Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Нефть собирается в нижней части аппарата. Регулирование уровня осуществляется воздействием поплавка 3 на пилотный клапан 4, который дает команду на управление пневматического клапана 5. Капли жидкости улавливаются в коалесциругощей набивке 6. Газ поступает в выкидную линию 8, где установлен регулятор давления 7.

6.4.4. ПОДБОР СЕПАРАТОРА а) Выбор типа сепаратора

Вертикальные сепараторы имеют то преимущество, что они нечувствительны к колебаниям уровня жидкости, что позволяет для его регулирования применять более простые средства. При изменении уровня жидкости в аппарате объем ее, приходящийся на единицу высоты аппарата, незначителен. Но с другой стороны изменение уровня не влияет на площадь поперечного сечения газового потока, а также на содержание капель жидкости в газе. Поэтому эти сепараторы наиболее приемлемы для сепарации продукции скважин, при поступлении которой в сепаратор происходят пульсации потока. На единицу производительности по газу требуется меньше площади, чем в сепараторах других типов. Процесс очистки сепаратора прост, поэтому сепаратор приемлем, когда в продукции скважин содержится песок. В горизонтальном сепараторе такого же объема, что и вертикальный, производительность по газу (или объем газа в стандартных условиях, который может быть отсепарирован из жидкой фазы за единицу времени) больше. Это объясняется следующими причинами. В вертикальном сепараторе диаметр аппарата должен быть достаточным, чтобы скорость выходящего газа

была меньше скорости осаждения капелек жидкости. Высота сепаратора в основном определяется пространством, необходимым для размещения отдельных элементов, описанных в разделе 6.4.За. Высота современных сепараторов находится в пределах 3 м. Дальнейшее увеличение высоты не приводит к повышению производительности по газу.

Производительность горизонтальных сепараторов повышается с увеличением длины. При поступлении продукции скважин в сепаратор уже на начальном участке произойдет -осаждение более крупных капель жидкости. Размеры капелек жидкости будут уменьшаться от входа продукции до выхода газа из сепаратора. Чем больше длина сепаратора, тем меньше будут размеры капелек жидкости на выходе из сепаратора, соответственно и меньше содержание капелек жидкости в газовом потоке. (Частицы диаметром менее 0,01 мм не могут быть удалены простым осаждением.) Поток газа

Рис. 6.4-23. Сферический сепаратор

на выходе не встречается с потоком поступающей продукции, что исключает вероятность загрязнения газа каплями жидкости и позволяет увеличить скорость газового потока. Поверхность раздела фаз газ - жидкость сравнительно велика, поэтому требуется меньше времени для всплытия пузьтрьков газа в жидкости. Одноемкостный горизонтальный сепаратор той же производительности по газу, что и вертикальный, по размеру меньше й дешевле. Разница в стоимости возрастает при сепарации прбдукции под высоким давлением. В этом случае толщина стенки вертикального сепаратора высотой 3 м должна быть рассчитана на высокое дайление, но этот сепаратор можно заменить горизонтальным большей длины, меньшего диаметра и с меньшей толщиной стенки.

Стоимость двухъемкостных сепараторов больше стоимости одноемкостных, их газовое пространство отделено от пространства для жидкости, что предотвращает смешивание двух фаз, а уровень жидкости всегда остается спокойным. В этом заключается преимущество таких сепараторов, особенно при сепарации легких жидкостей. Горизонтальные сепараторы монтировать и обслуживать намного проще, чем вертикальные.

У сферических сепараторов первоначальные капвложения на единицу производительности по газу наименьшие, что является основным их преимуществом. Их лучше всего применять, когда дебиты скважин

Таблица 6.4-10 Преимущества и недостатки различных типов сепараторов

• Первоначальные капвложения, на единицу произврдительности по газу. ** Потребная площадь на единицу производительности по газу.

сравнительно низкие и постоянны. Монтаж и перемещение их осуществляются довольно просто. Кроме того, их легко очищать, они занимают небольшую площадь, особенно при двухступенчатой сепарации, так как одна сфера может монтироваться на другой. В табл. 6.4-10 приведены для руководства преимущества и недостатки различных типов сепараторов. Меньшая цифра показывает большее преимущество.

б) Расчеты сепараторов

При определении внутреннего диаметра сепаратора для обеспечения соответствующей производительности по газу исходят из следующих соображений. Прежде всего учитывают максимальную производительность по газу, которую может обеспечить сепаратор при заданных давлении и температуре при содержании капель в жидкости менее 0,1. г/м. Так как на производительность сепаратора влияют как внутренняя конструкция, так и состав продукции, рекомендуется расчеты по определению размера сепаратора осуществлять по эмпирическим формулам или по методике, разработанной Грейвидсом (1960 г.). Производительность сепаратора по газу можно определить по графику (рис. 6.4-25). Коэффициент производительности

Основной коэффициент производительности по газу fi можно определить по рис. 6.4-24. Здесь /ж - поправочный коэффициент на плотность жидкости; его значение равно единице, если рж = 0,848 кг/м; /г - поправочный коэффициент на плотность газа, значение которого равно единице, если рг относительно воздуха равна 0,7; ft - поправочный коэффициент на длину сепаратора, значение которого для любого вертикального или сферического сепаратора равно единице, а для горизонтального сепаратора длиной 3 м также равно 1. Значения этих коэф-

8 10

Рис. 6.4-24. Кривые для определения коэффициента производительности сепараторов

по газу (Грейвис, 1960): ; -сферический; 2 - вертикальный (1,5 и 2,3 м); 3 - вертикальный (3 м); - одноемкостный горизонтальный (3 м); 5 - двухъемкостный горизонтальный {3 м)

фициентов для условий, отличных от приведенных, можно определить с помощью рис. 6.4-25-6.4-28. По коэффициенту / при данном давлении р производительность сепаратора по тазу можно определить с помощью рис. 6.4-25.