔油池中，相对密度小于1，粒径较大的油品杂质上浮于水面，与水分离；相对密度大于1的杂质则沉入池底。
所以，隔油池同时又是沉淀池，但主要起隔油作用。
和沉淀池类似，它也有平流式，竖流式及斜板斜管式。
我国目前多采用的是平流式隔油池，个别地方采用斜板斜管或其它形式的隔油池。
