загрузка...
загрузка...
На головну

ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВІДДІЛЕННЯ НАФТИ ВІД ГАЗУ І ВІЛЬНОЇ ВОДИ

  1. II МЕХАНІЧНА ОБЛАДНАННЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА
  2. Активне мережеве обладнання.
  3. Аналіз кривих вільної поверхні
  4. У ДОП є дидактичні засоби та обладнання для всебічного розвитку дітей.
  5. В СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ВІДДІЛЕННЯХ
  6. Види конкуренції. Ринок досконалої (вільної) конкуренції, його ознаки.
  7. Внутрішньоцехове підйомно-транспортне обладнання

В процесі підйому рідини з свердловин і транспорту її до центрального пункту збору та підготовки нафти, газу і води поступово знижується тиск і з нафти виділяється газ. Обсяг газу, що виділився в міру зниження тиску в системі збільшується і зазвичай в кілька десятків разів перевищує об'єм рідини. Тому при низькому тиску їх спільне зберігання, а іноді і збір стають недоцільними. Доводиться здійснювати їх роздільне збирання і зберігання.

Процес відділення газу від нафти називається сепарацією. Апарат, в якому відбувається відділення газу від продукції нафтових свердловин, називають Газосепаратор.

У сучасних системах збору нафти і газу Газосепаратор оснащуються все блокові автоматизовані групові вимірів установки (за винятком установок, оснащених масовими витратомірами), дожимні насосні станції і центральні пункти збору та підготовки нафти, газу і води.

На блочних автоматизованих вимірювальних установках відділення газу від нафти здійснюється тільки з метою роздільного вимірювання дебіту свердловин по рідини і газу. Після вимірювання нафту і газ знову змішуються і подаються в загальний нафтогазовий колектор.

Часто відведення вільного газу від нафти здійснюється в декількох місцях. Кожен пункт виведення відсепарованої газу називається щаблем сепарації газу.

Багатоступенева сепарація застосовується для поступового відводу вільного газу в міру зниження тиску. Вона застосовується при високому тиску на гирлі свердловин.

Нафтогазову суміш зі свердловини направляють спочатку в газосепаратор високого тиску, в якому з нафти виділяється основна маса газу. Цей газ може транспортуватися на великі відстані під власним тиском.

З сепаратора високого тиску нафта надходить в сепаратор середнього і низького тиску для остаточного відділення від газу.

Сепарація газу від нафти може відбуватися під впливом гравітаційних, інерційних сил і за рахунок селективної смачиваемости нафти. Залежно від цього і розрізняють гравітаційну, інерційну і плівкову сепарації, а газосепаратори - гравітаційні, гідроциклони і жалюзійні.

Гравітаційна сепарація здійснюється внаслідок різниці щільності рідини і газу, тобто під дією їх сили тяжіння. Газосепаратори, що працюють на цьому принципі, називаються гравітаційними.

Інерційна сепарація відбувається при різких поворотах газонафтового потоку. В результаті цього рідина, як більш інерційна, продовжує рухатися по прямій, а газ змінює свій напрямок. В результаті відбувається їх поділ. На цьому принципі побудована робота гідроциклонами газосепаратора, здійснювана подачею газонафтової суміші в циклон головку, в якій рідина відкидається до внутрішньої поверхні і потім стікає вниз в нафтове простір газосепаратора, а газ рухається по центру циклону.

Плівкова сепарація заснована на явищі селективного змочування рідини на металевій поверхні. При проходженні потоку газу з деяким вмістом нафти через жалюзійні насадки (краплевловлювачі) краплі нафти, стикаючись з металевою поверхнею, змочують її і утворюють на ній суцільну рідинну плівку. Рідина на цій плівці тримається досить добре і при досягненні певної товщини починає безперервно стікати вниз. Це явище називається ефектом плівковою сепарації. Жалюзійні сепаратори працюють на цьому принципі.

Найбільшого поширення на нафтових родовищах отримали горизонтальні сепаратори, що характеризують підвищеною пропускною здатністю при одному і тому ж обсязі апарату, один пропонує кращі якості сепарації, простотою обслуговування і огляду в порівнянні з вертикальними.

В даний час випускаються двофазні горизонтальні сепаратори типу НГС і типу УБС. Поряд з двофазним організовано виробництво трифазних сепараторів, які, крім відділення газу від нафти, служать також для відділення і скидання вільної води. До трифазним сепараторам відносяться установки типу УПС. Перераховані сепараційні установки служать в якості технологічного обладнання центральних пунктів збору і підготовки нафти, газу і води (ЦППН).

У тих випадках, коли на родовищі або групі родовищ пластової енергії недостатньо для транспортування нафтогазової суміші до ЦППН, застосовуються сепараційні установки з насосною відкачуванням або дожимні насосні станції (ДНС).

Сепаратори типу НГС призначені для відділення газу від продукції нафтових свердловин на першій і подальшої щаблях сепарації нафти, включаючи гарячу сепарацію на останньому щаблі.

Випускається нормальний ряд сепараторів НГС з пропускною спроможністю по рідини 2000 ? 30000 т / добу.

У таблиці 24. наведені основні технічні дані сепараційних установок типу НГС.

Сепаратор типу НГС (рисунок 104) складається з горизонтальної ємності 1, Оснащеної патрубками для входу продукції 2, Для виходу нафти 10 і газу 7. Усередині ємності безпосередньо у патрубка для входу нафтогазової суміші змонтовані розподільний пристрій 3 і похилі жолоби (дефлектори) 4 и 5. Біля патрубка, через який здійснюється вихід газу, встановлені горизонтальний 8 і вертикальний 6 сітчасті відбійники. Крім того, апарат оснащений штуцерами і муфтами для монтажу приладів сигналізації та автоматичного регулювання режиму роботи.

Газонафтова суміш надходить в апарат через вхідний патрубок 3, Змінює свій напрямок на 90 °, і за допомогою розподільного пристрою нафту разом із залишковим газом прямує спочатку в верхні похилі жолоби 4, А потім в нижні 5. Отделившийся з нафти газ проходить спочатку вертикальний Каплевідбійники 6, А потім горизонтальний 8. Ці Каплевідбійники здійснюють тонку очистку газу від крапельної рідини (ефективність понад 99%), що дозволяє відмовитися від установки додаткового сепаратора газу. Що виділився в сепараторі газ через патрубок 7, Засувку і регулюючий клапан (на малюнку 104 не показані) надходить в Газозбірний мережу.

Таблиця 25

 установка  Найбільша пропускна здатність по нафті, т / добу  Найбільша пропускна здатність по газу, тис. М3/ добу
 НГС6-1400НГС16-1400НГС25-1400НГС40-1400НГС64-1400
 НГС6-1600НГС16-1600НГС25-1600НГС40-1600НГС64-1600
 НГС6-2200НГС16-2200НГС25-2200НГС40-2200НГС64-2200
 НГС6-2600НГС16-2600НГС25-2600НГС40-2600
 НГС6-3000НГС16-3000НГС25-3000НГС40-3000

 

У зазначених цифрах перша цифра позначає робочий тиск, друга цифра - діаметр сепаратора (в мм).

Отсепарирован нафту, що скупчилася в нижній секції збору рідини сепаратора, через вихідний патрубок 10 направляється на наступний щабель сепарації або, в разі використання апарату на останньому щаблі, в резервуар. Для усунення можливості воронкоутворення і попадання газу в викидних лінію над патрубком виходу нафти встановлюється диск 9.

Комплекс приладів і засобів автоматизації забезпечує:

· Автоматичне регулювання робочого рівня нафтогазової суміші в сепараторі;

· Автоматичний захист установки (припинення подачі нафтогазової суміші в сепаратор) при:

а) аварійному підвищенні тиску в сепараторі;

б) аварійно-високому рівні рідини в сепараторі;

· Сигналізацію в блок управління про аварійних режимах роботи установки.

Малюнок 104 - Нафтогазовий сепаратор типу НГС

Сепаратор нафтогазовий НГС по ДП 805 призначений для сепарації газонафтової суміші на першій, проміжної і кінцевої щаблях в системах зборів і установках підготовки нафти.

