![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Сепарация нефти и сепарация природного газа.Нефтяные сепараторы предназначены для получения нефтяного газа, выделившегося из нефти при ее движении по стволу скважины, трубопроводам-шлейфам и сборному коллектору. В результате сепарации снижается перемешивание нефтегазового потока и снижаются гидравлические сопротивления за счет транспорта газонасыщенной нефти. Классификация нефтяных сепараторов. 1. по назначению (замерносепарирующие и сепарирующие); 2. по геометрической форме и положению в пространстве (цилиндрические, сферические, горизонтальные, вертикальные, наклонные); 3. по числу ступеней сепарации (одно-, двух-, трехступенчатые); 4. по разделению фаз (двухфазные – нефть и газ, трехфазные – нефть, газ и вода); 5. по рабочему давлению (высокого – 6,4 МПа, среднего – 2,5 МПа, низкого – 0,6 МПа); 6. по характеру проявления основных сил (гравитационные, инерционные, центробежные). В нефтяных сепараторах любого типа основные элементы расположены в четырех секциях: 1. сепарационной (для разделения нефти и газа за счет центробежных и гравитационных сил); 2. осадительной (дополнительное выделение пузырьков газа из тонкого слоя нефти протекающего по наклонной плоскости); 3. каплеотделительной (для улавливания капель жидкости уносимых потоком газа); 4. секция сбора нефти. Принцип действия. При входе нефти в сепаратор происходит снижение ее давления, в результате начинается интенсивное отделение нефтяных газов. Для более полного разгазирования нефть плавно стекает по наклонным плоскостям в секцию сбора. При достижении определенного уровня срабатывает исполнительный механизм, и нефть поступает в трубопровод. Выделившийся нефтяной газ уносит в потоке капли нефти. Для их отделения используется каплеуловительная секция в виде жалюзийных насадок. Эффективность работы сепаратора оценивается по количеству отбираемой нефти и убывании уровня нефти в сепараторе за счет ее разгазирования. При одноступенчатой сепарации происходит контактное разгазирование, т.е. резкое снижение давления, нефть как бы кипит, выделяется большое количество легких углеводородов, которые уносят с собой капли нефти. Целесообразнее применят многоступенчатую сепарацию, т.е. дифференциальную (максимум 6 – 8 ступеней). При такой сепарации происходит плавное понижение давления, что влечет за собой также плавное выделение сначала легких, потом средних и тяжелых углеводородов. При этом практически все ступени работают в одинаковых условиях м выход нефти при многоступенчатой сепарации на 4% выше, чем при контактном разгазировании. Нефтяные сепараторы рассчитывают на пропускную способность, учитывая гравитационные силы. На работу сепаратора влияют: 1) физико-химические свойства нефти; 2) производительность сепаратора; 3) давление и температура в сепараторе; 4) обводненность нефти. Газовые сепараторы являются аппаратами для основного технологического способа подготовки газа к транспорту и для отделения механических примесей и конденсата. В зависимости от технологического процесса место установки сепаратора может быть следующее: 1. после регулируемых штуцеров на выходе из скважины – сепараторы первой ступени или грубой очистки; 2. на пунктах подготовки газа – сепараторы второй ступени или тонкой очистки. Классификация газовых сепараторов. 1. по принципу действия (гравитационные, инерционные), 2. по форме корпуса и расположению в пространстве (цилиндрические – горизонтальные и вертикальные, сферические), 3. в зависимости от технологического процесса (на сепараторы глубокой и тонкой очистки); 4. по расположению сборника жидкости (встроенный, выносной). Комплекс сепарационной техники сведен в параметрический ряд, базой которого является параметры работы установок подготовки газа. Для выбора и оптимизации технологических процессов, схем и отдельных аппаратов возможны два подхода: 1. варианты схем выбираются по экономическим критериям; 2. выбор оборудования осуществляется по показателям эффективности его работы и минимума энергозатрат. В настоящее время используют однокритериальную оптимизацию сложной технологической схемы и многокритериальный выбор отдельных аппаратов. Конструктивно газовые сепараторы можно разделить на двухемкостные горизонтальные и вертикальные с насадками различных типов (жалюзийные, уголковые, желобчатые, лопастные). Насадки предназначены для отделения жидкости и механических примесей и расположены в верхней трети части сепаратора. Различия газовых и нефтяных сепараторов. Сепараторы газовых и газоконденсатных месторождений рассчитаны на производительность 10000¸2000000 м3/сут. и на небольшое количество маловязкого конденсата Q=0,2¸800 см 3/м3. Для нефтяных месторождений сепараторы рассчитываются на производительность 1000¸1500 м3/сут. с газовым фактором 1¸200 м3/м3, поэтому сепараторы предназначенные для природного газа рассчитаны только на прохождение газовой фазы, скорость которой должна быть достаточной для выделения капельной влаги и механических примесей, а сепараторы по нефти рассчитываются как по количеству капельной нефти, уносимой потоком газа, так и по количеству пузырьков газа, уносимых потоком нефти. Основными силами, действующими в газовых сепараторах, являются центробежная, инерционная, сила тяжести, адгезия, в нефтяных – гравитация, которая за счет конструктивных особенностей аппарата может прибавлять силы инерции и пленочные процессы. Сепарация природного газа происходит достаточно спокойно и плавно, а сепарация нести сопровождается пульсациями различной частоты и амплитуды, т.к. природный газ это маловязкая среда, а нефть – практически несжимаемая вязкая жидкость. Работа газовых сепараторов характеризуется коэффициентом, определяющим отношение массы капельной жидкости, выносимой потоком газа из сепаратора к массе капельной жидкости, находящейся в газовой фазе до каплеуловительной секции аппарата. Коэффициент сепарации для аппаратов, работающих в номинальном режиме hс = 0,75-0,98 в зависимости от конструктивных особенностей аппарата. В нефтяных сепараторах кроме коэффициента, характеризующего аналогичный процесс, обязательно учитывается коэффициент сепарации нефти от пузырьков газа.
|