Маслоотделитель газ: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен

Содержание

Маслоотделитель газ 560 штайер

ДВИГАТЕЛЬ ГАЗ-560 (АВТОМОБИЛЬ СОБОЛЬ)

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ ГАЗ-560

Система вентиляции картера двигателя закрытого типа. В двигателе установлен предварительный маслоотделитель в виде лабиринта, закрытого штампованной крышкой. Окончательно масло отделяется от партерных газов в пластмассовом маслоотделителе 5. расположенном на блоке двигателя (см. рис, 3.2.3). Диафрагменный клапан маслоотделителя поддерживает разрежение в картере двигателя
1.0-14,0 мБар (10-140 мм вод. ст.).

Неисправности в закрытой системе вентиляции могут привести к чрезмерному расходу моторного масла, замасливанию турбокомпрессора и появлению спадов масла на патрубка, соединяющих турбокомпрессор с впускной трубой. В случае повышенного расхода масла необходимо проверить исправность системы. Порядок проверки изложен я подразделе 3.2.12 «Техническое обслуживание двигателя».

Маслоотделитель системы вентиляции картера:
Долой колхоз, есть готовые решения. Отделители циклонного типа, ставятся в разрыв большой ветви ВК, в продвинутых версиях можно наладить сток отфильтрованного масла обратно в картер.

Chery original: 481H-1014030 Самый бюджетный и компактный, размером с 50-граммовую рюмку. Есть штуцер для слива конденсата.

Opel original: 56 56 098 Подороже. Сливного штуцера нет, поэтому нужно ставить так, чтобы конденсат сливался обратно через входной штуцер.

Система смазки комбинированная, под давлением и разбрызгиванием. Схема системы смазки показана на рисунке

Масло по шлангу 4 подается шестеренчатым масляным насосом 6 в масляный фильтр 10 затем по шлангу 11 в водомасляный радиатор 1 и далее в главную масляную магистраль и к сервоприводу механизма управления углом опережения впрыска топлива (для ГАЗ-5602).

Из главной масляной магистрали масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала, шатунным подшипникам, подшипникам распределительного вала, масляным форсункам через клапан охлаждения поршней (для охлаждения поршня) и через специальный штуцер для смазки турбокомпрессора 12 и вакуумного насоса 9.

Масляный насос шестеренчатого типа, приводится шестерней, установленной на носке коленчатого вала. В насосе размещен редукционный клапан 5.

Давление в системе смазки должно быть:

— на холостом ходу не менее 100 кПа (1,0 кГс/см 2 ) при температуре масла 80-90° С;

— на номинальных оборотах (3800 об/мин) в пределах 500-700 кПа (5-7 кГс/см 2 ).

Допускается кратковременное уменьшение давления масла до 400 кПа (4 кгс/см 2 ) в течение 5 мин за 1 час работы.

Масляный фильтр, неразборный, предназначен для очистки масла, подаваемого в главную масляную магистраль.

Водомасляный радиатор секционного типа, встроен в систему охлаждения двигателя и устанавливается на моноблок.

Обслуживание системы смазки дизеля ГАЗ-560

Проверка уровня масла производится ежедневно перед пуском двигателя, при этом автомобиль должен быть установлен на ровной площадке.

Уровень масла в картере должен находиться между верхней и нижней отметками на указателе уровня (щупе). Если уровень масла доходит до нижней отметки, то масло необходимо долить.

Запрещается работа двигателя при уровне масла ниже нижней отметки на указателе. После остановки двигателя проверку масла производить не ранее чем через 5 минут.

Смена масла и масляного фильтра

Смена масла должна производиться на горячем двигателе, для полного слива масла необходимо не менее 10 минут.

Одновременно со сменой масла необходимо заменить масляный фильтр.

Рекомендуется использовать масляные фильтры: Fleetguard LF3402 или LF3449, Knecht ОС59 (F0371), Mann W940 или W940/15N, 560-1017005-02, 560-1017005-03.

При смене масла двигателя следует применять только масло, указанное в данном Руководстве. При замене одной марки масла на другую промывка двигателя обязательна.

Для промывки системы смазки двигателя необходимо:

— слить из картера прогретого двигателя отработавшее масло;

— залить заменяющее масло или специальное промывочное масло на 2-4 мм выше верхней отметки на указателе уровня;

— пустить двигатель и дать ему поработать на минимальной частоте вращения коленчатого вала не менее десяти минут;

— слить заменяющее масло или специальное промывочное масло;

— вывернуть использованный масляный фильтр;

— смазать моторным маслом резиновую прокладку нового масляного фильтра и ввернуть его до касания резиновой прокладкой посадочной поверхности на корпусе фильтра, после чего довернуть ещё на ¾ оборота;

— залить в двигатель свежее масло.

Внимание! При замене масляных шлангов высокого давления необходимо обращать внимание на правильность подсоединения их к корпусу масляного фильтра — на корпусе нанесены стрелки, обозначающие «вход» из масляного насоса в фильтр и «выход» из фильтра в масляный радиатор.

Неправильное присоединение приведёт к поломке двигателя.

Винтовые компрессорные установки для рационального использования попутного нефтяного газа

В соответствии с государственными программами рационального использования природных ресурсов и сокращения вредных выбросов в атмосферу проводится серьезная работа по доведению месторождений до уровня современных требований. В этой области винтовые компрессорные установки, производимые ОАО «Казанькомпрессормаш» (входит в Группу ГМС) на базе разработок ЗАО «НИИТУРБОКОМПРЕССОР им. В. Б. Шнеппа», получили широкое применение в технологиях рационального использования попутного нефтяного газа.

В последние годы в нефтяной отрасли России значительное внимание уделяется вопросу утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ). Очевидным является то, что осуществление мероприятий по использованию ПНГ невозможно без современных технологий и эффективного оборудования.

В рамках реализации проекта по рациональному использованию ПНГ компания ОАО «Казанькомпрессормаш» (Группа ГМС) предлагает винтовые маслозаполненные компрессорные установки (КУ) в блочно-контейнерном исполнении, предназначенные для подготовки газа в основных процессах использования ПНГ на месторождениях: применение в качестве топлива с целью выработки электроэнергии и транспортировки по газопроводам для дальнейшей переработки. В конструкцию КУ внедрены запатентованные технические решения, позволяющие компримировать газ различного качества, идущий как с первых, так и с последних ступеней сепарации. Суть технических решений заключается в применении одно- или двухконтурной системы смазки, имеющей автономные системы поддержания оптимальных температур. Одноконтурная (общая) система применяется для компримирования «легких» неагрессивных газов, двухконтурная (раздельная) — для «тяжелых» и агрессивных газов.

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ПНГ ПРИ КОМПРИМИРОВАНИИ «ЛЕГКИХ» НЕАГРЕССИВНЫХ ГАЗОВ

Одноконтурная система смазки
1 — входной сепаратор; 2 — компрессор; 3 — маслоотделитель;
4 — коалесцентный фильтр; 5 — газоохладитель;
6 — концевой сепаратор

Компримируемый газ через входной сепаратор, где происходит его очистка от твердых частиц и жидких фракций, подается в компрессор и, перемешиваясь с впрыскиваемым маслом, сжимается до требуемого давления. Далее, газомаслянная смесь поступает в маслоотделитель с трехступенчатой системой отделения и каскад коалесцентных фильтров, где обеспечивается эффективная очистка газа от масла. Масло после отделения возвращается в маслобак, находящийся под давлением нагнетания. Для исключения выпадения конденсата после КУ на трубопроводе нагнетания после коалесцентных фильтров устанавливается газоохладитель.

В газоохладителе газ охлаждается до температуры ниже точки росы, при этом происходит выпадение конденсата, который отделяется в концевом сепараторе и удаляется через автоматическую дренажную систему. На выходе КУ содержание масла в сжатом газе составляет не более 3ррm (мг/кг). Масло из маслобака через фильтры масла и маслоохладитель за счет перепада давления (или с помощью насоса) подается на впрыск компрессора, к подшипникам и концевому уплотнению (общая система смазки). В состав КУ входит автоматическая система поддержания оптимальной температуры газа в маслоотделителе, которая подбирается в зависимости от состава газа и исходя из условий исключения конденсации «тяжелых» компонентов газа, растворяющихся в маслах, что позволяет увеличить срок службы масла и снизить эксплуатационные затраты.

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ПНГ ПРИ КОМПРИМИРОВАНИИ «ТЯЖЕЛЫХ» И АГРЕССИВНЫХ ГАЗОВ

Двухконтурная система смазки
1 — входной сепаратор; 2 — компрессор; 3 — маслоотделитель;
4 — коалесцентный фильтр; 5 — газоохладитель; 6 — концевой сепаратор; 7 — агрегат системы смазки

Особенностью подготовки ПНГ КУ ОАО «Казанькомпрессормаш» (Группа ГМС) при компримировании «тяжелых» и агрессивных газов является наличие двухконтурной (раздельной) системы смазки, включающей первый контур для впрыска масла в рабочую полость компрессора и второй контур для подвода масла к подшипникам и уплотнениям.

Первый контур имеет систему автоматического поддержания оптимальной температуры газа в маслоотделителе, аналогичную КУ для компримирования «легких» неагрессивных газов. Второй контур имеет систему автоматического поддержания оптимальной температуры масла, подаваемого к подшипникам и уплотнениям. В контуре подвода масла к подшипникам и уплотнениям полностью отсутствует контакт масла со сжимаемым газом. Также контуры системы смазки имеют возможность автоматического поддержания оптимальной температуры газа в маслоотделителе и температуры масла в коллекторе подвода масла к подшипникам и уплотнениям. Это повышает долговечность подшипников, надежность КУ в целом при сжатии загрязненных, агрессивных газов и газов, содержащих компоненты, конденсирующиеся в процессе сжатия и растворяющиеся в маслах. Также повышается надежность при эксплуатации КУ в тяжелых технологических и климатических условиях, при этом требования к качеству масла в контуре впрыска масла в рабочую полость могут быть значительно снижены. Вышеперечисленные инженерные решения позволяют значительно увеличить надежность КУ, использовать недорогие отечественные масла и снизить эксплуатационные затраты.

