Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.
1. Echipament pentru separarea uleiului de gaz
În procesul de ridicare a fluidului din puțuri și transportul acestuia către punctul central al colectării și tratării uleiului, gazului și apei, presiunea scade treptat, iar uleiul este eliberat din ulei. Volumul gazului degajat pe măsură ce presiunea scade în sistem crește și este de obicei de câteva zeci de ori mai mare decât volumul lichidului. Prin urmare, la presiuni scăzute, depozitarea lor comună și, uneori, colectarea devin imposibilă. Este necesar să se efectueze colectarea și depozitarea lor separată.
Procesul de separare a gazului de petrol se numește separare. Aparatul în care gazul se separă de producția de puțuri de petrol se numește separator de gaze.
În sistemele moderne de colectare a țițeiului și a gazelor, toate blocurile automate de măsurare a grupurilor, stațiile de pompare de rapel și punctele centrale de colectare și tratare a petrolului, a gazelor și a apei sunt echipate cu separatoare de gaze.
La unitățile automate de dozare a blocurilor, separarea gazului de ulei se efectuează numai în scopul măsurării separate a vitezei de producție a puțurilor în lichid și gaz. După măsurare, petrolul și gazul sunt din nou amestecate și alimentate într-un rezervor comun de petrol și gaze.
Adesea, îndepărtarea gazului liber din petrol se efectuează în mai multe locuri. Fiecare punct de ieșire al gazului separat este numit etapa de separare a gazului.
Separarea în mai multe etape este utilizată pentru a îndepărta treptat gazul liber, pe măsură ce presiunea scade. Se folosește la presiuni mari la capul puțului.
Amestecul de petrol și gaze din puț este trimis mai întâi la separatorul de gaz de presiune înaltă, în care cea mai mare parte a gazului este eliberată din ulei. Acest gaz poate fi transportat pe distanțe lungi sub presiunea proprie.
Din separatorul de presiune înaltă, uleiul intră în separatorul de presiune medie și joasă pentru separarea finală de gaz.
2. Clasificarea separatoarelor, aranjament și principiu de funcționare
Separarea gazelor din petrol poate avea loc sub influența forțelor gravitaționale, inerțiale și datorită udării selective a uleiului. În funcție de aceasta, se disting gravitația, separarea inerțială și peliculă, iar separatoarele de gaz sunt gravitaționale, hidrocyclone și louver.
Separarea gravitațională se datorează diferenței dintre densitățile lichidului și gazului, adică sub influența gravitației lor. Separatoarele de gaz care lucrează pe acest principiu se numesc gravitaționale.
Separarea inerțială are loc cu rotiri clare ale fluxului de gaz. Ca rezultat, lichidul, ca cel mai inerțial, continuă să se miște în linie dreaptă, iar gazul își schimbă direcția. Ca urmare, ele sunt împărțite. Pe acest separator principiu gaz hidrociclon de lucru construit, realizat amestec de gaz-ulei de alimentare în capul ciclon, în care un lichid este scăzut la suprafața interioară, iar apoi curge în jos în spațiul de petrol al separatorului de gaz, și se mută de gaz prin mijlocul ciclonului.
Conform denumirii, în separatoarele de petrol și gaze există trei zone: separarea, sedimentarea și demolarea. În zona de separare, cea mai mare parte a gazului liber este separată de lichid. Acest lucru se realizează prin intermediul unor dispozitive diferite care asigură o viteză optimă de rotație sau a fluxului de lichid, sau o interfață suficient de ridicată în fază datorită coincidență lichidului cu un strat subțire dintr-un jgheab special. În zona de sedimentare, gazul de petrol în creștere este eliberat din particule relativ mari de lichid sub acțiunea forțelor gravitaționale. Zona șicane purificarea finală a gazului din particule mici de lichid sub influența forțelor de inerție manifestate atunci când o schimbare bruscă în direcția de curgere pe măsură ce trece între plăcile deflectoare, precum și forțele de adeziune manifestate în adeziunea picăturilor de lichid la suprafața ochiului de plasă, iar celălalt orificiu impingement.
Cele mai răspândite în câmpurile petroliere au fost separatoarele orizontale, caracterizate de o capacitate crescută pentru același volum al aparatului, o mai bună calitate a separării, o întreținere mai ușoară și o inspecție mai ușoară decât cele verticale. În prezent sunt produse separatoare orizontale în două faze de tip NGS și UBS.
Împreună cu producția în doi faze a separatoarelor trifazate este organizată, care, pe lângă separarea gazului de petrol, servește și pentru separarea și evacuarea apei libere. Separatoarele trifazate sunt de tip UPS. Facilitățile de separare listate servesc ca echipament tehnologic al punctelor centrale de colectare și tratare a petrolului, gazelor și apei (CLPP).
În acele cazuri, când în câmpul sau în grupul de câmpuri de energie rezervoare se utilizează stații de pompare de rapel (CSN) pentru a transporta amestecul de petrol și gaze către CLPP.
Separatorii de tipul NGS sunt concepuți pentru separarea gazului din producția de puțuri de țiței în prima etapă și în etapele ulterioare de separare a uleiului, inclusiv separarea la cald în ultima etapă.
În tabel. 1. Sunt date principalele date tehnice ale instalațiilor de separare de tip NGS.
tip Separator NHS (Figura 1) constă dintr-un vas orizontal 1 echipat cu branșamente 2 pentru a introduce produsul pentru a ieși din petrol 10 și gaze 7. În interiorul recipientului direct din duză pentru a introduce amestecurile de petrol și gaze sunt montate distribuitor 3 și jgheabul înclinat (deflectoare) 4 și 5. În apropierea duzei, prin care este evacuat gazul, sunt instalate bare de protecție orizontale 8 și verticale 6. În plus, dispozitivul este echipat cu fitinguri și cuple pentru instalarea dispozitivelor de alarmă și control automat al modului de funcționare.
amestec petrolier intră în aparat prin admisia 3, își schimbă direcția de 90 °, și prin intermediul unității de distribuție de petrol împreună cu gazul rezidual este mai întâi direcționat spre jgheabul înclinat superior 4, și apoi în inferioară 5. Uleiul separat de primul gaz vertical trece un dezaburire 6 și purificarea gazului apoi orizontală 8. Aceste eliminatori subțiri realizată prin cădere de lichid (randament de peste 99%), ceea ce elimină necesitatea de a instala separator de gaz suplimentar. Produsul separat în separatorul prin duza de gaz 7, supapa și supapa de comandă (nu este prezentat în Figura 1) intră în rețeaua de adunare a gazelor.
În aceste figuri, prima cifră indică presiunea de lucru, a doua cifră indică diametrul separatorului (în mm).
Fig. 1. Separator de petrol și gaz de tip NGS
Uleiul separat acumulat în secțiunea de colectare a lichidului inferior al separatorului prin conducta de evacuare 10 este îndreptat către următoarea etapă de separare sau, în cazul utilizării aparatului în ultima etapă, în rezervor. Pentru a elimina posibilitatea formării pâlniei și a intrării gazului în linia de ieșire de deasupra orificiului de evacuare a uleiului, este instalat un disc 9.
Complexul de dispozitive și mijloace de automatizare oferă:
1. controlul automat al nivelului de lucru al amestecului de ulei și gaz din separator;
2. protecția automată a instalației (oprirea alimentării amestecului de petrol și gaze cu separatorul) cu:
a) creșterea în caz de urgență a presiunii în separator;
b) nivel ridicat de lichid de urgență în separator;
3. semnalizarea către unitatea de control a funcționării în caz de urgență a instalației.
Separatorul de petrol și gaze NGS conform GP 805 este proiectat pentru separarea amestecului de gaz-gaze la primele etape, intermediare și finale în sistemele de colectare și instalații de tratare a uleiului.
caracteristici tehnice
Volumul dispozitivului, m3 6.3; 12.3; 25; 50; 100; 150
Productivitatea pentru ulei, m3 / zi,
Presiune de lucru, MPa 0,4; 0,8; 1.4; 2.2; 3.6
în fluxul de gaz la ieșire, g / m3 nu mai mult de 0,1
cantitate de ulei,% vol. 1
Greutate, kg, nu mai mult de 93000
Separatorul NGS conform GP 805 a fost dezvoltat în loc de NGS conform GP 496 și are următoarele avantaje (pe exemplul aparatului V = 100 m3):
Fig. 2. Schema schematică a instalației de separare:
1 - amestec de petrol și gaze; 2 - gaz; 3 - ulei; 4 - drenaj; 5 - aburi; - un pulsator; - un eliminator de picurare; - capacitatea tehnologică
Capacitatea tehnologică, depuleratorul, eliminatorul de picături cu dispozitivul de pre-selecție a gazului, conductele de conducte și supapele de închidere sunt combinate într-o unitate de separare. O platformă este prevăzută pentru întreținerea instalației.
Montarea se bazează pe preselecției gazului din amestecul gaz-ulei în depulsators I, degazare finală în vasul de depozitare III și purificarea finală a gazului din picăturile de lichid din antrenării separatorul II. Amestecul de ulei de petrol din puțuri intră în depuleratorul I, unde se separă uleiul și gazul stratificat în conducta de alimentare. Gazul separat este descărcat în eliminatorul de picături II și uleiul intră în vasul de proces III. Gazul trece prin separator de tocat șir antrenării, curățat de picurare ulei printr-un regulator de presiune și trimis la conducta. Lichidul colectat în eliminatorul de picături curge prin duzele în vasul de proces. Din ultimul petrol trece prin cei doi pereți ai metalului expandat promovând deplasarea stratului intermediar între bulele de gaz și coalescența lor și separarea gazului rezidual din petrol. Uleiul separat în cele din urmă este trimis prin orificiul de ieșire și regulatorul nivelului de fluid în conducta de ulei.
Atunci când furnizarea de gaz necesară în depulsators separator secundar prin spațiul de gaz al rezervorului de depozitare la conducta de gaz dintre supapa dezaburire și depulsators este prevăzută și între depulsators tehnologice și a capacității - conducta.
Procesul tehnologic al instalării este complet automatizat și oferă:
- controlul automat al presiunii și al nivelului de ulei în vasul de proces;
- semnalizarea valorilor limită superioare și inferioare ale presiunii uleiului în vasul de proces;
- controlul local al temperaturii și presiunii uleiului în vasul de proces;
- emiterea unui semnal pentru închiderea automată a liniei de recepție a instalației la atingerea nivelului de limită superioară a uleiului;
- Generarea unei alarme generale către camera de control.
De separare de tip HIPS instalație de evacuare a apei preliminară destinată separării gazului din uleiul tăiat apă și apă a produs resetare gratuit în timp ce luați numărul de cont ulei deshidratat și apa care iese din aparat. Amenajarea tip HIPS sunt fabricate pentru o presiune de lucru de 0,6 MPa următoarele modificări: COC-3000 / 6M, STS-A-3000/6-6300 COC / 6M și HIPS-10000 / 6M. În același timp, toate modificările UPS au fost dezvoltate și la o presiune de lucru de 1,6 MPa.
Următoarele denumiri au fost adoptate în codul de plante al plantelor: UCS - instalare cu descărcare preliminară a apei; A - în versiunea anticorozivă; prima cifră după litere este cantitatea pe lichid (m3 / zi); a doua cifră este presiunea de funcționare admisă; M - modernizat.
Instalațiile automate sunt realizate într-un monobloc și constau din următoarele părți principale: o unitate de separare și evacuare a apei, supape de închidere și de control, un sistem de monitorizare și control (Figura 3).
unitate de separare și apă de evacuare sferică partiție goală la interior este împărțită în două compartimente - separarea A și B. Fiecare compartiment de decantare are o gură de vizitare, o supapă de reținere și fitinguri de scurgere.
Într-un compartiment de separare pentru o separare mai completă și pentru a preveni formarea spumei de raft este furnizat nefterazlivnaya 2. Pentru un flux uniform în unități operaționale paralele în separarea și decantare posturile compartimente au racorduri pentru ele lichide (în partea de jos) și gaz (în partea superioară).
Fig. 3. Diagrama schematică a instalațiilor, cum ar fi UPS-8000 și UPS-6300
În compartimentul pentru rezervoare, pentru o utilizare mai completă a volumului rezervorului, există un distribuitor 3 al lichidului de admisie, o conductă perforată cu ieșire de apă 8 și două prize 5 și 6 pentru scoaterea uleiului. Aranjamentul conexiunilor de extracție a uleiului face posibilă funcționarea plantelor în modurile de umplere completă și parțială. Instalarea UPC-6300 utilizează un eliminator extern de picurare 4, instalat deasupra secțiunii de decantare.
Instalarea funcționează după cum urmează. Producția de puțuri intră în compartimentul de separare A prin duza 1 și raftul de scurgere a uleiului 2, unde gazul se separă de faza lichidă. Gazul de ulei separat prin regulatorul de nivel este redirecționat către compartimentul B, de unde prin separatorul de picături 4 și regulatorul de presiune în colectorul de gaze.
Dacă instalația este aplicată la prima etapă de separare, este prevăzută o unitate de pre-selecție a gazului (depulerator). Când se utilizează unitatea pe etapa de separare II, nu este necesară instalarea unității de preselectare a gazului.
Emulsia apă-emulsie din compartimentul A este transportată în compartimentul B sub influența presiunii gazului. Diferența de presiune permisă între compartimentele B și A nu este mai mare de 0,2 MPa (în funcție de lungimea scurgerii dintre compartimente).
Emulsie apa intră în compartimentul de sedimentare B prin supapa de admisie 3. Partea principală a jeturilor care provin de la distribuitor, se deplasează radial, și o parte mai mică - în direcția celui mai apropiat aparat de fund eliptice. Venind pe pereții aparatului și pierzând energia cinetică, jeturile de emulsie reflectă și iau o direcție orizontală de-a lungul aparatului. apa supernatantă este drenat prin conducta de perforat 8. ulei Pre deshidratata evacuate prin duzele 5 și 6 asociate cu tubul perforat 7 amplasat în partea superioară a containerului.
Sistemul de control și de gestionare trebuie să implementeze:
- reglementarea nivelului de "gaz petrolier" la un nivel de 2400 mm;
- reglarea nivelului de apă-ulei la nivelul de 900 mm;
- reglarea presiunii în vasul de proces;
- măsurarea cantității de ulei pre-deshidratat;
- măsurarea cantității de apă evacuată;
- măsurarea cantității de apă circulantă;
- semnalizarea realizării valorilor de presiune stabilite și a limitei nivelului de ulei din rezervor;
- întrerupere de urgență la intrarea produsului atunci când nivelul uleiului din aparat atinge 2600 mm și presiunea prestabilită;
- măsurarea presiunii și a temperaturii.
Atunci când se operează în totalitate umple regulamentul nu se realizează „gaz-petrol“ nivel și alarmă la nivelul de alarmă, în prealabil uleiul deshidratat este îndepărtat printr-o duză superioară 5 conectată la țeava perforată și montarea 6 este închisă.
Găzduit pe Allbest.ru