Меню

Устройство концевой сепарационной установки

Комплектация

Концевая сепарацинная установка (КСУ)

Назначение

Концевые сепарационные установки (КСУ) предназначены для окончательной дегазации нефти до требуемых значений давления насыщенных паров и очистки попутного газа. Применяются на установках сбора и подготовки продукции нефтяных месторождений.

Общий вид

Характеристики

В сепараторах КСУ предусмотрены следующие конструкции и узлы:

  • входной узел распределения газожидкостной смеси;
  • внутренняя пеногасящая насадка;
  • распределительные полки;
  • внутренние каплеотбойные устройства, установленные на выходе газа из аппарата;

В зависимости от условий эксплуатации и рабочей среды сепараторы изготавливаются с термообработкой и без термообработки, с узлами и без узлов крепления теплоизоляции.

По требованию Заказчика возможна комплектация аппарата трубной обвязкой, площадкой обслуживания, комплектом запорной арматуры и КИП.

Обозначение

Пример условного обозначения КСУ при заказе и других документах:

Сепаратор КСУ-II-П-1,6-2400-2-Т-И, где:

II — тип конструкции сепаратора;

По требованию Заказчика допускается изменение конструкции сепаратора в части установки дополнительных внутренних устройств и расположения штуцеров.

Климатическое исполнение: У1 и ХЛ1 по ГОСТ 15150-69 с температурой воздуха при эксплуатации от +40 0С до -40 0С и от +40 0С до -60 0С.

источник

Концевая сепарацинная
установка (КСУ)

Назначение

Концевая сепарационная установка предназначена для окончательной сепарации нефти, поступающей на центральный пункт сбора и подготовки нефти, газа и воды, а также для предварительного сброса пластовой воды. Установка имеет один или несколько сепараторов, монтируемых на постаментах технологическую, трубопроводную обвязку и приборы контроля и автоматики.

Монтаж сепараторов на постаменты из-за разности высот обеспечивает слив продукта в электродегидраторы, емкости накопительные или другое оборудование, установленное после КСУ в технологической цепочке.

Условия эксплуатации и рабочая среда оказывают влияние на изготавливаемые сепараторы. В зависимости от значений параметров оборудование может быть произведено с термической обработкой и без термической обработки, с узлами и без узлов крепления теплоизоляции.

Комплектация аппаратов КСУ трубной обвязкой, площадкой обслуживания, комплектом запорной арматуры и КИП возможна при соответствующем запросе.

источник

Устройство Концевой сепарационной установки.)

Отделение нефти от газа и воды в различных сепараторах производится с целью:

1. получения нефтяного газа, который используется как химическое сырье или как топливо;

2. уменьшения перемешивания нефтегазового потока и снижения за счет этого гидравлических сопротивлений;

3. уменьшения пенообразования (оно усиливается выделяющимися пузырьками газа);

4. уменьшения пульсаций давления в трубопроводах при дальнейшем транспорте нефти от сепараторов первой ступени до установки подготовки нефти (УПН).

Движение газонефтяной смеси по промысловому трубопроводу сопровождается пульсациями давления, например, если поток имеет пробковую структуру, то происходит попеременное прохождение пробок нефти и пробок газа. Возникающие циклические нагрузки на трубопровод приводят к возникновению трещин и разрушению трубопровода.

Сепараторы условно можно подразделить на следующие категории:

1. по назначению: замерные и сепарирующие;

2. по геометрической форме: цилиндрические, сферические;

3. по положению в пространстве: вертикальные, горизонтальные и наклонные;

4. по характеру основных действующих сил: гравитационные, инерционные, центробежные, ультразвуковые и т.д.

5. по технологическому назначению нефтегазовые сепараторы делятся на:

— двухфазные — применяются для разделения продукции скважин на жидкую и газовую фазу;

— трехфазные — служат для разделения потока на нефть, газ и воду;

Читайте также:  Условия установки лежачего полицейского

— сепараторы первой ступени сепарации – рассчитаны на максимальное содержание газа в потоке и давление I ступени сепарации;

— концевые сепараторы — применяются для окончательного отделения нефти от газа при минимальном давлении перед подачей товарной продукции в резервуары;

— сепараторы-делители потока – используются, когда необходимо разделить выходящую из них продукцию на потоки одинаковой массы;

— сепараторы с предварительным отбором газа: раздельный ввод жидкости и газа в аппарат увеличивает пропускную способность данных аппаратов по жидкости и газу;

среднего давления 2,5 – 4 МПа;

низкого давления до 0,6 МПа;

вакуумные (давление ниже атмосферного) .