 Технічна характеристика:  
 Обсяг апарату, м3  6.3; 12.3; 25; 50; 100; 150
 Продуктивність по нафті, м3/ Добу, не більше
 Робочий тиск, МПа  0.4; 0.8; 1.4; 2.2; 3.6
 Зміст крапельної рідини в потоці газу на виході, г / м3 не більше  0.1
 Зміст вільного газу в нафті на виході,% об.
 Маса, кг, не більше

Сепаратор НГС по ДП 805 розроблений замість НГС по ДП 496 і має такі переваги (на прикладі апарату V = 100 м3):

Таблиця 26

 показники  НГС по ДП 496  НГС по ДП 805
 Продуктивність по нафті, м3/ добу
 Обсяг апарату, м3
 Продуктивність по газу, м3/ Добу, Р= 0.7 МПа
 Зміст крапельної рідини в потоці газу на виході, г / м3  2 ? 3  0.1

Сепаратори відцентрові вертикальні СЦВ-500М, СЦВ-1000М (А. С. 787065, 986461) призначені для остаточної очистки газу від крапельної рідини після газонафтових сепараторів.

Порівняльна характеристика сепараторів СЦВ-1000/16 і НГС при використанні його в якості газосепаратора.

Таблиця 27

 показники  НГС-1-16-3000 по ДП 496  СЦВ-1000/16
 Продуктивність по газу, млн. М3/ добу  2.5  2.5
 Робочий тиск, МПа  1.6  1.6
 Обсяг апарату, м3
 маса, кг
 Ступінь очищення газу, г / м3  0.5  0.05

Установки блокові сепараційні УБС-3000/6; УБС-1500/6; УБС-1500/14; УБС-6300/6; УБС-6300/14; УБС-16000/6; УБС-10000/6 зазвичай складаються з технологічної ємності, Каплевідбійники, депульсатора, технологічної обв'язки трубопроводів, запірно-регулюючої арматури та системи автоматизації (рисунок 105, таблиця 28).

Таблиця 28

 Шифр установки  Умовний прохід, мм
Дв1 Ду2 Ду3 Ду4 ДУ5 ДУ6 ДУ7 ДУ8
 УБС-1500/6
 УБС-1500/14
 УБС-6300/6
 УБС-6300/14
 УБС-10000/6
 УБС-10000/14
 УБС-16000/6
 УБС-16000/14

Малюнок 105 - Принципова схема сепарационной блокової установки

1 - нафтогазова суміш; 2 - газ; 3 - нафта; 4 - дренаж; 5 - пар; I - депульсатор; II - Каплевідбійники; III - технологічна ємність.

Технологічна ємність, депульсатор, Каплевідбійники з пристроєм попереднього відбору газу системою обв'язки трубопроводами та запірно-регулюючої арматури об'єднані в сепараційний блок. Для обслуговування установки передбачений майданчик.

Робота установки заснована на попередньому відборі газу з газонафтової суміші в депульсаторе I, остаточному розгазування в технологічній ємності III і остаточного очищення газу від крапельної рідини в Каплевідбійники II. Газонафтова суміш від свердловин надходить в депульсатор I, де відбувається поділ расслоившихся в трубопроводі, що підводить нафти і газу. Отделившийся газ відводиться в Каплевідбійники II, а нафта надходить в технологічну ємність III. У Каплевідбійники газ проходить через струнні відбійники, очищається від крапельної нафти і через регулятор тиску направляється в газопровід. Зібрана в Каплевідбійники рідина стікає по патрубкам в технологічну ємність. З останньої нафту проходить через дві перегородки із просічно-витяжних листів, що сприяють витісненню проміжного шару між бульбашками газу, їх коалесценції та відділення залишкового газу від нафти. Остаточно отсепарирован нафту направляється через вихідний патрубок і регулятор рівня рідини в нафтопровід.

При необхідності подачі газу з депульсатора в Каплевідбійники через газовий простір технологічної ємності на газовій лінії між Каплевідбійники і депульсатором передбачена засувка, а між депульсатором і технологічної ємністю - газопровід.

Технологічний процес на установці повністю автоматизований і забезпечує:

· Автоматичне регулювання тиску і рівня нафти в технологічній ємності;

· Сигналізацію граничних значень тиску верхнього і нижнього рівнів нафти в технологічній ємності;

· Місцевий контроль рівня температури нафти і тиску в технологічній ємності;

· Видачу сигналу на автоматичне закриття приймальної лінії установки при досягненні верхнього граничного рівня нафти;

· Формування загального аварійного сигналу на диспетчерський пункт.

Сепараційні установки з попередніми скиданням води типу УПС призначені для відділення газу від обводненной нафти і скидання вільної пластової води з одночасним урахуванням кількості збезводненої нафти і води, що виходять з апарату. Випускаються установки типу УПС на робочий тиск 0.6 МПа наступних модифікацій: УПС-3000 / 6М, УПС-А-3000/6, УПС-6300 / 6М і УПС-10000 / 6М. Одночасно розроблені всі модифікації УПС та на робочий тиск 1.6 МПа.

У шифрі установок прийняті наступні позначення: УПС - установка з попередніми скиданням води; А - в антикорозійному виконанні; перша цифра після букв - пропускна здатність по рідини (м3/ Добу); друга цифра - допустимий робочий тиск; М - модернізована.

Автоматизовані установки виконані в моноблоці і складаються з наступних основних частин: блоку сепарації і скидання води, запірно-регулюючої арматури, системи контролю і управління (рисунок 106).

Блок сепарації і скидання води глухий сферичної перегородкою розділений на два відсіки - сепараційний А і відстійний Б. Кожен відсік має люк-лаз, запобіжний клапан і дренажні штуцери.

У сепараційному відсіку для більш повної сепарації і запобігання піноутворення передбачена нефтеразлівная полку 2. Для рівномірного потоку в паралельно працюючих установках в сепараційних і відстійних відсіках є штуцери для повідомлення їх по рідини (в нижній частині) і газу (у верхній частині).

Малюнок 106 - Принципова схема установок типу УПС-8000 і УПС-6300

У отстойном відсіку для більш повного використання обсягу ємності є розподільник 3 рідини на вході, перфорована труба з штуцером для виведення води 8 і два штуцери 5 и 6 для виведення нафти. Розташування штуцерів для виведення нафти дозволяє здійснювати, роботу установок в режимах повного та неповного заповнення. На установці УПС-6300 застосовується виносний Каплевідбійники 4, Що встановлюється над отстойной секцією.

Робота установки відбувається в такий спосіб. Продукція свердловин надходить в сепараційний відсік А по соплу 1 і нефтеразлівной полиці 2, Де відбувається відділення газу від рідинної фази. Отделившийся нафтовий газ через регулятор рівня, відводиться в відсік Б, звідки через Каплевідбійники 4 і регулятор тиску - в газовий колектор.

У разі застосування установки на I ступені сепарації передбачається вузол попереднього відбору газу (депульсатор). При використанні установки на II ступені сепарації монтаж вузла попереднього відбору газу не потрібно.

Водонефтяная емульсія з відсіку А передавлюється в відсік Б під дією тиску газу. Допустимий перепад тиску між відсіками Б і А не більше 0.2 МПа (в залежності від довжини каплеобразователя між відсіками).

Водоняфтяная емульсія надходить в відстійні відсік Б через вхідний розподільник 3. При цьому основна частина струменів, що випливають з розподільника, рухається радіально, а менша частина - в напрямку найближчого еліптичного днища апарату. Доходячи до стінок апарату, і втрачаючи кінетичну енергію, струменя емульсії відбиватися і приймають горизонтальний напрямок уздовж апарату. Відстояна вода відводиться через перфоровану трубопровід 8. Попередньо зневоднена нафту виводиться через штуцери 5 и 6, Пов'язані з перфорованої трубою 7, Розташованої у верхній частині ємності.

Система контролю і у правління повинна здійснювати:

· Регулювали рівня «нафту-газ» на рівні 2400 мм;

· Регулювання рівня «нафта-вода» на рівні 900 мм;

· Регулювання тиску в технологічній ємності;

· Вимір кількості попередньо збезводненої нафти;

· Вимір кількості води, що скидається;

· Вимір кількості оборотної води;

· Сигналізацію досягнення заданих значень тиску і граничного рівня нафти в ємності;

· Аварійну відсічення по входу продукту при досягненні рівня нафти в апараті 2600 мм і заданому тиску;

· Вимірювання тиску і температури.