В 2011–2012 годах инженеры ОАО «Казанькомпрессормаш» (Группа ГМС) ввели в эксплуатацию ряд КУ для рационального использования ПНГ, часть из которых, предназначеных для компримирования «тяжелых» газов, выполнена с двухконтурной системой смазки.

Месторождение, где расположена КУ	Марка КУ	Год введения в эксплуатацию	Кол-во
Салымская группа месторождений	ТАКАТ 52.2-7 М4 УХЛ1	2012	2
Салымская группа месторождений	ТАКАТ 50.07 М4 УХЛ1	2012	2
Талаканское	ТАКАТ 50.09 М4 УХЛ1	2011	3
Рогожниковское	ТАКАТ 50.10 М4 УХЛ1	2011	2

Компрессорные установки с раздельной системой смазки для транспортировки ПНГ

За последние 5 лет компанией поставлено порядка 60 компрессоров марки ТАКАТ различного исполнения для систем утилизации ПНГ.

ОАО «Казанькомпрессормаш» (Группа ГМС) обладает всеми технологическими и производственными ресурсами, которые позволяют изготавливать и поставлять на российский и зарубежный рынки качественные и надежные винтовые компрессорные установки и компрессорные станции для компримирования ПНГ различного состава производительностью от 2 до 100 м³/мин (в одном корпусе) и конечным давлением 5,0 МПа.

Миронов В.Н.
Замдиректора по производственно-техническому развитию бизнес-единицы «ГМС Компрессоры», ООО УК «Группа ГМС».

Паранин Ю.А.
Главный конструктор ЗАО «НИИТУРБОКОМПРЕССОР им. В.Б.Шнеппа».

www.spec-technika.ru сентябрь – октябрь № 09 – 10 (98) 2012

Загрузить (268.8KB)

Компоненты для холодильных систем Henry Tecnologies

	Маслоотделители Henry Циклонного типа. Henry Technologies создала новый модельный ряд маслоотделителей циклонного типа с эффективностью отделения масла свыше 99%. Независимые экспертные лаборатории подтвердили, что процент уносимого масла в систему из такого маслоотделителя составляет 0.006%. Помимо высокого процента отделения масла, маслоотделители Henry Technologies циклонного типа обладают следующими преимуществами: Низкие потери давления при любых скоростях, применяемых в холодильных системах. Не происходит закупоривания элементов маслянной магистрали из-за большого количества масла. При запуске системы не образуется разрыв маслянного потока в сливном элементе возврата масла. Циклонного типа: Каталог>> Стандартные (ударного типа). Henry Technologies также выпускает маслоотделители стандартного типа. Принцип работы стандартных маслоотделителей : Газ выходящий из компрессора с маслом в распыленной форме входит в маслоотделитель ударяясь о внутренний маслоотбойник. По мере прохождения маслоотделителя частицы масла укрупняются, взаимодейстуя друг с другом. После того как поток газа ударяется о стенку маслоотделителя, масло как более тяжелая среда оседает вниз, а газ выходит из маслоотделителя. Стандартные (ударного типа): Каталог>>
	Регуляторы уровня масла Henry Механические регуляторы. Регуляторы уровня масла поддерживают необходимый уровень масла в картере компрессора с помощью поплавкового клапана. Регуляторы уровня масла сконструированы таким образом, что легко монтируются на место смотровых стекол компрессоров (они имеют различные переходные фланцы для различных марок компрессоров). Линия возврата масла подсоединяется через резьбовое соединение сверху регулятора. Также такие регуляторы снабжаются соединением для уравнивания масла в картерах нескольких компрессоров, что позволяет поддерживать одно и то же давление масла во всех картерах, или картере отдельно работающего компрессора. Управляемые механические регуляторы снабжены регулировочным механизмом, который может менять уставку уровня масла. Механические регуляторы: Каталог>> Электромеханические регуляторы Henry Technologies контролируют уровень масла с помощью поплавкого датчика и соленоидного клапана. Достоинства таких регуляторов: Максимальное рабочее давление 31 бар. Полный контроль уровня масла без падения давления Регулируемая уставка уровня масла и аварийный сигнал по низкому уровню масла. Электромеханические регуляторы: Каталог>> Оптоэлектронный регулятор уровня масла OP-02 сконструирован для регулирования уровня масла в картере компрессора с помощью испытанной оптико-сенсорной технологии. Регулятор удобно применять для контроля уровня масла в картете как при низком так и при высоком давлении масла в системе. Уровень масла поддерживается на величине 1/2 смотрового стекла с помощью импульсного таймера. Электронный регулятор уровня масла встраивается на место смотрового стекла в картере компрессора. Визуальный уровень масла можно наблюдать в смотровом стекле самого регулятора. Оптоэлектронный регулятор OP-02: Каталог>>
	Ресиверы масла Henry. Ресивер масла — это вертикальный сосуд для накопления масла, предназначенный для стабильной работы всей маслянной системы в холодильной установке. У ресивера масла имеются 2 смотровых стекла нижнего и верхнего уровней, верхний запорный вентиль для входа масла из маслоотделителя и нижний запорный вентиль для подачи масла к регуляторам уровня масла (резьбовое соединение 1/4»). При необходимости масло можно удалить из ресивера. На верхней части ресивера также установлен дополнительный штуцер для подключения дифференциального регулятора давления, который перепускает остаточный горячий газ высокого давления из ресивера во всасывающую магистраль компрессоров, что снижает концентрацию хладагента в масле предотвращает вспенивание масла при его прохождении через регуляторы уровня масла. Ресиверы масла: Каталог>>
	Компоненты для маслянных магистралей Henry Дифференциальные регуляторы давления в ресивере масла. Каталог>> Фильтр масла грубой очистки на маслянную магистраль. Каталог>> Запорные вентили для регуляторов уровня масла. Каталог>>
	Фильтры масла тонкой очистки удаляют инородный материал из маслянного потока, который проходит через фильтр. Фильтр легко захватывает разного рода частицы и «осколки» , которые могут находится в системе: грязь, металлические частицы и т. д. (Фильтр удерживает частицы размером до 10 мкм). Фильтр масла Henry Technologies следует обязательно использовать, когда в маслянной магистрали стоят электронные и электромеханические регуляторы масла, т. к. он защищает соленоидный клапан от повреждений. Фильтры масла тонкой очистки: Каталог>>
	Реле уровня жидкости Henry предназначены для определения и регулирования уровня жидкости. Реле уровня жидкости: Каталог>>
	Глушители Henry предназначены для снижения шума в результате пульсаций газа, путем расширения газа в камере глушителя, перемешивая поток. Глушители имеют встроенные перегородки сконструированные с минимальными потерями давлений. Данные перегородки изменяют скорость нагнетаемого газа, проходящего через глушитель. Стоит принять во внимание, что глушитель не предназначен для снижения вибраций, поэтому установливать глушитель надо строго определенным образом. Если шум исходит не от нагнетаемого газа, а от вибраций, то необходимо использовать виброизоляторы. Глушители: Каталог>>
	Виброизоляторы Henry. Основным предназначением виброизоляторов является компенсирование вибраций компрессора. При установке виброизолятора значительно снижается риск повреждения оборудования системы и трубопроводов. Виброизоляторы: Каталог>>
	Отделители жидкости Henry предназначены для использования в качестве резервуара для временного задержания избытка смеси масла и хладагента , выходящей из испарителя , и возврата ее на уровне , безопасном для комрессора . Представлены в большом разнообразии размеров и предназначены для различных холодильных систем. Возможно как вертикальное так и горизонтальное исполнения. Отделители жидкости: Каталог>>
	Запорная арматура Henry Запорные вентили: шаровые, полнопроходные, бессальниковые, c сальниковым уплотнением. Шаровые вентили используются в широком диапазоне областей применения систем кондиционирования воздуха и охлаждения. Они могут использоваться как в системах, применяющих жидкие среды, так и газообразные. Данный тип вентилей обычно используется для перекрытия подачи жидкости или газа. Все шаровые вентили предназначены для использования с хладагентами на базе гидрохлорфторуглеродов и гидрофторуглеродов, равно как и относящимися к ним маслами. Шаровые вентили: Каталог>> Полнопроходные запорные вентили: Каталог>> Бессальниковые вентили: Каталог>> Запорные вентили с сальниковым уплотнением: Каталог>> Трехходовые запорные клапаны: Каталог>> Обратные клапаны: Каталог>> Предохранительные клапаны: Каталог>> Разборные фильтры и картриджи к ним: Каталог>>

Сепараторы нефти и газа — PetroWiki

Сепаратор нефти / газа — это сосуд высокого давления, используемый для разделения скважинного потока на газообразные и жидкие компоненты. Они устанавливаются либо на береговой технологической станции, либо на морской платформе. В зависимости от конфигурации емкости сепараторы нефти / газа можно разделить на горизонтальные, вертикальные или сферические сепараторы. В группах жидкостей, которые необходимо разделить, сепараторы нефти / газа могут быть сгруппированы в двухфазный сепаратор газ / жидкость или трехфазный сепаратор нефть / газ / вода.В зависимости от функции разделения сепараторы нефти / газа также могут быть разделены на сепараторы первичной фазы, испытательные сепараторы, сепараторы высокого давления, сепараторы низкого давления, разжижители, дегазаторы и т. Д. Для соответствия технологическим требованиям сепараторы нефти / газа обычно проектируются. в ступенях, в которых сепаратор первой ступени используется для первичного разделения фаз, а сепаратор второй и третьей ступеней применяется для дальнейшей обработки каждой отдельной фазы (газа, нефти и воды). В зависимости от конкретного применения сепараторы нефти / газа также называются дегазаторами или дегазаторами.Дезиквилизаторы используются для удаления диспергированных капель из основного потока газа; в то время как дегазаторы предназначены для удаления пузырьков загрязненного газа из основного потока жидкости.

Другие названия разделителей

Условные наименования сепараторов нефти / газа:

Сепаратор нефти / газа
Сепаратор газ / жидкость
Дегазатор
Деликулайзер
Скруббер
Ловушка

Компоненты сепаратора

Сепаратор нефти / газа обычно состоит из следующих компонентов

Впускное устройство, расположенное в зоне / секции предварительного разделения для первичного разделения фаз;
Перегородки после входного компонента для улучшения распределения потока;
Устройство улучшения разделения, расположенное в секции первичного разделения (гравитационного осаждения) для разделения основных фаз;
Устройство для удаления тумана, расположенное в газовом пространстве, для дальнейшего снижения содержания жидкости в основном потоке газа;
Различные водосливы для контроля уровня жидкости или уровня границы раздела фаз;
Вихревой прерыватель для предотвращения уноса газа на выходе жидкой фазы;
Обнаружение и контроль уровня жидкости / границы раздела фаз и т. Д.;
Отвод газа, нефти, воды;
Устройства сброса давления

В большинстве систем переработки нефти / газа сепаратор нефти / газа является первым сосудом, через который проходит поток скважины после того, как он покидает добывающую скважину. Однако перед сепаратором может быть установлено другое оборудование, такое как нагреватели.

Функция разделителя

Основные функции нефтегазового сепаратора, а также методы разделения кратко изложены в Табл. 1 .

Требования к сепараторам

Сепараторы необходимы для обеспечения потоков нефти / газа, соответствующих техническим условиям трубопроводов для продажи, а также для утилизации.

Нефть должна содержать менее 1% (по объему) воды и менее 5 фунтов воды / миллиона кубических футов газа.
Для сброса за борт в Мексиканском заливе (GOM) водный поток должен содержать менее 20 ppm нефти.

Сброс давления

Стадия извлечения жидких углеводородов — Поэтапная сепарация (сброс давления) — для максимального увеличения объемов жидких углеводородов. На рис. 1 показана типичная технологическая линия глубоководного GOM. Различают четыре стадии разгерметизации:

высокое давление (л.с.)
промежуточное давление (IP)
Нокаут свободной воды (FWKO)
комбинация дегазатор / установка для очистки нефти (BOT)

Фиг.1 — Типичная производственная линия разделения GOM, состоящая из HP, IP, FWKO, дегазатора и BOT (любезно предоставлено CDS Separation Technologies Inc.).

Объемная вода удаляется на третьей стадии, FWKO, и окончательное обезвоживание выполняется на BOT. В Северном море и других местах вода может быть удалена на судах высокого и / или IP. BOT обычно представляет собой установку для электростатической обработки. Иногда BOT будет включать в себя секцию дегазации, что устраняет необходимость в отдельной емкости дегазатора.Типичные давления глубоководной платформы GOM для ступеней дегазации:

1500 фунтов на кв. Дюйм для HP
700 фунтов на кв. Дюйм для IP
250 фунтов на кв. Дюйм для IP
50 фунтов на кв. Дюйм для FWKO

Дозирование

Защита насосов и компрессоров

Дожимной компрессорный агрегат

На рис. 2 показан соответствующий дожимной компрессорный агрегат

Рис. 2 — Типичная трехступенчатая компрессорная установка (любезно предоставлена CDS Separation Technologies Inc.).

Блок обезвоживания

Рис. 3 Установка дегидратации гликоля. Обе системы используют сепараторы в качестве основного компонента в их конструкции.

Рис. 3 — Типичная система дегидратации гликоля, предоставленная CDS Separation Technologies Inc.).

Ориентация сепаратора

В таблице 2 сравниваются преимущества и недостатки вертикальных и горизонтальных сепараторов.Эту таблицу следует использовать в качестве ориентира при выборе.

Производительность сепаратора

Эффективность сепарации может быть оценена с помощью коэффициентов переноса жидкости и выноса по ГСА, на которые влияют многие факторы, такие как:

Расход
Свойства жидкости
Конфигурация судна
Внутреннее устройство
Система управления
ETC.

Вместимость большинства емкостей для разделения газа и жидкости по газу рассчитывается на основе удаления капель жидкости определенного размера. Главное неизвестное — это распределение входящих капель по размеру. Без этого невозможно реально оценить качество сточных вод. Например, требование, согласно которому выходное отверстие для газа должно содержать менее 0,1 галлона / млн куб. Футов жидкости, довольно сложно гарантировать из-за неизвестного распределения капель по размерам. Падения давления на компонентах и оборудовании трубопровода, расположенном выше по потоку, могут создавать очень маленькие перепады (от 1 до 10 мкм), в то время как слияние в трубопроводах и впускных устройствах может создавать более крупные перепады.Размер удаляемой капли 10 мкм для скрубберов более реалистично указать. То же самое относится к спецификациям «вода в масле» и «масло в воде». Насколько известно автору, корреляция для прогнозирования концентраций воды в нефти или нефти в воде недоступна. Например, прогнозирование того, может ли сепаратор производить поток нефти с содержанием воды менее 20% об., Обычно основывается на опыте или аналогичных сепараторах.

Вместимость большинства сепараторов по жидкости рассчитана таким образом, чтобы обеспечить время удерживания, достаточное для образования и отделения пузырьков газа.Большее время удерживания требуется для сепараторов, которые предназначены для отделения нефти от воды, а также газа от жидкости (трехфазные по сравнению с двухфазными сепараторами).

Внутреннее устройство сосуда

Доказано, что внутренние устройства судна могут существенно повлиять на рабочие характеристики нефтегазового сепаратора следующими способами:

Распределение потока
Сдвиг и коалесценция по каплям / пузырькам
Создание пены
Смешивание
Контроль уровня

Ограничения производительности

Вспенивание

При понижении давления на определенные типы сырой нефти крошечные пузырьки газа заключаются в тонкую пленку нефти, когда газ выходит из раствора.Это может привести к диспергированию пены или пены в масле и образованию так называемого «вспенивающегося» масла. В других типах сырой нефти вязкость и поверхностное натяжение нефти могут механически блокировать газ в масле и вызывать эффект, аналогичный пенообразованию. Масляная пена не является стабильной или долговечной, если в масле не присутствует пенообразователь.

Неизвестно, является ли сырая нефть пенистой. Присутствие поверхностно-активного вещества и условия процесса играют роль. В литературе упоминаются органические кислоты как пенообразователь.Масла и конденсаты с высокой плотностью обычно не вызывают вспенивания, как описано Callaghan et al. ^[1]

Вспенивание значительно снижает производительность нефтегазовых сепараторов, поскольку требуется гораздо большее время удерживания для адекватного отделения заданного количества вспенивающейся сырой нефти. Пенистую сырую нефть нельзя точно измерить объемными расходомерами или обычными объемными дозаторами. Эти проблемы, в сочетании с потенциальной потерей нефти / газа из-за неправильного разделения, подчеркивают необходимость специального оборудования и процедур при обращении с вспенивающейся сырой нефтью.

Основными факторами, способствующими «разрушению» вспенивания масла, являются:

Расчетный
Агитация (сбивает с толку)
Тепло
Химическая промышленность
Центробежная сила

Эти факторы или методы «уменьшения» или «разрушения» вспенивания масла также используются для удаления увлеченного газа из нефти. Разработано множество различных конструкций сепараторов для обработки вспенивающейся сырой нефти. Они доступны от различных производителей — некоторые из них как стандартные устройства для обработки пены, а некоторые разработаны специально для конкретного применения.

Химические пеногасители на основе силикона и фторсиликона обычно используются вместе с вихревыми впускными отверстиями для разрушения пены. Концентрация химического пеногасителя обычно находится в диапазоне от 5 до 10 частей на миллион, но для многих видов сырой нефти GOM обычно составляет от 50 до 100 частей на миллион.

Рис. 4 представляет собой гамма-сканирование горизонтального газового сепаратора диаметром 48 дюймов, показывающее проблемы, возникающие из-за пены. По горизонтальной оси отложена мощность сигнала, а по вертикальной оси — высота внутри разделителя.Высокий уровень сигнала указывает на меньшую массу или больше газа. Меньшая мощность сигнала указывает на большую массу или жидкость. По мере того, как скорость химического вещества уменьшается, граница раздела между газом и жидкостью становится менее определенной. Дно емкости становится газообразным (больше сигнала), а верхняя часть становится пенистой (сигнал меньше). Унос жидкости происходит, когда пена проходит через туманоуловитель. Унос газа происходит из-за невозможности отделения пузырьков.

Рис. 4 — Пример результатов гамма-сканирования (любезно предоставлено CDS Separation Technologies Inc.).

На рис. 5 показан горизонтальный сепаратор, используемый для обработки пенистой нефти. Жидкости проходят через входные циклоны, где центробежное действие помогает разбивать большие пузырьки. Перфорированная пластина после входных циклонов способствует обеспечению равномерного потока, а также предотвращению запотевания и пеногашения. Вихревые циклоны на выходе газа удаляют большое количество жидкости, образующейся в результате пенистого масляного слоя. Пенистая масляная подушечка возникает из-за мелких пузырьков, которые невозможно удалить во входных циклонах.

Рис. 5 — Двухфазный сепаратор, предназначенный для разрушения пены (любезно предоставлено CDS Separation Technologies Inc.).

Между перфорированной пластиной и туманоуловителем иногда устанавливаются внутренние элементы с высокой поверхностью, такие как пластины или блоки матриц, чтобы разбивать большие пузыри. Как обсуждалось ранее, теория, лежащая в основе внутренних устройств с высокой поверхностью, заключается в том, что пузырьки будут растягиваться и ломаться, когда их тянут по поверхности. Однако, если большая часть газа проходит через верхнюю часть упаковки, пенистый слой не будет в достаточной степени рассечен, и пузырьки будут извиваться к другому концу.

Парафин

Отложение парафина в сепараторах нефти / газа снижает их эффективность и может вывести их из строя из-за частичного заполнения емкости и / или блокировки туманоуловителя и каналов для жидкости. Парафин можно эффективно удалить из сепараторов с помощью пара или растворителей. Однако лучшим решением является предотвращение начального осаждения в емкости путем тепловой или химической обработки жидкости перед сепаратором. Другой сдерживающий фактор, успешный в большинстве случаев, включает покрытие всех внутренних поверхностей сепаратора пластиком, к которому парафин имеет небольшое сродство или не имеет никакого сродства.Вес парафина заставляет его отслаиваться от покрытой поверхности, прежде чем он приобретет опасную толщину.

Как правило, парафиновые масла не представляют проблемы, если рабочая температура выше точки помутнения (температуры, при которой начинают образовываться кристаллы парафина). Однако проблемы возникают во время простоя, когда масло имеет шанс остыть. парафин выходит из раствора и поверхностей пластин. Когда добыча будет восстановлена, поступающая жидкость может оказаться не в состоянии протекать к участкам с покрытием для растворения парафина.Кроме того, для растворения парафина требуются температуры выше точки помутнения.

Твердые вещества и соль

Если песок и другие твердые вещества непрерывно добываются в значительных количествах с помощью скважинных флюидов, их следует удалить до того, как флюиды попадут в трубопроводы. Соль можно удалить путем смешивания воды с маслом, а после растворения соли воду можно отделить от масла и слить из системы.

Вертикальные емкости хорошо подходят для удаления твердых частиц из-за небольшой площади сбора.Дно емкости также может иметь форму конуса с водяными струями, способствующими удалению твердых частиц. В горизонтальных сосудах песчаные форсунки и всасывающие сопла размещаются вдоль дна сосуда, обычно через каждые 5-8 футов. Перевернутые желоба также могут быть размещены наверху всасывающих сопел для предотвращения засорения сопел. Система пескоструйной очистки показана на рис. 6 . Систему этого типа иногда трудно использовать во время работы резервуара из-за влияния впрыскивания и всасывания на разделение и контроль уровня.Для сосудов, которые должны быть спроектированы таким образом, чтобы можно было производить очистку песком во время эксплуатации, см. Обсуждение эмульсионной обработки.

Рис. 6 — Пескоструйная система (любезно предоставлена CDS Separation Technologies Inc.).

Коррозия

Добываемые скважинные жидкости могут быть очень агрессивными и вызывать преждевременный отказ оборудования. Двумя наиболее агрессивными элементами являются сероводород и двуокись углерода. Эти два газа могут присутствовать в скважинных флюидах в количествах от следов до 40-50% газа по объему.Обсуждение коррозии в сосудах высокого давления включено на страницу очистки воды.

Шевеление

Из-за воздействия волн или океанского течения на плавучую конструкцию жидкое содержимое в сепараторе нефти / газа будет возбуждено, что приведет к внутренним колебательным движениям жидкости. Это особенно проблема длинных горизонтальных сепараторов. Плескивание снижает эффективность разделения из-за дополнительного перемешивания, что приводит к уносу жидкости в газовой линии, уносу газа в жидкостной линии и потере контроля уровня. В трехфазных сепараторах снижается эффективность разделения масла / воды и газа / жидкости. Поэтому необходимо разработать внутренние системы перегородок для ограничения раскачивания. Акцент обычно делается на внутренних устройствах для гашения волн в газовых сепараторах из-за более значительных движений жидкости.

При проектировании впускных и выпускных устройств необходимо учитывать изменение уровня жидкости от конца до конца. Слишком низкий уровень жидкости может привести к прорыву газа из входных циклонов, тогда как слишком высокий уровень жидкости может вызвать сифонирование жидкости через туманоуловитель.

Таблица 3 дает некоторые оценки естественного периода жидкости для судов, совершающих продольное движение (раскачивание). Периоды составляют порядка 10 секунд, что аналогично периоду, установленному для плавучих платформ, таких как платформы с натяжными опорами (TLP) и плавучие суда для добычи, хранения и разгрузки (FPSO) в 10-летних штормовых условиях.

При проектировании планировки следует учитывать совмещение разделителей с движением конструкции.Например, на TLP суда рекомендуется выровнять по их длинному размеру, перпендикулярно преобладающему движению TLP. На судах при выравнивании судов следует учитывать величину и период крена и крена. Обычно рекомендуется выравнивать разделители по длине по длине судна.

Доступная литература, как описано Roberts et al. ^[2], выделяет две основные особенности внутренних устройств для гашения волн:

Устранение границы раздела газ / жидкость
Смещение частоты собственных колебаний сепаратора от частоты платформы

На некоторых судах топливные баки заполняются морской водой по мере расходования топлива для предотвращения проблем, связанных с колебаниями.

Сдвиг собственной частоты обычно выполняется путем сегментирования емкости с помощью поперечных перегородок. Перегородки имеют перфорацию, могут быть размещены по всей жидкой фазе или могут быть размещены в области границы раздела нефть / вода. Однако следующие основные проблемы:

Доступ к судну
Сбор твердых частиц
Перемешивание — основная проблема.

Можно использовать перегородки с горизонтальным периметром, но они также имеют недостатки. Другие формы перегородок включают наклонные крылья по длине судна для смягчения волн из-за крена, а также вертикальные перфорированные перегородки по длине судна. Таблица 4 подчеркивает различия между горизонтальными и вертикальными перегородками.

Регуляторы уровня

Стабильный контроль границ раздела нефть / вода и газ / нефть важен для хорошего разделения. Типичные настройки уровня двухфазного сепаратора показаны в Таблица 5 . Для трехфазного режима настройки уровня устанавливаются как на границе раздела нефть / вода, так и на уровне границы раздела нефть / газ.

Обычно расстояние между разными уровнями составляет не менее 4–6 дюймов.или минимум от 10 до 20 секунд времени удерживания. Расположение самых низких уровней также должно учитывать осаждение песка / твердых частиц. Эти уровни обычно находятся от 6 до 12 дюймов от дна емкости. Минимальная толщина слоя воды / масла составляет приблизительно 12 дюймов. Обратите внимание, что эти минимальные настройки могут иметь решающее значение при выборе размера сосуда, а не в указанном времени удерживания.

В двух- или трехфазном горизонтальном сепараторе с очень небольшим количеством жидкости / воды используется конфигурация загрузочного или «двухцилиндрового» сепаратора.Все элементы управления интерфейсом тогда расположены в багажнике или нижнем корпусе. Примеры этих типов разделителей можно увидеть в разделе Типы разделителей.

Чтобы заставить жидкость выйти через зазор между трубкой и стенкой, также отводится поток газа. Проходящий поток вынужден выходить через зазор за счет поддержания более низкого давления во внешнем кольцевом пространстве, чем то, которое находится внутри трубок. Это достигается путем создания каналов между кольцевым пространством и полыми сердечниками всех спиновых генераторов.Хвосты этих полых ядер, в свою очередь, открыты для низкого давления вновь образованных газовых вихрей. Проходящий поток газа около 5% рециркулирует из трубок для вытягивания жидкости, затем обратно в спин-генератор и выходит из его хвостового конца, где он присоединяется к основному потоку газа.

Номенклатура

Коэффициент пропускной способности ячейки

ρ _c	=	плотность сплошной фазы, кг / м ³;
μ _c	=	динамическая вязкость непрерывной фазы, кг / (м ∙ с) или Н ∙ с / м ²;
V _c	=	скорость непрерывной фазы, м / с;
d _h	=	гидравлический диаметр.
V _r	=	скорость падения / подъема, м / с;
V _h	=	горизонтальная скорость воды, м / с;
L	=	длина пакета пластин, м;
d _pp	=	Расстояние между перпендикулярными зазорами пакета пластин, м.
ρ _w	=	плотность воды, кг / м ³;
ρ _o	=	Плотность нефти, кг / м ³;
μ _w	=	динамическая вязкость воды, кг / (м ∙ с) или Н ∙ с / м ²;
г	=	ускорение свободного падения, 9.81 м / с ²;
D _o	=	диаметр капли, м.
V _м	=	расчетная скорость, м / с;
ρ _г	=	Плотность газовой фазы, кг / м ³;
ρ _л	=	Плотность жидкой фазы, кг / м ³;
К	=	, м / с.

Список литературы

↑ Callaghan, I.C., McKechnie, A.L., Ray, J.E. et al. 1985. Определение компонентов сырой нефти, ответственных за вспенивание. SPE J. 25 (2): 171–175. SPE-12342-PA. http://dx.doi.org/10.2118/12342-PA.
↑ Робертс, Дж. Р., Басурто, Э. Р., и Чен, П. Я. 1966. Справочник по дизайну Slosh I, NASA-CR-406, контракт № NAS 8-11111. Хантсвилл, Алабама: Космические лаборатории Нортропа.

Интересные статьи в OnePetro

Кариос, Э., Вега, Л., Пардо, Р., Ибарра, Дж. 2013. Экспериментальное исследование скважинного газового сепаратора для бедных при непрерывном потоке газа и жидкости. Представлено на конференции SPE по искусственному лифту в Северной и Южной Америке, Картахена, Колумбия, 21-22 мая 2013 г. SPE-165033-MS. http://dx.doi.org/10.2118/165033-MS.

Интернет-мультимедиа

Джорджи, Уолли Дж. 2013. Вспенивание в сепараторах: обращение и эксплуатация. https://webevents.spe.org/products/foaming-in-separators-handling-and-operation

Хейкерс, Крис.2012. Влияние регулирования потока на сепарации. https://webevents.spe.org/products/flow-conditioning-impact-on-separations

Матар, Омар К. 2013. Пеногасители в горизонтальном многофазном потоке — влияние на режим потока и разделения. https://webevents.spe.org/products/defoaming-additives-in-horizontal-multiphase-flow-impact-on-flow-regime-and-separations

SPE. 2020. Сериал обучающих видеороликов «Умный разделитель». Онлайн-курс обучения разделителю SPE, https://webevents.spe.org/products/savvy-separator-educational-video-series#tab-product_tab_overview.

Внешние ссылки

См. Также

PEH: Масло_и_газ_сепараторы

Размер сепаратора

Типы сепараторов

Способы обработки эмульсией

Водоочистные сооружения

Впуск

Демистер

Коалесцеры

Категория

Какие бывают типы сепараторов нефти и газа?

Давайте подробно рассмотрим, что такое сепараторы нефти и газа, расположенные выше по потоку, как они работают, а также все различные типы сепараторов, которые в настоящее время используются на месторождениях.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о нефтегазовых сепараторах!

Что такое сепаратор нефти и газа?

Сепаратор для добычи нефти и газа — это сосуд высокого давления, который используется для разделения жидких компонентов потока нефтяных и газовых скважин на газообразные и жидкие составляющие.

Сепараторы могут быть установлены как на береговом перерабатывающем предприятии, так и на морской платформе.

На нефтегазовых объектах или технологических объектах имеется больше сепараторов, чем на любом другом типе технологического оборудования.Иногда их называют скрубберами, пробкоуловителями, FWKO, центрифугами и многими другими названиями.

Сепараторы

можно разделить на две основные конфигурации; положение емкости и / или количество разделяемых жидкостей.

Классификация сепараторов

Каждая ориентация емкости (горизонтальная или вертикальная) может быть двухфазной или трехфазной.

Ориентация

Существует много различных типов разделителей, успешно используемых в полевых условиях, но чаще всего, в зависимости от среды, в которой они размещены, их можно разделить на следующие категории:

горизонтальный
Вертикальный
Сферический

Категории фаз

Есть два типа «категорий фаз», в которые могут быть сгруппированы разделители:

Двухфазный сепаратор газ / жидкость
Сепаратор трехфазный масло / газ / вода

Какие еще распространенные названия нефтегазовых сепараторов?

Некоторые другие распространенные названия, под которыми нефтегазовые сепараторы известны в отрасли:

Сепараторы
- Устьевые сепараторы
- Сепараторы производственные
- Сепараторы испытательные

Скрубберы
- Вентиляционное отверстие
- Вспышка
- Топливный газ
- Скрубберы компрессорные
- Скрубберы для трубопроводов
Ловушки
Пулеметчики
Фильтры-сепараторы
Барабаны
- Отбойные барабаны
- Флэш-барабаны

Глубокое погружение в классификацию сепараторов нефти и газа

Хотите узнать больше о классификациях горизонтальных, вертикальных, двух- и трехфазных сепараторов нефти и газа?

Затем нажмите ниже и загрузите наше руководство по типам сепараторов для нефти и газа!

Свяжитесь с нами

Откройте для себя сильные стороны, которые специалисты «12: одиннадцать» в области инноваций и индивидуальной настройки привносят в производственное и технологическое оборудование. Свяжитесь с 12: eleven и испытайте надежность, эффективность и непревзойденное качество обслуживания.

Признанные во всем мире за качество и производительность, наши сепараторы помогают улучшить и ускорить производство с большей эффективностью, чем когда-либо.

Мы приглашаем вас запросить расценки на наши продукты или услуги.

Около 12:11

Как специализированная компания, занимающаяся индивидуальным проектированием, проектированием и изготовлением производственного и технологического оборудования, мы стремимся делать то, что нужно нашим клиентам, и стремимся создавать ценность для каждого проекта.

Мы используем полевой опыт нашей проектной и инженерной группы вместе с нашими диверсифицированными производственными возможностями для поставки широкого спектра инновационного оборудования для наземной добычи, включая сепараторы, очистители, выталкиватели свободной воды, насыпные и испытательные комплексы, косвенные нагреватели линии, производство газа. Установки, установки осушки газа, башни контакта гликоля, башни улавливания паров, башни стабилизации нефти.

Сепараторы высокого давления для добычи нефти и природного газа | Марли Роуз

Перед тем, как продавать какой-либо продукт из колодца, его необходимо отделить от всех примесей и загрязняющих веществ, которые также выносятся из колодца.Когда скважина в основном добывает природный газ, основной проблемой является очистка жидкого пара от товарного газа. Компании-покупатели газа обычно предъявляют требования к сухости газа, прежде чем они его примут. Наряду с природным газом можно добывать и другие ценные углеводороды, которые после отделения можно продавать.

Как и в случае нефтедобывающих скважин, большая часть разделения происходит в резервуаре. Большая часть оборудования резервуарного парка газовой скважины будет использоваться для удаления жидкости из природного газа.Трехфазные сепараторы — довольно распространенный выбор для газодобывающих скважин; «трехфазная» часть означает, что сосуд отделяет газ от текучей среды, а также разделяет текучую среду на воду и любые жидкие углеводороды. В отличие от сепараторов, используемых в нефтяных скважинах, эти сепараторы обычно находятся под высоким давлением.

Сепаратор, используемый для отделения нефти от газа, обычно находится под давлением не более 100 фунтов. Для сравнения: сепараторы, используемые для газовых скважин, имеют давление не менее 1000 фунтов, а максимальное испытательное давление может составлять около 2000 фунтов на квадратный дюйм.Чтобы удерживать такое высокое давление, сепараторы, выбираемые для газовой скважины, обычно имеют небольшие размеры, диаметром 2 фута или меньше. Конструкция сепаратора также обычно намного тяжелее, включая более толстые стенки и более жесткие манометры и клапаны. Как правило, если какое-либо оборудование заметно сильнее и прочнее, оно, скорее всего, предназначено для работы с высокими давлениями.

Обычным типом сепаратора, используемого для газовых скважин, является вертикальный сепаратор. Пример одного из них можно увидеть на Рисунок 1 .Часто выбирают трехфазные сепараторы, поскольку они оба отделяют жидкость от газа, но также отделяют воду от жидких углеводородов.

Рисунок 1. Пример трехфазного сепаратора, работающего под высоким давлением.

В примере , рис. 1 , впускная линия видна в центре слева от разделителя. Газ течет вверх к выходному отверстию для газа вверху, откуда направляется в скруббер, как показано в правом нижнем углу. Скруббер изготавливается в магазине и используется для удаления оставшегося пара.В правом верхнем углу расположены предохранительные устройства, такие как предохранительные клапаны и разрывные мембраны.

Жидкости падают на дно сепаратора. Уровни жидкости контролируются парой поплавков, при этом внешние части поплавков видны в центре справа от сепаратора. Верхний — это поплавок неизбирательного действия, то есть он будет плавать как по маслу, так и по воде. Таким образом, он контролирует уровень конденсата, формы легкого жидкого углеводорода. Когда уровень конденсата достаточно высок, диафрагменный клапан (нижняя линия слева) открывается и позволяет жидкости течь в резервуары для хранения.

Нижний поплавок предназначен для плавания по воде, но падения через масло, и поэтому используется для контроля уровня воды в сепараторе. Такие типы поплавков называются дискриминирующими поплавками. Этот поплавок управляет другим диафрагменным клапаном, который при открытии позволяет течь в систему отвода воды. На рис. 2 показаны эти компоненты крупным планом, где каждый из них легче увидеть.

Рис. 2. Сепаратор и его клапаны, изображенные на Рис. 2. Слева — скруббер, изготовленный по индивидуальному заказу в магазине.

Для небольших скважин с меньшими объемами добычи аккумуляторная батарея часто бывает намного проще. Единственный сепаратор, резервуар для сточных вод и счетчик для измерения добычи газа могут быть всем, что нужно.

Рисунок 3. Низкодебитная газовая скважина.

Газовые скважины могут иметь давление, в два или три раза превышающее рабочее давление сепаратора. Это может вызвать проблемы, когда водяной пар добывается из скважины вместе с природным газом. Поскольку газ расширяется при относительно более низком давлении сепаратора, он очень быстро остывает.Падение температуры приведет к замерзанию воды, создавая закупорку в трубопроводах, обычно у дроссельной заслонки на устье скважины. Это часто приводит к остановке производства. Без производства и без расширения газа для понижения температуры лед тает. В конце концов, скважина снова начинает добывать, пока лед не образуется еще раз, и цикл повторяется.

Очевидно, что это неэффективный способ эксплуатации скважины. Для решения проблемы было разработано несколько решений. Наиболее распространенным является сепаратор, в котором используется водяная баня, как показано на Рис. 4 .Газ из скважины течет вперед и назад по трубе, окруженной горячей водой. Вода нагревает газ, что предотвращает образование льда на воздушной заслонке. Затем газ поступает в трехступенчатый сепаратор, который работает так же, как и любой другой сепаратор. Газ вырывается из жидкости и направляется к выпускному отверстию для газа. Вода падает на дно сепаратора и сливается в систему водоотведения. Любое масло плавает на воде и стекает в сборный бак.

Рис. 4. В этом сепараторе используется нагретая вода для предотвращения образования льда.

Нагретую воду в ванне нужно будет время от времени доливать, так как она будет постепенно испаряться. Дистиллят, жидкий углеводород, который является одним из возможных продуктов газовой скважины, может быть трудно отделить от газа. К батарее резервуаров может быть добавлен сепаратор меньшего размера с более низким давлением. Добавленный сосуд будет вычищать любой оставшийся пар из газа, что может привести к увеличению производства дистиллята.

Было бы полезно как оператору получать более своевременные, описательные и точные производственные отчеты от ваших насосов в полевых условиях?

Pumpers, после завершения маршрута вы устали составлять отчеты о производстве и отправлять эти билеты на продажу и обслуживание?

Если да, загляните в GreaseBook, чтобы узнать, как сотни операторов (и тысячи насосов) используют простое мобильное приложение, чтобы упростить свою отчетность!

www.greasebook.com

Нефтегазовая промышленность | Обнаружение уноса воды в природном газе

Природный газ, добываемый из скважины, содержит воду. Перед подачей газа в трубопровод для распределения необходимо удалить как можно больше воды, чтобы исключить унос, при этом операторы должны быть предупреждены о любой обнаруженной оставшейся воде (см. Рисунок 1).

Рис. 1: Скважина природного газа с трубопроводом. Предоставлено Endress & Hauser

Давайте обсудим методы, используемые для удаления воды из газа, и то, как современные приборы могут точно измерить газ, поступающий в трубопровод, и помочь обнаружить любой унос воды, присутствующий после процесса удаления.

Природный газ добывается из нефтяных, газовых и конденсатных скважин. Природный газ, поступающий из нефтяных скважин, может существовать отдельно от нефти или растворяться в сырой нефти. Газовые скважины обычно производят сырой природный газ, а конденсатные скважины производят свободный природный газ вместе с полужидким углеводородным конденсатом. Неочищенный природный газ содержит водяной пар, сероводород, двуокись углерода, гелий, азот и другие соединения.

Сырая нефть, неочищенный природный газ и свободный природный газ могут перерабатываться на буровой площадке, но обычно они поступают по трубопроводу на центральную станцию обработки, которая принимает входы из десятков, а иногда и из сотен скважин, а затем производит чистый природный газ для передачи трубопровод.

Обработка природного газа состоит из отделения всех различных углеводородов и флюидов от чистого природного газа (см. Рис. 2) для производства так называемого сухого природного газа «трубопроводного качества», то есть без уноса воды.

Часть воды, связанной с добытым природным газом, удаляется простыми методами разделения на устье скважины или рядом с ним. Однако удаление водяного пара, который присутствует в растворе в природном газе, требует более сложной обработки. Эта обработка состоит из обезвоживания природного газа, которое обычно включает один из двух процессов: абсорбцию или адсорбцию.Абсорбция происходит, когда водяной пар удаляется дегидратирующим агентом. Адсорбция происходит, когда водяной пар конденсируется и собирается на поверхности.

Рисунок 2: Горизонтальный сепаратор нефти, газа и воды. Предоставлено Endress & Hauser

Сепараторы могут иметь множество названий, таких как сепараторы жидкости, сепараторы масла, сепараторы воды и масла и т. Д., Но наиболее распространенными сепараторами являются двухфазный блок, который отделяет газ от жидкости, или трехфазный блок, который разделяет газ, масло и вода.

Сепараторы управляющие

Контрольно-измерительные приборы (см. Рисунок 3) и системы управления должны измерять и контролировать различные процессы в сепараторе. Температура и давление в сепараторе являются дополнительными переменными и необходимы для корректировки измерений массового расхода. Сепаратор требует строгого контроля давления / температуры из-за условий эксплуатации и безопасности. Всегда требуется мониторинг температуры, чтобы гарантировать правильные условия для процесса разделения.

Система должна контролировать входящий поток, чтобы обеспечить достаточно низкий расход газа и жидкости, чтобы могло произойти гравитационная сегрегация и парожидкостное равновесие.

Температуру также необходимо контролировать, потому что, если температура стенок трубопровода или резервуаров для хранения падает ниже точки росы водяных паров, присутствующих в газе, вода начинает конденсироваться на этих холодных поверхностях. Если это так, природный газ в сочетании с жидкой водой может образовывать гидрат метана, который может закупорить клапаны, фитинги или даже трубопроводы.

Рис. 3: Этот сепаратор нефти, газа и воды перерабатывает сырую нефть. Вода и нефть удаляются для производства газа трубопроводного качества. Предоставлено Endress & Hauser

Независимо от типа сепаратора, работающего на нефтегазоперерабатывающем предприятии, надлежащий контроль уровней жидкости имеет решающее значение для обеспечения стабильной, эффективной и безопасной работы. Для достижения этой цели требуются повторяемые измерения уровня независимо от изменчивости процесса и характеристик жидкостей.Это включает в себя нежелательные условия, такие как высокая вязкость, наличие слоев пены и эмульсии толщиной более 2 дюймов (5 см) или увлекаемых твердых частиц (песок или камни).

В идеале газ и жидкость достигают состояния равновесия при правильном давлении и температуре внутри емкости. Промышленные стандарты для времени удержания жидкости при выделении растворенного газа в горизонтальных сепараторах находятся в диапазоне от 1 до 3 минут.

Несмотря на то, что сепаратор имеет множество приборов, регулирование расхода, давления и температуры для достижения максимальной добычи безводного природного газа трубопроводного качества является сложной задачей. Во многих сепараторах данные от КИП отправляются на вычислитель расхода, где его задача — анализировать все данные и определять, какие переменные — если таковые имеются — необходимо скорректировать.

Хотя сепаратор предназначен для удаления всей воды из природного газа, иногда происходит унос воды, и это состояние необходимо быстро обнаружить, чтобы предупредить операторов.

Расходомер для него

Endress + Hauser недавно разработала новый ультразвуковой расходомер (см. Рис. 4) для измерения расхода природного газа и других технологических сред.Prosonic Flow G 300/500 имеет встроенные датчики давления и температуры. Входные данные этих датчиков объединяются с измеренными скоростями звука для расчета скомпенсированного потока, а измерения давления и температуры могут передаваться отдельно по одному из двух цифровых каналов связи: HART, наложенный на выход переменной процесса массового расхода 4-20 мА расходомера или Modbus RS485.

Рис. 4. Ультразвуковой расходомер Endress + Hauser Prosonic Flow G 300/500 измеряет расход, температуру, давление, массовый расход, содержание метана и т. Д.Предоставлено Endress & Hauser

Расходомер предлагается с опцией программного пакета «расширенный анализ газа» для расчета дополнительных параметров и переменных процесса. Некоторые примеры: объемный расход, скорректированный объемный расход, расход энергии, теплотворная способность, индекс Воббе, тип газа, молярная масса, содержание метана (%), плотность и вязкость.

Индекс Воббе, кстати, является мерой взаимозаменяемости топливных газов и их относительной способности передавать энергию.

Программное обеспечение также может обнаруживать унос воды посредством анализа контрольных точек датчика, таких как сила сигнала, асимметрия потока и скорость приема.После обнаружения это состояние может предупреждать операторов одним из двух способов. Первый — через встроенное реле, а второй — через цифровой канал связи.

Многие сепараторы имеют на выходе газа туманоуловитель, который по сути представляет собой устройство, подобное фильтру из проволочной сетки. Его цель — улавливать жидкость (все жидкости, а не только капли воды) и сливать ее или капать жидкость в удерживающую часть сепаратора. Эти устройства имеют размеры в зависимости от расхода и свойств жидкости.Уловитель должен иметь правильный размер, чтобы он эффективно улавливал большую часть жидкости без ущерба для потока и времени удерживания в сепараторе.

Обнаружив унос жидкости с помощью описанного ультразвукового расходомера, мы достигли нескольких целей:

Понять, насколько эффективен туманоуловитель в зависимости от расхода газа
Если происходит ступенчатое изменение «диагностической переменной влажности», это может указывать на повреждение туманоуловителя.
Не происходит надлежащего разделения газа и жидкости, и необходимо оценить производительность сепаратора.Система управления может регулировать время цикла разгрузки и время удерживания или регулировать противодавление на выходе газа.

Обнаружение уноса жидкости может позволить производителю отрегулировать процесс разделения. Установки, расположенные ниже по технологической цепочке, спроектированы с учетом определенных свойств газа, и влажный газ может привести к более высоким эксплуатационным расходам на заводе из-за переработки и потерь энергии.

Расходомер предоставляет большую часть данных и вычислений, выполняемых специальным вычислителем расхода, что упрощает инженерам-технологам понимание работы сепаратора и более эффективное управление им.

Детали расходомера

Расходомер (см. Рис. 5) измеряет как сухие, так и влажные газы с точностью ± 0,5%, даже когда технологические условия и условия окружающей среды значительно колеблются. Он работает при температуре технологического процесса до 302 ° F и давлении до 1450 фунтов на квадратный дюйм. Все смачиваемые части изготовлены из нержавеющей стали и соответствуют строгим требованиям NACE MR0175 / MR0103. Ультразвуковые преобразователи также доступны в титане Grade 2.

Измерительная система расходомера разработана в соответствии с IEC 61508 (SIL), она также предпочтительна для использования в приложениях, связанных с безопасностью. В расходомер также интегрирована технология Heartbeat от Endress + Hauser, которая обеспечивает постоянную самодиагностику с максимальным охватом диагностики. Он также позволяет проводить проверку устройств, сертифицированных TÜV в соответствии с DIN EN ISO 9001: 2008, без прерывания процесса.

В стандартную комплектацию расходомера входит веб-сервер, обеспечивающий прямой доступ к данным в полевых условиях с любого устройства, поддерживающего веб-браузер, например ноутбука, смартфона или планшета. Хранение данных через HistoROM обеспечивает максимальную безопасность данных.

Рис. 5: Prosonic Flow G имеет встроенные датчики давления и температуры. Предоставлено Endress & Hauser

Управление сепаратором нефти / газа / воды для извлечения воды из природного газа затруднено, поскольку система управления и вычислитель расхода могут только предполагать содержание воды. Новый расходомер от Endress + Hauser предоставляет обширную информацию, которую инженеры по приборам могут использовать для обнаружения уноса воды и лучшего понимания того, как работает конкретный сепаратор и как улучшить его контроль.

Диагностика технологического процесса для нефтегазовых сепараторов

Дрю Бейкер

Интеллектуальные приборы существуют уже несколько десятилетий. Большинство из нас понимают ценность диагностики, которую они предоставляют, чтобы убедиться, что эти устройства работают должным образом и предоставляют точные данные для системы управления.

Благодаря достижениям в области оперативной аналитики, эти интеллектуальные инструменты и приложения, которые они используют, теперь могут помочь выявлять проблемы в процессе на ранней стадии, чтобы поддерживать оптимальные уровни производительности.Я встретился с Дрю Бейкером из Emerson в сервисном центре Пермского бассейна, чтобы поделиться со мной некоторыми примерами добычи нефти и газа на суше.

Диагностика современных расходомеров, таких как кориолисовы расходомеры Micro Motion от Emerson, позволяет выявить проблемы в процессе разделения нефти, газа, попутной воды и основных отложений, поступающих из эксплуатационных скважин. Для процессов с горизонтальными сепараторами диагностика плотности и усиления привода, обеспечиваемая измерителем Кориолиса, может указывать на то, что процесс разделения страдает от плохого контроля уровня.

Изменения плотности и усиления привода указывают на то, что возникают проблемы. Резкое увеличение как указывает на наличие жидкости на выходе газа, так и на возможность потери добычи. Если плотность падает, а коэффициент усиления увеличивается, это указывает на присутствие нефти в добываемой воде.

Проблемы с регулятором уровня или клапанами сброса могут вызвать смешивание увлеченного газа или масла в водяной ноге сепаратора. Основываясь на ранних показаниях, предоставляемых этой диагностикой, технические специалисты могут проверить правильность размеров клапана и / или регулировку контроля уровня, чтобы решить проблему до того, как это повлияет на объемы производства.

Другим примером использования этих горизонтальных сепараторов являются измерения уровня, обеспечиваемые волноводными радиолокационными датчиками уровня (GWR) и устройствами определения уровня вибрационной вилки. Диагностика этих устройств может выявить неэффективность процесса разделения из-за недостаточного времени удерживания. GWR со слабым сигналом указывает на присутствие эмульсии масло / вода.

Реле уровня вибрирующей вилки может определять низкий уровень жидкости и / или подтверждать унос газа в нижней части сепаратора.Гибкость вилки и частота ее вибрации также могут указывать или подтверждать присутствие масла, воды или песка в производственной емкости.

Правильно анализируя эти диагностические данные, операторы могут избежать нарушения технологического процесса, регулируя температуры для стабилизации масла, обрабатывая жидкости химическими веществами для разрушения эмульсии или создавая уставки для упреждающих аварийных отключений для выгрузки песка из сепаратора.

Посетите разделы «Решения для сепараторов» и «Цифровые нефтяные месторождения» на Emerson. com, чтобы узнать больше о технологиях и решениях для повышения безопасности, надежности и производительности.

Дрю поделился, что для наземных производителей нефти и газа в сланцевых регионах Техаса и Оклахомы есть несколько предстоящих технологических выставок, чтобы увидеть эти и другие приложения в действии. Партнер Emerson Impact, Vinson Process Controls и Emerson проведут выставку в Оклахома-Сити 15 апреля. Следующая выставка пройдет 23 апреля в районе Мидленд / Одесса. Третья выставка состоится 10 июня в метроплексе Даллас / Форт-Уэрт. .

Маслоотделители

, построенные Rockford Separators

Следующая информация была подготовлена в качестве руководства для архитекторов, сотрудников строительных департаментов, инженеров, агентств здравоохранения, сантехнических подрядчиков и других лиц, заинтересованных в соблюдении высоких стандартов санитарии и строительства.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Наша простая конструкция представляет собой идеальное применение принципа собственного закона тяготения природы по отделению отходов легче воды от веществ тяжелее воды.Эти вещества с небольшой плотностью, а также маслянистые, жирные и твердые частицы задерживаются в сепараторе Rockford. Обратите внимание на путь движения по воде в разрезе. Стрелками обозначен путь от входа через первую разделительную сетку вверх и через вторую разделительную сетку, вниз через фильтр и сетку регулятора потока к выходу и вверх до дренажной линии. Нет прямого движения внутрь и наружу от входа к выходу сепаратора. В случае продолжительной или тяжелой эксплуатации проконсультируйтесь в нашем инженерном отделе.

ПРИМЕНЕНИЕ
Маслоотделители Rockford предназначены для приема непосредственно из заводского оборудования или сточных вод в полу, различных видов масел, бензина, керосина, нафты, бензола, других летучих жидких отходов и шлама. Они задерживают эти вредные отходы и предотвращают их попадание в канализацию, обеспечивая тройные преимущества.

ПРЕИМУЩЕСТВА
Безопасное удержание этого горючего материала уменьшает:

Опасности пожара и взрыва внутри здания
Загрязнение нашей почвы и водных путей в результате неизбирательного удаления отходов
Потеря товарного или многоразового побочного продукта.

КОНСТРУКЦИЯ
Сепаратор изготовлен из цельносварной высокопрочной стальной пластины для максимальной прочности и долговечности. Покрытие как внутри, так и снаружи защищено от кислотной коррозии. Эти блоки имеют съемные крышки для установки на полу, частично утопленной или заподлицо с полом, подходят для пешеходного движения или усилены для интенсивного движения. Крышка крепится к корпусу с помощью утопленных болтов из нержавеющей стали и имеет сверхтяжелую герметичную прокладку.Разделительные сетки и сетка фильтра регулятора потока регулируют поток и фильтруют сточные воды, делая ненужным контроль внешнего потока или замедлитель. Очень большой впускной отсек имеет регулируемый забор масла. Выпускной патрубок отделен от основного корпуса устройства, что соответствует всем требованиям норм водоснабжения в отношении видимого снаружи уплотнения сифона. Независимое внутреннее вентиляционное соединение на впускном отсеке отводит излишки дыма и паров испаряющихся газов и летучих жидкостей. Выход сепаратора вентилируется, чтобы его содержимое не попало в дренажную систему.Все блоки доступны в двустенной конструкции с функцией обнаружения утечек, если это указано.

COR-TEN ^® ИНФОРМАЦИЯ
Cor-Ten ^® высокопрочная низкоуглеродистая сталь с ее высокой прочностью и выдающейся стойкостью к атмосферной коррозии доступна там, где экономия затрат на техническое обслуживание является первоочередной задачей. Даже в неокрашенном состоянии Cor-Ten ^® имеет плотно прилегающую оксидную поверхность, которая останавливает дальнейшее окисление. Окрашенные или с покрытием, эта характеристика еще больше усиливается.Надежность и прочность этого материала были доказаны во многих областях применения, таких как железнодорожные вагоны, мосты и два самых высоких здания в мире: здание Джона Хэнкока и Сирс-Тауэр в Чикаго.

СПОСОБ РАБОТЫ
Основным требованием для эффективного удержания нерастворимого масла или других летучих жидких отходов является отсутствие турбулентности при движении сточных вод. В сепараторе Rockford это достигается за счет его конструкции, обеспечивающей максимальное перемещение воды без перемешивания, и за счет фильтрующего действия его экранов.Комбинация двух разделительных сеток и сетки фильтра регулятора потока снижает турбулентность, чтобы обеспечить надлежащее разделение, и предотвращает эвакуацию твердых частиц в дренажную систему. Отсутствие канала для удаления твердых частиц является дополнительным доказательством отсутствия турбулентности потока через сепаратор.

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
Видимое двустенное внешнее уплотнение сифона с вентиляционным соединением предотвращает сифонирование. Отдельное внутреннее вентиляционное соединение предотвращает повышение давления внутри устройства и попадание содержимого в дренажную систему.Независимое вентиляционное отверстие также выпускает любые пары, которые могут накапливаться внутри устройства. Конструкция мокрого воздухозаборника предотвращает попадание канализационного воздуха в помещения.

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Если отдельные проблемы или крупные проекты требуют специальных приложений, рекомендуется помощь нашего инженерного отдела.

ОТСОЕДИНЕНИЕ МАСЛА
Воронка для отвода масла регулируется в соответствии с высотой силы тяжести масла и расходом галлонов в минуту.Он ведет в сливную трубу для масла, из которой можно наиболее экономично удалить масло. После установки сепаратора установите рабочий уровень воды, пропустив воду через сепаратор с максимальной ожидаемой скоростью потока. Отрегулируйте вертикальную водозаборную трубу на 1/8 — 1/4 дюйма над уровнем воды. Периодическая проверка этого уровня после работы сепаратора гарантирует правильное функционирование системы отбора масла. Если отводимое масло содержит воду, поднимите вертикальный отводящий трубопровод до тех пор, пока из сепаратора не потечет только масло.

МАСЛЯНЫЕ СЕПАРАТОРЫ С ПРЕРЫВНЫМ ПОТОКОМ
Максимальное количество сточных вод, содержащих нерастворимое масло, которое может быть сброшено через любой указанный сепаратор, в два (2) раза больше указанной скорости потока в галлонах в минуту. Например, сепаратор на 50 г / мин. через него может быть выгружено не более 100 галлонов за один час. Обычно это достигается путем пакетного сброса. Однако 100 галлонов могут сливаться непрерывно, если скорость потока контролируется на уровне 1.66 часов

COALESCING PACK (ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ)
Съемный коалесцирующий пакет из полипропилена внутри каркаса из нержавеющей стали используется для отделения капель масла, слишком мелких для того, чтобы их можно было удалить только путем отделения.

СРЕДА ФИЛЬТРА (ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ)
Некоторые нефтесодержащие отходы несут с собой мелкие частицы взвешенных веществ. Для таких установок мы рекомендуем заказывать сепаратор серии OS с фильтрующим материалом.Это предотвратит попадание мельчайших частиц взвешенного вещества с прикрепленными к нему масляными шариками в дренажную линию. Сменный сетчатый фильтр с установленным на заводе фильтрующим материалом доступен в качестве запасной части.

Определение размеров для типовых норм технического обслуживания автомобилей
Когда маслоотделитель устанавливается в гараже автомобиля, грузовика, автобуса или трактора, на станции обслуживания или в ремонтной мастерской с оборудованием для капитального ремонта двигателя или трансмиссии, он должен иметь минимум статическая глубина воды на 24 дюйма ниже перевернутого выхода сепаратора и минимальная статическая водоемкость 6 кубических футов. Это правило распространяется на объекты, на которых обслуживается не более трех автомобилей. Для каждого дополнительного транспортного средства до десяти включительно должен быть добавлен 1 кубический фут статической вместимости. Для каждого транспортного средства более десяти должны быть добавлены дополнительные 0,25 кубических фута.

ХРАНЕНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ
В складских помещениях для автотранспортных средств необходимо установить комбинированный сепаратор-слив со статическим уровнем воды 1 галлон на каждые 100 квадратных футов осушаемой площади.

ХРАНЕНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ
При обслуживании и хранении автотранспортных средств должен быть установлен маслоотделитель со статической емкостью воды 1 кубический фут на каждые 100 квадратных футов осушаемой площади. Минимальный статический уровень воды в маслоотделителе должен составлять 6 кубических футов. Ознакомьтесь с местными нормативами для конкретных требований.

МЕХАНИЧЕСКАЯ МОЙКА АВТОМОБИЛЕЙ
В помещениях, специально предназначенных для механической мойки автотранспортных средств, необходимо установить сепаратор песка и гравия для приема сточных вод из всех моечных помещений.Должен поддерживаться минимальный статический уровень воды 2,5 фута и минимальная статическая водоемкость 50 кубических футов.

В случае оказания услуг по мойке двигателей на станциях механической мойки автомобилей маслоотделитель должен быть установлен в той части дренажной системы, куда поступают сточные воды этой операции.

РУЧНАЯ МОЙКА АВТОМОБИЛЯ
В установке для мойки одного автомобиля необходимо установить комбинированный сепаратор-слив с минимальной статической емкостью воды 30 галлонов.

ОПИСАНИЕ МАСЛО СЕПАРАТОРОВ
Нажмите здесь, чтобы загрузить PDF

КРИТЕРИИ РАСЧЕТА НЕПРЕРЫВНОГО ПОТОКА ФОРМУЛЫ

ФАКТИЧЕСКИЙ ОСМОТР И РЕКОМЕНДАЦИИ
После осмотра вашего предприятия и тестирования полученного образца отработанного масла мы представляем на ваше рассмотрение отчет, подобный приведенному ниже.

Нам была предоставлена следующая информация:

Потребление воды: 3 000 000 галлонов в месяц
Рабочий день: круглосуточно
Рабочая неделя: 6-дневная неделя
Потребление нефти: 600 галлонов в месяц

Из приведенной выше информации мы получили эти цифры как средние:

Средний месяц работы: 25.5 дней
Расход за 24 часа: 117 645 галлонов
Расход в час: 4901 галлон
Скорость потока в минуту: 81,6 галлона или 10,88 кубических футов в минуту

По информации, полученной из районной санитарной службы, в канализацию сбрасывается 200 промилле нефти. Это составляет 589 галлонов в месяц. Это совпадает с цифрой в 600 галлонов в месяц, которые покупаются и потребляются в ваших операциях (589 галлонов vs.600 галлонов) .

КРИТЕРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исследования и экспериментальные работы привели к принятию фундаментальных принципов, которые обеспечивают математическую основу для определения размера и формы сепаратора. Эти принципы были применены, и в результате сепараторы демонстрируют высокую эффективность.

Следует отметить, что конструкция и форма сепаратора зависят от характера и количества отделяемой нефтесодержащей воды.Даже сепаратор подходящего размера ограничен разделением масел и твердых частиц, которые подвержены гравитационному разделению. Следует также отметить, что модификации и возможные усовершенствования этой конструкции могут привести к получению сепараторов с улучшениями и достоинствами.

Следующие критерии проектирования основаны на математической формуле, полученной в результате проведенных исследований, и на которых Rockford Separators основывают свой дизайн.

Конструкция прямоугольного маслоотделителя основана на трех соотношениях:

Минимальная горизонтальная площадь
Минимальная площадь вертикального поперечного сечения
Минимальное отношение глубины к ширине 0. 3 (максимум 0,5).

Конструкция этого сепаратора была рассчитана с учетом различных температур сточных вод от 70 ° F до 100 ° F. Мы представляем информацию о конструкции для температуры 100 ° F, которая, по нашей оценке, с большей вероятностью является средней температурой.

Проектирование и оптимизация сепараторов

После того, как нефть и газ будут доставлены на поверхность, нашей главной целью становится транспортировка нефти и газа от устья скважины до нефтеперерабатывающего завода (для окончательной обработки).Все оборудование и процессы, необходимые для этого, находятся на наземном производственном предприятии. Следовательно, вся добыча с поверхности начинается прямо на устье скважины. Начиная с устья скважины, сложная смесь добываемых флюидов поступает из НКТ в выкидную линию. Обычно многие скважины пробуриваются для эффективной добычи углеводородов, содержащихся в месторождении. Из каждой из этих скважин выходят одна или несколько выкидных линий в зависимости от того, сколько слоев добывается одновременно.В зависимости от физического рельефа местности и нескольких других факторов окружающей среды, каждая из выкидных линий может пройти от устья скважины к центральному технологическому объекту, обычно называемому производственной платформой или поточной станцией, которая затем переносит флюиды к скважине. производственная площадка. Комбинация устья скважины, выкидных линий, насыпных коллекторов, клапанов и фитингов, необходимых для сбора и транспортировки добываемой жидкости на производственную платформу, называется системой сбора.

Собранные жидкости необходимо переработать, чтобы повысить их ценность. Прежде всего, флюиды необходимо разделить на их основные фазовые компоненты, а именно нефть, воду и природный газ. Эту функцию выполняет сепарационная система . Для этого система обычно состоит из отсечки свободной воды (FWKO), нагревателя выкидной линии и нефтегазовых (двухфазных) сепараторов. Мы рассмотрим дизайн этого последнего компонента.

Физическое разделение этих трех фаз выполняется в несколько этапов.Сначала вода отделяется от углеводородной смеси (с помощью FWKO), а затем углеводородная смесь разделяется на две углеводородные фазы (газ и нефть / конденсат). Успешное разделение углеводородов максимизирует добычу конденсата или нефти и улучшает их свойства. В полевых условиях это достигается за счет разделения ступеней . Ступенчатое разделение нефти и газа осуществляется с помощью ряда сепараторов, работающих при последовательно пониженных давлениях. Жидкость сбрасывается из сепаратора более высокого давления в сепаратор следующего более низкого давления.Целью разделения ступеней является максимальное извлечение жидких углеводородов из текучих сред, поступающих из устьев скважин, и обеспечение максимальной стабилизации как жидких, так и газовых выходящих потоков.

Наземный производственный объект: физическая установка, в которой текучие среды, поступающие из устья скважины, разделяются на три основных компонента: воду, нефть и природный газ.

Рисунок 20.1: Назначение наземного производственного комплекса

Обычно наиболее экономичным является использование трех-четырех ступеней разделения углеводородной смеси.Пять или шесть могут выпадать при благоприятных условиях, когда, например, входящий устьевой флюид находится под очень высоким давлением. Однако увеличение выхода жидкости с добавлением новых ступеней не является линейным. Например, увеличение количества жидкости, полученное за счет добавления одной ступени к одноступенчатой системе, вероятно, будет значительным. Однако добавление одной ступени к трех- или четырехступенчатой системе вряд ли даст какой-либо значительный выигрыш. В целом было обнаружено, что трехступенчатая система разделения является наиболее рентабельной.На рисунке 20.2 показана эта типичная конфигурация.

Рисунок 20.2: Трехступенчатая установка для поверхностной сепарации

В предположении условий равновесия и зная состав потока текучей среды, поступающего в сепаратор, а также условия рабочего давления и температуры, мы могли бы применить наши текущие знания о равновесии VLE (мгновенные расчеты) и вычислить паровые и жидкие фракции на каждом этапе. сцена. Однако, если мы смотрим на проектирование и оптимизацию сепарационной установки, мы хотели бы знать оптимальные условия давления и температуры, при которых мы могли бы получить наиболее экономичную прибыль от эксплуатации.В этом контексте мы должны иметь в виду, что разделение стадий направлено на снижение давления добываемого флюида на последовательных стадиях, что приведет к лучшему и большему извлечению нефти / конденсата из резервуаров.

Расчеты сепаратора в основном выполняются для определения:

Оптимальные условия разделения: давление и температура в сепараторе
Составы разделенных газовой и нефтяной фаз
Объемный коэффициент нефтеотдачи
Соотношение добыча газа и нефти
Плотность нефтяного резервуара в API

Рассмотрим случай трехступенчатого разделения.Как правило, температурные условия в установке поверхностной сепарации во многом определяются атмосферными условиями и температурами входящего потока. Что касается давлений, то давление в самом первом сепараторе регулируется линиями сбора, идущими от устья скважины, поэтому нет большого пространства для игры с давлением в первом сепараторе. Те же аргументы справедливы и для последней ступени сепарации (основной резервуар), которая обычно работает при атмосферных условиях. Следовательно, для оптимизации нам остается только средний разделитель .

Как оказалось, ключом к проектированию трехступенчатой системы разделения является определение оптимального давления , при котором будет работать второй сепаратор . Вопрос, на который мы бы ответили: «какое давление приведет к тому, что жидкость самого высокого качества будет выходить из резервуара для продажи?» Мы не хотим делать это эмпирически. То есть мы не хотим играть с давлением в сепараторе второй ступени в полевых условиях, пока в конечном итоге не найдем оптимальные условия.Что мы можем сделать, используя наши знания о фазовом поведении, так это найти это оптимальное давление средней ступени, применяя наше понимание равновесия VLE.

На рис. 20.3 показан типичный эффект игры со средним давлением в сепараторе на качество и количество добываемой нефти / конденсата в резервуаре. Качество и количество измеряются с точки зрения свойств, таких как API и B _o, а также общего газового фактора на установке разделения.

Рисунок 20.3: Выбор оптимального давления в среднем сепараторе

Оптимальное значение давления для средней ступени — это такое, при котором достигается максимальный выход жидкости (за счет минимизации газового фактора и B _o) максимального качества (за счет максимального увеличения плотности API резервуара в резервуаре).Чем меньше значение GOR и B _o, тем больше выход жидкости. Чем выше плотность в градусах API жидкости для резервуаров, тем выгоднее ее коммерческое использование. Из рисунка 20.2 видно, что это состояние не встречается ни при крайних (низких / высоких) значениях давления средней ступени. На самом деле существует оптимальное значение для давления средней ступени. Это то значение, которое мы ищем.

Модель фазового поведения, которую мы описывали в этой серии лекций, обеспечивает базовую основу для требуемого здесь типа вычислений.Кроме того, мы обсудили, как API и B _o могут быть рассчитаны с использованием выходных данных модели фазового поведения. При проведении расчетов для трехступенчатой системы сепарации имейте в виду, что у нас минимальный контроль над давлением подачи, так как мы не хотим блокировать скважину (сепаратор высокого давления). Мы также не контролируем давление в линии продаж (давление в резервуаре). У нас есть контроль за рабочим давлением среднего сепаратора.

Напомним, что для нахождения оптимального давления необходимо, в частности, найти минимальное соотношение газа и нефти (GOR, SCF / STB).В данном случае мы имеем дело с общим газовым фактором. Общий газовый фактор — это совокупное количество газа из всех трех сепараторов, деленное на количество жидкости / конденсата, покидающих резервуар для хранения. Во время обсуждения расчетов B _o, мы назвали «n _st» количество молей жидкости, покидающих резервуар для сырья, на моль сырья, поступающего в установку для разделения. Это количество можно получить, последовательно пропуская 1 фунт-моль сырья через каждую из ступеней разделения. Напоминая определение GOR,

GOR = Общий объем добытого газа (в стандартных кубических футах) Общий объем добытой жидкости (в бочках с резервуаром) = (Vg) SC (Vo) sr15.615: Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. См. Технические требования в Ориентации для получения списка совместимых браузеров.

(20,1)

где:

(Vo) sr = nst (Zo) stRTstPst Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. В разделе «Технические требования в ориентации».
(Vg) sc = 379,4SCFlbmol⋅ (нг) TOTAL = 379,4⋅ (1-nst) Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера.Список совместимых браузеров см. В разделе «Технические требования в ориентации». [основа: 1 фунт-моль корма]

Следовательно,

GOR = 5.615379.4R (nst1-nst) (TstPst) (Zo) sc [SCF / STB] Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. В разделе «Технические требования в ориентации».

(20,2)

Обычно считается, что основной резервуар работает в стандартных условиях (p _sc, T _sc). Теперь вы готовы создать свой собственный дизайн разделения поверхностей!