Рис.2. Схема вертикального сепаратора

Нефтегазовая смесь под давлением через патрубок поступает к раздаточному коллектору, имеющему по всей длине щель для выхода смеси (рис.1). Из щели нефтегазовая смесь попадает на наклонные плоскости, увеличивающие путь движения нефти и облегчающие выделение окклюдированных пузырьков газа. В верхней части сепаратора установлена каплеуловительная насадка жалюзийного типа. Капли нефти, отбиваемые в жалюзийной насадке, стекают в поддон и по дренажной трубе направляются в нижнюю часть сепаратора. За насадкой по ходу потока газа установлена перегородка с большим числом отверстий, выполненных по принципу пропуска равных расходов, выравнивающая скорость движения газа.

В сепараторе любого типа различают четыре секции. Рассмотрим их на примере вертикального гравитационного сепаратора (рис. 2).

I — основная сепарационная секция, служащая для отделения нефти от газа; на работу этой секции большое влияние оказывает конструкция ввода продукции скважин (тангенциальный, радиальный, использование насадок-диспергаторов, диспергирующих газожидкостный поток и создающих высокую поверхность раздела фаз, увеличивая дисперсность системы. В результате этого происходит интенсивное выделение газа из нефти.

II — осадительная секция, в которой происходит дополнительное выделение пузырьков газа, увлеченных нефтью из I секции. Для более интенсивного выделения окклюдированных пузырьков газа, нефть направляют тонким слоем по наклонным плоскостям, увеличивая тем самым длину пути движения нефти и эффективность ее сепарации. Наклонные плоскости могут быть изготовлены с небольшим порогом, способствующим выделению газа из нефти (это происходит благодаря разрушению газо-жидкостных структур за счет волнового движения).

III — секция сбора нефти, занимающая самое нижнее положение в сепараторе и предназначенная для сбора и вывода нефти из сепаратора; нефть может находиться здесь или в однофазном состоянии или в смеси с газом — в зависимости от эффективности работы I и II секций.

Слой пены оказывает значительное сопротивление выделению газа из всплывающих пузырьков.

Поэтому продолжительность пребывания нефти в сепараторе при наличии слоя пены в сепараторе может быть увеличена в несколько раз. При достижении определенной высоты пена может подхватываться потоком газа и уноситься из сепаратора. Замечено, что тяжелые нефти более склонны к пенообразованию, чем легкие.

IV- каплеуловительная секция расположена в верхней части сепаратора и служит для улавливания мельчайших капелек жидкости, уносимых потоком газа. Каплеуловительная секция конструктивно может быть различной и работа ее может основываться на одном или нескольких принципах, например:

— столкновение потока газа с различного рода препятствиями: прилипание капель жидкости, силы адгезии;

— изменение направления потока: силы инерции;

— изменение скорости потока;

Читайте также:  Приспособления для установки штампов на пресса

— использование центробежной силы;

— использование коалесцирующей набивки (металлические сетки) для слияния мелких капель жидкости в более крупные.

Перемещаясь в сторону пониженного давления, газ в виде пузырьков, расширяющихся и соединяющихся в более крупные, увлекает нефть и, в то же время, опережает ее. Процесс этот продолжается до входа в сепаратор. Перед входом в сепаратор продукция скважины всегда состоит из двух фаз — жидкой и газовой. Соотношение между объемами фаз зависит от состава нефти в пластовых условиях, давления насыщения и давления в сепараторе.

Если, например, в скважину поступает из пласта нефть, то к нефтегазовому сепаратору подойдут газ, выделившийся из нефти вследствие снижения давления от давления насыщения до давления, установленного в сепараторе, и оставшаяся нефть с окклюдированным газом, т.е. пузырьками газа, захваченными нефтью или не успевшими из нее выделиться.

Основной процесс в нефтегазовом сепараторе — отделение свободного газа и выделение из нефти окклюдированного газа.

Кроме сепарации газа в сепараторе происходят и другие процессы: очистка газа от частиц жидкости и подъем пузырьков газа окклюдированных в слое нефти, находящейся в секции сбора жидкости.

Из всех типов сепараторов (гравитационные, инерционные (жалюзийные), центробежные и ультразвуковые) сравнительно легко поддаются расчету только гравитационные, жалюзийные и гидроциклонные.

источник

Особенности работы концевых сепарационных установок

В большинстве Российских технологических схем после окончания сепарации нефть направляется в резервуары, в которых давление равно атмосферному.

Поэтому, если на последней ступени сепарации не привести нефть в равновесное состояние с атмосферными условиями (переменными), то в резервуарах будет выделяться газ, который теряется безвозвратно, нанося экологический вред, ибо строить в резервуарных парках специальные установки для улавливания его намного дороже, чем оптимизировать концевые ступени сепарации.

Однако, это не так просто как с технической точки зрения, так и по причине метастабильных свойств нефти, которые особо ярко проявляются как раз при низких давлениях сепарации; в результате, приходится или значительно дольше выдерживать нефть в сепараторах, или применять интенсифицирующие процессы разделения фаз.