При роботі в режимі повного заповнення не провадиться регулювання рівня «нафту-газ» і сигналізація аварійного рівня, попередньо зневоднена нафту відводиться через верхній щтуцер 5, Пов'язаний з перфорованої трубою, а штуцер 6 закривається.

Сепараційні блокові установки з насосною відкачуванням призначені для сепарації нафти від газу і подачі від сепарований нафти під напором насосів на об'єкти підготовки нафти в системах герметизованого збору і підготовки нафти, газу і води.

Установки в основному складаються з сепарационного блоку, блоку колектора, блоку вимірювання і регулювання, комплексу системи автоматизації, міжблочної обв'язки комунікацій, укриття і майданчиків обслуговування. Як сепараторів прийняті сепаратори відповідної продуктивності і робочих тисків. Робота установки заснована на попередньому відборі газу з газонафтової суміші в депульсаторе, остаточному розгазування в технологічній ємності і подачі нафти під напором насосів на об'єкти підготовки нафти.

У таблиці 28 наведені основні технічні дані трьох типів сепараційних установок. Перші два типи установок включають два насосних блоку і третій тип - три насосних блоку. Отделившийся газ відводиться в Каплевідбійники, де розділяється на два потоки і, проходячи через два сітчастих відбійника, очищається від крапельної нафти і направляється в газопровід.

Дожимні насосні станції КДНС-1000БТ і ДНС-5000БТ призначені для герметизованого збору і сепарації продукції свердловин, часткового зневоднення нафти і транспортування її до установок підготовки нафти, очищення води і закачування її в пласт.

Нові ДНС дозволяють використовувати малолюдну технологію на знову освоюваних родовищах; в кілька разів знизити площі забудови, займані ДНС; знизити енергоємність і металоємність при видобутку однієї тонни нафти.

Система автоматичного управління нових ДНС з використанням мікропроцесорної техніки дозволяє вести збір, обробку, відображення, реєстрацію технологічних параметрів, видачу команд управління виконавчим органам обладнання, автоматичне включення резервного живлення, оптимізацію технологічних режимів, обмін інформацією та прийняття команд з верхнього ієрархічного рівня.

Технічні характеристики сепараційних блокових установок типу УБСН

Таблиця 29

 показники  УБСН-400-1.6 / 4  УБСН-1600-1.6 / 4  УБСН-6300-1.6 / 4
 Температура навколишнього середовища, К (° С)  233 ? 313 (-40 ? +40)
 Максимальна продуктивність по сировині, м3/ С (м3/ Добу)  0.0092 (800)  0.018 (1600)  0.036 (3150)
 Максимальний робочий тиск нагнітання, МПа  4.0
 Робоче середовище:  сира нафта
 Максимальна температура, К (° С)  323 (50)
 кінетична в'язкість, м2/ С (сСт)  0.00015 (150)
 щільність, кг / м3  750 ? 900
 Максимальний вміст в робочому середовищі (об'ємних),%: сероводородауглекіслого газу  0,01
 Максимальний газовий фактор при нормальних умовах, м3/ м3
 Максимальний винесення вільного газу нафтою (об'ємних),%
 Максимальний віднесення краплинної нафти газом, м3/ м3  0.1 ? 10-6
 Максимальна споживана потужність силових електрообладнанням, кВт
 Режим роботи  безперервний
 Обсяг технологічної ємності, м3
 Габарити, мм  16090'13510''4748  21765'14450''6148  22010'15106''6880
 Маса, кг, не більше

Кущова дожимная насосна станція КДНС-1000БТ, номінальною продуктивністю 1000 м3/ Добу по рідині, призначена для розміщення безпосередньо на кущі нафтових свердловин, або на окремих невеликих нафтових родовищах.

Дожимная насосна станція ДНС-5000БТ, номінальною продуктивністю 5000 м3/ Добу по рідині, призначена для розміщення в системі збору великих і середніх родовищ.

