基于K-Spice的三相分离器液位设定分析及优化

摘要

合理的分离器液位设定值对分离器的安全运行尤为重要,但目前针对分离器液位设定值缺乏系统性研究.本文以国内某海上平台的油气水三相分离器为例,使用K-Spice软件建立与现场运行参数一致的动态模型,通过模拟计算得到油相出口液位调节阀发生故障时分离器内液位的变化情况,并与壳牌内部推荐方法的液位设定值进行对比,以确定三相分离器液位设定值的合理性.结果表明:壳牌内部推荐做法的高高液位关断(LAHH)设定值和低低液位关断(LALL)设定值合理,可确保关断过程中不会发生"冒罐"或"气窜"事故;但高液位报警(LAH)设定值偏高、低液位报警(LAL)设定值偏低,一旦调节阀故障可能引起油田停产.基于动态仿真结果,提出了优化后的油气水三相分离器液位设定原则,在液位报警设定中考虑了现场操作人员的响应时间,并给出了优化后的高液位报警(LAH)设定值和低液位报警(LAL)设定值,以确保操作人员可在分离器关断前将故障排除或采取应急措施消除液位异常状态,避免引发油田停产.本文研究成果为海上平台分离器液位设定值的确定提供了参考.