При этом, ни сборные трубопроводы, на заслонки, на стандартные регулирующие устройства не применимы, т.к. требуют перепада давления до 0,2 МПа, что недопустимо.

На сегодняшний день, по – видимому, одним из наиболее удачных является сепарационный узел, разработанный КБ Саратовнефтегаз, который обеспечивает разрушение метастабильной смеси, гидродинамическое тушение пены в депульсаторах наклонного типа и в сепараторе, непрерывную вибрационную обработку смеси в подводящем трубопроводе и сепараторе, а так же саморегулирующуюся систему распределения потоков жидкости и газа по параллельно работающим сепараторам и регулирование уровня с помощью гидрозатвора в одном или нескольких параллельно работающих аппаратах одновременно.

Особенности сепарации высокообводнённых нефтей

Разгазирование обводнённых эмульсий типа В/Н происходит сопоставимо с безводной нефтью только при концентрации воды до 30 % об.

При превышении данного порога процессы сепарации замедляются настолько, что время нахождения смеси в сепараторах возрастает многократно, что делает разгазирование практически невыполнимым вследствие стремительного возрастания вязкости дисперсионно среды.

Разгазирование высокообводнённых эмульсий типа В/Н необходимо проводить только снизив предварительно обводнённость до 30 % об.

Достичь поставленную цель можно только создав в подводящем коллекторе, депульсаторе и первичном сепараторе условия для непрерывного отвода воды и газа из максимально возможного числа точек.

Читайте также:  Регуляторы температуры в тепловых установках

Создать подобные условия можно следующими способами:

— как можно раньше вводить деэмульгатор;

— увеличить диаметр подводящего коллектора;

— применять депульсаторы не только для нефти, но и для воды;

— равномерно распределять эмульсию по сепараторам;

— раздельно сепарировать обводнённую и безводную продукцию, не говоря уже о несовместимой продукции;

— на каждый отдельный поток воздействовать различной совокупностью методов;

— при необходимости применять подогрев продукции.

Примером совокупности подобных технологических решений может служить схема сепарации высокообводненных нефтей, изображенная на рис. 5.12.

Схема сепарации высокообводнённых нефтей

1
2
3
5
X
8
9
10
X
V
VI
6
VIII
7
VII
III
4
IV
IX
XI
11
12
13
14
XI
XIII
XII
15
16
XII
17
18
XIV
II

1 – подводящий трубопровод; 2 – успокоительный коллектор; 3 – нефтяной депульсатор; 4 – водяной депульсатор; 5 – газо – водо – отделитель; 6 – газовый сепаратор; 7 – газовый расходомер; 8 – нефтяная буферная ёмкость; 9 – нефтяной насос; 10 – нефтяной расходомер; 11 – водяной отстойник; 12 – буферная водяная ёмкость; 13 – водяной насос; 14 – водяной расходомер; 15 – сборная нефтяная ёмкость; 16 – сборный нефтяной насос; 17 – печь; 18 – циркуляционный насос.

I – продукция скважин; II — деэмульгатор; III – первичная вода; IV – отделенные увлеченные углеводороды; V – газ из нефтяного депульсатора; VI – первичный газ; VII – газ потребителю; VIII – уловленная жидкость из газового сепаратора; IX – вода из отделителя; X – нефть на УКПН; XI – объединенная вода в водяной отстойник; XII – нефть, уловленная в водяном отстойнике; XIII – механические примеси; XIV – циркулирующая жидкость.

В продукцию скважин (поток I) добавляют деэмульгатор (поток II) и направляют её в успокоительный коллектор – 2, где происходит первичное отделение воды (поток III). Оставшаяся эмульсия поступает в нефтяной депульсатор – 3 в котором из наиболее высоко расположенной точки и с понижающегося участка отбирают первичный газ (поток V). Оставшаяся эмульсия направляется в газоводоотделитель – 5.

Оставшаяся нефть (поток Х) накапливается в буферной ёмкости – 8 и насосом – 9 через расходомер – 10 откачивается на УКПН.

Вода из коллектора – успокоителя проходит водяной депульсатор – 4, в высшей точке которого отделяются увлеченные углеводороды, сбрасываемые (поток IV) в нефтяной депульсатор.

Оставшаяся вода объединяется с водой из аппарата – 5 (поток IX) и потоком XI направляется в водяной отстойник – 11.

Отделившаяся нефть (поток XII) сбрасывается в ёмкость – 15 и насосом – 16 возвращается в голову процесса.

Осевшие мехпримеси периодически выводятся (поток XIII).

Очищенная вода накапливается в буферной ёмкости – 12, откуда насосом – 13 через расходомер – 14 (поток XI) направляется в ППД.

Весь собранный газ поступает в ГС – 6, а затем (поток VII) через расходомер – 7 выводится с установки.

При необходимости часть воды или нефти подогревается в печи – 17 и направляется на рециркуляцию в голову процесса.

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 523 ;

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector