Тема 3. Сепарация нефти от газа
Студент должен:
знать: назначение сепараторов, их конструкцию и принцип действия;
оборудование и работу сепарационных установок;
уметь: производить расчеты сепараторов, составлять технологические
схемы сепарационных установок и пользоваться ими.
Основное назначение нефтегазовых сепараторов. Сепараторы, их типы, конструкция и принцип действия. Выбор оптимального числа ступеней сепарации.
Сепарационные установки типа УБС. Сепарационные установки с насосной откачкой типа БН. Сепарационные установки с предварительным сбросом пластовой воды типа УПС и др.
Расчет нефтегазовых сепараторов на пропускную способность по газу и жидкости. Механический расчет сепараторов. Охрана окружающей среды при эксплуатации сепарационных установок.
Практическое занятие №1.
Литература: 1, с. 33...56; 2, с. 17...29; 4, с. 87...103; б, с 412...426; 11, с. 269...270.
Методические указания
Из нефтяной скважины извлекается сложная смесь, состоящая из нефти, попутного газа, пластовой воды и механических примесей. В таком виде транспортировать продукцию скважины нельзя. Во-первых, вода - это балласт, перекачка которой не приносит прибыли; во-вторых, в трубопроводах образуются высоковязкие эмульсии; в третьих, минерализованная пластовая вода вызывает ускоренную коррозию трубопроводов. Поэтому, продукция скважины подлежит разделению на нефть, газ и воду. Основным оборудованием для этого служит сепаратор, а процесс разделения называется сепарацией.
Приступая к изучению материала данной темы нужно, в первую очередь, рассмотреть вопросы: назначения нефтегазовых сепараторов, их место в системе сбора и подготовки скважинной продукции, классификацию. Далее, на примере сепаратора вертикального типа, изучить его секции и принцип работы. При этом обратите внимание на показатели, характеризующие эффективность работы сепаратора и степень его технического совершенства.
Затем следует изучить сепараторы разных типов: гидроциклонные, сепараторы первой ступени, концевые - обращая внимание на схему, принцип действия, конструктивные особенности, техническую характеристику, условное обозначение.
В усовершенствованных системах сбора нефти, газа и воды применяются блочные сепарационные установки с насосной откачкой нефти, сепарационные установки с предварительным сбросом пластовой воды и газа, и др. Прорабатывая материал данной темы изучите эти установки (схему работы, устройство, конструктивные особенности) по рекомендуемой литературе, в которой они подробно описаны.
Особое внимание уделите методике технологического и механического расчетов нефтегазовых сепараторов.
В заключение рассмотрите правила безопасного обслуживания сепарационных установок. Все сепараторы относятся к сосудам, работающим под давлением и должны эксплуатироваться в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением". Согласно этим правилам, сепараторы должны снабжаться предохранительными устройствами, приборами для измерения давления и температуры, указателями уровня жидкости, запорной (или запорно - регулирующей) арматурой. Поэтому вспомните материал дисциплины "Охрана труда", а именно, каким условиям должны удовлетворять предохранительные клапаны, какова периодичность проверки исправности их действия; какие требования предъявляются к манометрам и по каким признакам их отбраковывают; как маркируется запорная арматура.
Вопросы для самоконтроля
1. Назначение сепараторов.
2. По каким параметрам классифицируют сепараторы?
3. Какие показатели характеризуют эффективность работы сепараторов?
4. Какие показатели характеризуют степень технического совершенства?
5. Из каких основных секций состоит сепаратор? Назначение секций и их устройство.
6. Назовите способы разгазирования нефти. От чего зависит выбор оптимального
числа ступеней сепарации.
7. С какой целью применяют установки предварительного сброса воды? В чем
заключаются преимущества предварительного сброса пластовой воды?
8. Какие факторы влияют на эффективность работы сепаратора?
9. Какие напряжения возникают при работе сепаратора? Как их рассчитать?