Автоматизовані сепараційні установки

Газоводонафтова суміш, як це було показано в типовій технологічній схемі автоматизованого нафтовидобувного підприємства (див. рис. 9.4), після вимірювання дебіту на групових вимірювальних установках поступає в сепараційні установки, де нафта відділяється від газу і частково від води. Це розділення здійснюється для отримання нафтового газу, що використовується як паливо або як хімічна сировина; зменшення перемішування нафтогазового потоку і зниження можливості утворення нафтових емульсій; зменшення пульсацій тиску при транспортуванні нафтогазоводяної суміші по збірних колекторах на дотискувальні насосні станції (ДНС) або установки підготовки нафти (УПН).

Ефективність роботи сепаратора характеризується ступенем виносу краплинної рідини k_р і оклюдированих пухирців газу k_Г, які визначаються наступними виразами:

k_р = q_р/V_Г k_Г = q_Г/Q_р (9.1 )

де q_p і q_Г — відповідно об'ємні витрати краплинної рідини і пухирців газу, що виносяться за межі сепаратора (віднесені до умов в сепараторі);

V_Г і Q_Р — об'ємні витрати газу і рідини, віднесені до умов в сепараторі.

Якість сепаратора характеризується мінімальним діаметром крапель рідини, затримуваних в сепараторі; максимально допустимим значенням середньої швидкості газового потоку у вільному перетині або в краплеуловлючої секції сепаратора і часом перебування рідкої фази в сепараторі, за який відбувається допустиме відділення вільного газу від рідини. Значення питомого винесення краплинної рідини k_Р не повинно перевищувати 50 см³ на 1000 м³ газу, тоді як питоме винесення вільного газу потоком рідини в сепараторі рекомендується приймати рівним k_Г ≤ 200 л на 1 м³ рідині. Одні і ті ж значення k_Р і k_Г можна отримати в сепараторах різної конструкції. Проте ефективною конструкцією сепаратора прийнято рахувати таку, яка при високому ступені очищення газу і рідини при значній продуктивності має меншу металоємність і дешевша у виготовленні. Ефективне очищення газу від краплинної рідини і рідини від пухирців газу відбувається в таких сепараторах при великих швидкостях руху рідини і газу.

Ефективним високопродуктивним сепаратором є гідроциклоний двоемнісний сепаратор (рис. 9.14), який застосовується як в сепараційних установках, так і в групових вимірювальних установках типу «Супутник А»і «Супутник Б». Нафтогазова суміш поступає в головку гідроциклона 7, в якій під дією відцентрових сил розділяється на нафту і газ. Далі нафта і газ рухаються роздільно і поступають у верхню ємність 4. Нафта по зливному лотку 9 прямує на розбризкувачі 12 і далі по лотку 15 і дренажній трубі 13 стікає в нижню ємність 14. Газ проходить через перфоровані сітки 3 для уловлювання краплинної рідини, жалюзі 2 і виходить з сепаратора в газову лінію через патрубок 1. Для заспокоєння коливань рідини в нижній ємкості передбачена перегородка 10. Регулювання рівня забезпечується регулятором 11. Відсепарована нафта поступає в нафтовий колектор через патрубок

1–відведення газу; 2 – жалюзійна насадка; 3 – перфоровані сітки для уловлювання краплинної рідини;

4 – верхня ємність сепаратора; 5 – спрямовуючий патрубок;

6 – тангенціальне введення газонафтової суміші; 7– головка гідроциклону;

8 – відбійний дашок газу; 9 – спрямовуюча полиця; 10 – перегородка;

11 – виконавчий механізм; 12 – кутові розбризкувачі; 13 – дренажна трубка;