在多年研究三相分離器計量技術(shù)的基礎(chǔ)上，并借鑒了國外的分離計量技術(shù)，我們研制了三相計量分離器并在現(xiàn)場進行了試驗，試驗結(jié)果證明，該分離器在工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計上有所突破，取得了良好的使用效果。

1 分離器設(shè)計方案的形成

　　 在20世紀(jì)70年代初期，有人曾經(jīng)對法國臥式三相自動計量分離器進行了大量的現(xiàn)場試驗。在對其應(yīng)用條件及我國油田的實際情況了解不夠的前提下，對其進行機械地仿制，如油水界面的控制浮球，后還是失敗了。失敗的主要原因是分離器內(nèi)油水界面控制不靈，經(jīng)常發(fā)生水中跑油或油中跑水現(xiàn)象。油水界面控制不靈在其它集輸設(shè)備如原油立式或臥式沉降脫水罐、電脫水器等設(shè)備中普遍存在，這個問題在以后的十多年里一直困攏著油氣集輸工作者，人們在設(shè)定的油水界面位置上安裝過各式各樣的儀表，效果都不理想。雖然仿制法國三相分離器的試驗失敗了，但使我們認識到，要想獲得三相分離器的成功，必須攻克界面控制的難關(guān)。為了弄清三相分離器油水界面在工作條件下的實際狀況，我們進行了如下的試驗：設(shè)計了一臺Φ1000的臥式三相分離器，如圖1所示。在分離器側(cè)面液體部分自上而下等距離設(shè)計了一列取樣閥。在運行時通過大量取樣分析得知，分離器在運行狀態(tài)下液體部分并不總是存在著一個上面是油，下面是水的清晰的油水界面，而常常是液體部分的頂部為含水率很低的純油層，分離器底部為清水層，在其間是一個含水率漸變過渡層。多年的大量現(xiàn)場實驗使我們得到了如下寶貴的經(jīng)驗：①界面控制是分離器成敗的關(guān)鍵技術(shù)；②以前用各種各樣的儀表來直接控制油水界面的嘗試是不可取的，在提高儀表控制精度上下功夫是方向性失誤。工藝條件對儀表的成敗起決定性作用。
　　 鑒于以上認識，我們在參閱了國外的一些資料后得到了啟示，擬定了以下三相分離器設(shè)計方案（見圖2）。
　　 考慮油井計量中油中雜質(zhì)多，且高含水井含氣量不高，所以選用立式結(jié)構(gòu)。分離器外附有集油桶和集水桶，各桶上下兩端設(shè)有液位控制器，該分離器把通常對油水界面的直接控制變成了由可調(diào)水堰管調(diào)節(jié)水的出口高度，與固定的油出口高度對應(yīng)，從而間接控制了油水界面高度，使得分離出的油和水分別進入油桶和水桶，如果排出的油或水的指標(biāo)不符合要求，只要調(diào)節(jié)水的出口高度就可方便地達到要求。油桶與水桶的液面控制是很容易實現(xiàn)的成熟技術(shù)，能夠可靠地運行。