Технологічний процес та обладнання в схемі ДНС-5000БТ розроблені на основі експлуатації та проектування ДНС на родовищах Урало-Поволжя і Західного Сибіру.

Технічні характеристики КДНС-1000БТ і ДНС-5000БТ

Таблиця 30

 параметри  Одиниці виміру  величина
 КДНС-1000БТ  ДНС-5000БТ
 Продуктивність: по жідкостіпо газупо закачування води  м3/сут.тис. м3/сут.м3/ Сут.    
 Зміст на виході: води в нафти не болеемехпрімесей і нафти в воді, не болеекапельной рідини в газі, не більше  % Мг / лг / м3  0,1  0,1
 Тиск на виході не більше  МПа  1,4  1,4

Склад основного обладнання КДНС-1000БТ і ДНС-5000БТ

Таблиця 31

 КДНС-1000БТ  ДНС-5000БТ
 Сепаратор-депульсатор вертикальний об'ємом 6.3 м3  Нафтогазовий сепаратор НГСВ об'ємом 100 м3
 Апарат спільної підготовки нафти і води об'ємом 40 м3  Сепаратор-каплеуловитель СДВ-1000/16
 Помпи занурені відцентрові для відкачування нафти: УЕЦН-6-1000-750для відкачування води: УЕЦН-16-2000-1400  Гідроциклони «Буран»
 Вузли обліку нафти, газу і води  Відстійник очищення води ОВ-0.6-100
 Буферна ємність об'ємом 6.3 м3  Насоси нафтові ЦНС-300-240 3шт.
 дренажна ємність  Насоси водяні ЦНС-180-1900 4 шт.
 Регулююча та запірна арматура  Вузол обліку нафти, газу, води
 Система автоматичного управління  реагентний блок
     Буферні ємності об'ємом 30 м3
     Дренажна ємність ЕП-40
     Регулююча та запірна арматура
     Система автоматичного управління

Застосовуються й інші типи ДНС, наприклад, ДНС-7000, ДНС-14000 і ДНС-20000. Число в кожному типорозмірі ДНС вказує подачу робочих насосних агрегатів по рідини (в м3/ Добу). На всіх ДНС даного типу в якості буферної ємності використовується горизонтальні сепаратори об'ємом 100 м3 і насосні агрегати 8НД-9'З з електродвигуном типу А-114-2М.

Розрахунок газосепараторов на міцність

Товщина стінки газосепаратора -  , Мм,

де  - Приймається рівним 2 ? 3 мм;  - Тиск в газосепараторе, МПа;  - Внутрішній діаметр газосепаратора, мм;  - 0.95 (для зварних корпусів);  - Допустиме напруження на розтяг матеріалу корпусу газосепаратора, МПа.

Малюнок 107 - Розрахункова схема газосепаратора

,

де  - Нормативне допустима напруга;  - Коефіцієнт умов навантаження газосепараторов;  МПа, в залежності від марки стали.

Сталеві еліптичні днища виготовляють (ГОСТ9617-76) діаметром від 159 до 4000 мм; відношення висоти еліптичної частини днища до діаметру прийнято .

Товщина стінки еліптичних днищ визначається -  , Мм,

де  - Радіус кривизни в вершині днища, рівний .

Для стандартних днищ, при відношенні висоти днища до його діаметру, що дорівнює 0.25,  . Днища сталеві діаметром до 1600 мм, виготовляють з цілісного листа, для них  . Товщина днища приймається не менше, ніж у циліндричної оболонки.

 



Попередня   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   Наступна

ОБЛАДНАННЯ противикидного І превентора | ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ підтримки пластового тиску | ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ВПЛИВУ НА ПЛАСТ | Устаткування для гідророзриву пласта | Вибір обладнання для проведення гідравлічного розриву пласта (ГРП) | Устаткування для кислотних обробок | Нове обладнання для впливу на пласт | ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ МЕХАНІЗАЦІЇ РОБІТ ПІД ЧАС ОБСЛУГОВУВАННЯ нафтопромислів | ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ЗБОРУ ТА ПІДГОТОВКИ НАФТИ | Трубопроводи |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати