Основные элементы конструкции сепараторов. Конструкции отечественных промысловых сепараторов. — КиберПедия 

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Основные элементы конструкции сепараторов. Конструкции отечественных промысловых сепараторов.

2019-08-07 300
Основные элементы конструкции сепараторов. Конструкции отечественных промысловых сепараторов. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

В различных сепараторах нефть от газа и воды отделяют: 1- получ нефтяного газа, использ как хим сырье или как топливо, 2-уменьшение перемешивания нефтегазового потока и снижение тем самым гидравлические сопротивления, 3- разложение образовавщейся пены, 4- отделение воды от нефти при добыче нестойких эмульсий, 5- уменьшение пульсации давления при транспортировке нефтегазоводяной смеси.

ЦКНБ – 1-вводной штуцер, 2- сливные полки, 3- фильтр для грубой очистки, 4- штуцер выхода газа, 5 – фильр газа тонкой очистки, 6- штуцер выхода нефти, 7 –корпус, 8- люк-лаз.

принцип работы: Нефтегазованя смесь поступает через вводной штуцер на сливные полки, где происходит основное выделение газа. Выделивш газ вместе с частица нефти проходит через фильтр грубой и тонкой очистки.

производительность- 2000,5000,10000,20000 т/сут,

Гидроциклонный – 1 –нижняя технологическая емкость, 2-штуцер, 3- верхняя технологическая емкость, 4- газоочиститель, 5- уголковый разбрызгиватель, 6-перфорированные перегородки, 7,9-сливные полки, 8-центробежный дегазатор, 10- вертикальная перегородка

производительность 400м3/сут

В двухемкостном сепараторе нефтегазовая смесь поступает в центробежный дегазатор где идет процесс разделения, нефти и газ на самостоятельные потомки. Нефть из центробежного дегазатора по сливной полке поступает в уголковый разбрызгиватель в котором поток нефти разбивается на множество отдельных струек, далее нефть через штуцер попадает на сливную полку и по ней стекает в нижнюю емкость. Газ отделившийся от нефти в дегазаторе проходит по верхней части емкости где под действием гравитационных сил из газа выделяются крупные капли жидкости. Перфорированные перегородки служат одновременно для очистки газа и выравнивания объемной скорости газа. окончательная очистка газа завершается в газоочистителе жалюзийного типа.

Вертикальный – 1- корпус, 2-раздаточный коллектор, 3-поплавок, 4-дренажная вода, 5-наклонные плоскости,6-ввод ГЖС, 7-регулятор давления «до себя», 8-выход газа, 9-перегородка для выравнивания скорости газа, 10- жалюзийный каплеуловитель, 11- регулятор уровня, 12-сброс нефти,13-сброс грязи, 14-люе, 15-заглушки

Нефтегазовая смесь под давлением на устьях скважин или давлением развиваемым насосами ДНС поступает раздаточный коллектор имеющий щель по всей длине для выхода смеси. Из щели нефтегазовая смесь поступает на наклонные плоскости, увелич путь движения нефти и облегающие тем самым выделение окклюдированных пузырьков газа. В верхней части сепаратора устанав каплеуловительная насадка жалюзийного. Основной поток газа вместе с мельчайшими частицами нефти, не успевшими выпасть под действием силы тяжести встречает на своем пути жалюзийную насадку в которой происходит «захват» капелек жидкости и дополнительное высаждение их и газа.

  Трехфазный – 1-корпус, 2-ввод ГЖС, 3-ввод горячей дренажной воды, 4-распределительное устройство, 5-отбор газа, 6- отбор ВНЭ, 7 – отбор отдельной воды, 8-устройство для предварительного отбора газа, 9-каплеобразователь.

Предназначена для разделения ГЖС продукции скважин на газ, водонефтяную эмульсию и воду, и указаны факторы, препятствующие получению качественной воды из этих аппаратов. В первых трех аппаратов продукция скважин разделяется на нефть, газ и воду в общей технологической емкости. Наиболее технологичным из этих типов аппаратов является КДФ

 

 

15. Эффективность работы сепараторов. Определение критичесуого размера пузырьков газа в турбулентном потоке(ф-ла Медведева В.Ф)

Коэф-ты уноса жид-ти и газа и показатели соверш-ва сепар-ра предельная средняя скорость газа в свободном сечении сепаратора νmax и время задержки жидкости в сепараторе tзад.зависят:

- физ-хим св-ва; - расход жид-ти и газа; - давления и Т; - уровня жид-ти в сепар-ре; - способности жид-ти к вспениванию.

Коэффициент уноса жидкости и коэффициент уноса газа соот-но равны: Кж=qж/Qг, Кг=qг/Qж,

где qж - объемный расход капельной жидкости, уносимой потоком газа из сепаратора; qг - объемный расход остаточного газа, уносимого потоком жидкости из сепаратора; Qж-объемный расход жидкости на выходе из сепаратора; Qг - объемный расход газа на выходе из сепаратора.

 (1.30)

(1.31)

где, qж - объемный расход капельной ж-ти, уносимой потоком газа из сепаратора, м3/ч; qr - объемный расход остаточного (окклюдированного) газа, уносимого потоком ж-ти из сепаратора, м3/ч; Q ж - объемный расход газа на выходе из сепаратора, м3/ч; Q ж - объемный расход ж-ти на выходе из сепаратора, м3/ч, при Р и Т сепарации.

Чем < Кж и К r при прочих равных условиях, тем совершеннее сепаратор.

Для получения требуемой степени очистки газа и жидкости в сепараторе необходимо правильно задаться расчетным размером частиц ж-ти и пузырьков газа. Средний диаметр пузырьков окклюдированного газа в турбулентном потоке нефти в ТП-де перед сепаратором можно опред-ть по ф-ле В.Ф. Медведева (1.32)

(1,32)

где: - число Вебера;   - число Рей-нольдса; - число Фруда; σcr - поверхностное натяжение на границе газ-дисперсионная среда; D - внутренний диаметр ТП-да; μc ρc-динамическая вязкость и плотность дисперсионной среды; ω- средняя скорость течения.

 

 

16.Расчет гравитационных сепараторов по газу

При расчете принимают: 1. частица (твердая или жидкая) им-т форму шара. 2. движ-е газа в сепараторе установившееся. 3. движ-е частички свободное, т.е. на нее не оказ-т действия др. частицы. 4. скорость оседания частицы постоянна, т.е. сила сопротивления газовой среды становится = массе частицы.

Для опред-ния скорости осаждения частиц любого размера силу тяжести приравнивают силе сопротивления.

Для частиц размером не > 80 мкм формуле Стокса (1.33)

(1,33)

Для частиц размером 300-800 мкм скорость осаждения опреде­ляют по формуле Аллена (1.34)

(1.34)

где νг – кинематическая вязкость газа. ν = μгг2

Осаждение частиц размером > 800 мкм происх-т согласно формуле Ньютона (1.35)

Приведенные ф-лы справедливы для расчета скорости осаждения шарообразных частиц. На практике для частиц различ­ной конфигурации скорость осаждения можно определить по следующей ф-ле (1.36)

(1.36)

где к и ξ – коэф-ты сопротивления (для шара к = 24 и ξ = 0,044; для круглых пластинок к = 17,4 и ξ=- 1,1).

Приведенные ф-лы справедливы при установившейся скорости движения частиц.

газа..

 (1.38)

Или (1,39)

(1,39)

 

Диаметр сепаратора опред-ся из средней скорости газа в сеп-ре:

 

17. Расчет гравитационных сепараторов по жидкости

Необх-м усл-ем эффективного отделения нефти от газа в секции сбора нефти явл-ся соотношение , где  - скорость подъема уровня нефти в пределах секции сбора, м/с, - скорость всплывания окклюдированных пузырьков газа в нефти, м/с.

При этом соотношении пропускная сп-ть по нефти:

1) для вертик-х сепараторов

Или

После подстановки  и замены g: .

2) для гориз-х сепараторов .

F – площадь зеркала нефти, являющаяся функцией уровня нефти в сеп-ре, м2. - динамич-я вязк-ть нефти, кг/м×∙с; d – диам-р окклюдированных пузырьков газа, м. rН rГ – плотн-ть нефти и газа в усл-х сеп-ра, кг/м3.

Для разрушение применяется хим,мех,термическое воздействие. Одним из эффективных способов снижения пенообразования является пропуск нефти через подогретую воду. Для этого сепаратора применяют сепараторы, в нижнюю часть которых встроена печь, подогревающая пластовую воду. 

 

 

18. Расчет циклонных сепараторов.

Теория расчета циклонов основана на предположении, что центробежная сила, действующая на частицу, равна силе сопротивления, которую оказывает газ, препятствующий её движению в ра­диальном направлении.

для самых мелких частиц (диаметром < 100 мкм) (1.49) (1,49)

для более крупных частиц (диаметром 100-800 мкм) (1.50)

(1,50)

для самых крупных частиц (диаметром > 800 мкм) (1.51)

(1.51)

где r - расстояние в радиальном направлении от оси циклона до частицы, м; ω- угловая скорость газа, 1/с.

Из формул (1.49-1.51) следует, что скорость движения частиц в циклоне при прочих равных условиях зависит не только от их диа­метра, но и от размеров циклона.

Диаметр циклонного сепаратора D при заданном расходе газа Q определяют по формуле (1.52)

(1.52)

где: D - диаметр циклона, м; Q - расход газа при стандартных ус­ловиях, тыс. м3/сут; ρ г - плотность газа при стандартных услови­ях, кг/м3; ρ ср - абсолютное среднее давл-е в циклоне, Па; Т -t-ра газа в циклоне, К; г - коэф-т сжимаемости; рат - 1,01 • 105 Па; Т = 293 К; ∆р - потери давл-я в циклоне, Па.

Потери давл-я в циклоне определяются по формуле (1.53)

где:  - скорость газа во входном патрубке; ρ г - плотность газа в рабочих условиях; ξ- коэф-т сопротивления, отнесенный к входному сечению.

Коэф-т сопротивления практически не зависит от ско­рости потока, а зависит от соотношения площади сечения выход­ного и входного патрубков (ξ= 2-4).

 

19.Расчет насадочных элементов сепараторов. Выбор числа ступеней и давлений сепарации.

  Технологический расчет насадочных сепараторов сводится к определению скорости набегания потока на насадку, при которой не происходит срыва и дробления капель ж-ти, осевшей в насадке. Критическая скорость газа, характеризующая это явление, определяется формулой(1.54)

где: σ - поверхностное натяжение на границе раздела газа и ж-ти, Н/м; А - параметр, величина кот-го зависит от типа применяемой насадки и требуемого коэф-та уноса капельной ж-ти k у.

Площадь сечения насадки для жалюзийного типа: (1,55), где Qг-расход газа, м3/сут

Для увеличения выхода и сниж-я упругости паров товарной нефти и повышения ряда других технико-экономических показателей нефтепромыслового хоз-ва применяют многоступенчатую сепарацию нефти и газа. Она позволяет более полно использовать естественную эн-гию пласта для транспорта и подготовки нефти и газа, выделить из газа большую его часть в виде почти сухого газа, направляемого на использование без переработки, получить более стабильную нефть.

Однако изучение экспериментальных данных по одноступенчатому и многоступенчатому сепарированию газонефтяных смесей показывает, что ув-е числа ступеней сепарации более двух сравнительно мало изменяет выход нефти по сравнению с двухступенчатой сепарацией, но заметно усложняет и удорожает нефтегазосборную систему.

Т.о., возникает задача по отысканию наиболее целесообразного варианта процесса сепарации, которая м.б. решена на основе соответствующего технико-экономического анализа с учетом данных конкретных условий. Известно, что эффективность многоступенчатой сепарации особенно ощутима для месторожд-й легкой нефти с высокими газовыми факторами и давл-ями на головках скв-н.

Давл-е первой ступени сепарации зависит от принятого давл-я в нефтегазосборной системе, которое в значит-ной мере определяется запасами избыточной энергии пласта.

Давл-е в нефтегазосборных системах независимо от способа эксплуатации скв-н должно быть достаточно высоким, обеспечивающим совместный транспорт продукции скв-н до централизованных сборных пунктов без применения промежуточных пе­рекачиваемых станций. Однако в конкретных условиях не всегда удается это осуществить.

Иногда может оказаться более целесообразным бескомпрессорный транспорт газа в сочетании с дожимными насосными станциями и другие варианты нефтегазосборных систем, характеризующиеся более низкими давл-ями.

 

 

20. Методы очистки попутного газа в промысловых условиях.

Сущ-т 2 способа осушки природного и попутного газов:

-твердыми поглотителями (адсорбция)

-жидкими поглотителями (абсорбция) (маслоабсорбц.уст-ка)

Нефтяной газ второй и третьей ступени сепарации, а также газы, поступающие с установок подготовки нефти по линии 1 через холодильник 2 направляют в адсорбер 3.

При движении газа в абсорбере вверх тяжелые углеводороды поглащаются абсорбентом, который с верха колонны стекает по тарелкам вниз. Обезжиренный газ проходит сначала каплеуловительную секцию 4, в которой улавливается уносимый газом абсорбент, затем поступает на установку осушки, после чего по линии 11 направляется в магистральный газопровод потребителям.

Насыщенный парами тяжелых углеводородов "жирный" абсорбент отводят через регулятор уровня (не показано) из низа абсорбера и направляют в выветриватель 5. Так как в нем давление несколько ниже, чем в абсорбере, то из "жирного" абсорбента выделяется большая часть метана и этана, растворенных в абсорбенте.

Из выветривателя "жирный" абсорбент сначала направляют в теплообменник 6, где он предварительно нагревается "тощим" абсорбентом, поступающим из нижней части десорбционной колонны 8, а затем в печь 15. В печи "жирный" абсорбент нагревается до температуры примерно 2500С, после чего поступает в среднюю часть десорбера, где происходит интенсивное выделение углеводородов из насыщенного абсорбента вследствие высокой температуры и значительного снижения давления в десорбере. Для интенсификации процесса в десорбции в нижнюю часть десорбера подают из выветривателя газ, предварительно подогретый в теплообменнике 7 за счет тепла горячего абсорбента, выходящего через низ десорбера. Пары тяжелых углеводородов с верха десорбера вместе с газами выветривания направляются в холодильник 9, где происходит их конденсация. Конденсат вместе с газом выветривания поступает в сепаратор 10, откуда часть конденсата насосом 11 направляется на орошение в десорбер, а другая часть попадает в емкость нестабильного конденсата 12. Горячий абсорбент из нижней части десорбера проходит последовательно теплообменники 6 и 7 и затем попадает в холодильник 16, где температура его снижается примерно до 200С. Охлажденный абсорбент насосом 17 нагнетается на верх абсорбера 3 для орошения, и цикл движения "тощего" абсорбента повторяется.

На данной установке охлаждение абсорбента в холодильнике и конденсация в холодильниках паров тяжелых углеводородов, выделившихся из "жирного" абсорбента в десорбере, идет в результате замкнутой циркуляции воды, охлаждаемой в градирне 13 и нагнетаемой насосом 14


Поделиться с друзьями:

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.038 с.