12.Критерии качества сепарации. Определение критического размера пузырьков газа в турбулентном потоке(формула Меведева в.Ф.)

Коэф-ты уноса жид-ти и газа и показатели соверш-ва сепар-ра предельная средняя скорость газа в свободном сечении сепаратора ν_max и время задержки жидкости в сепараторе t_зад.зависят:

- физ-хим св-ва; - расход жид-ти и газа; - давления и Т; - уровня жид-ти в сепар-ре; - способности жид-ти к вспениванию.

Коэффициент уноса жидкости и коэффициент уноса газа соот-но равны: К_ж=q_ж/Q_г, К_г=q_г/Q_ж,

где q_ж - объемный расход капельной жидкости, уносимой потоком газа из сепаратора; q_г - объемный расход остаточного газа, уносимого потоком жидкости из сепаратора; Q_ж-объемный расход жидкости на выходе из сепаратора; Q_г - объемный расход газа на выходе из сепаратора.

Оптимальные знач-ия К_ж<=50см³/1000м³ газа

К_г<=20*10³ см³/м³ жид-ти.

Чем меньше К_ж и К_г при прочих равных условиях, тем совершеннее сепаратор. Однако уменьшение этих показателей обычно связано с усложнением конструкции сепаратора и увеличением его габаритных размеров.

Средний диаметр пузырьков окклюдированного газа в потоке перед сепаратором:

,

где -число Вебера;

-число Рейнольдса;

-число Фруда;

-поверхностное натяжение на границе газ - дисперсионная среда; D-внутренний диаметр трубопроводада; -динамическая вязкость и плотность дисперсионной среды; w-средняя скорость течения.

13.Расчет количества газа, выделяемого из нефти по коэффициенту растворимости.

Многоступенчатую сепарацию применяют, как известно, для задержания в нефти тяжелых углеводородов (бутанов и пентанов). Чем больше ступеней сепарации, тем больше выход нефти по сравнению с однократным разгазированием.

Суммарное количество газа (свободного и растворенного) V₀, поступающего в первую ступень сепаратора, определится по фор­муле

Если нефть добывается с пластовой водой:

где W  обводненность нефти, %; Q_ж1  расход жидкости (нефть + вода).

Количество газа, оставшегося в растворенном состоянии в нефти на первой ступени сепарации V_р1 с учетом обводненности нефти, будет

Количество выделившегося из нефти газа на первой ступени

Количество газа, выделившееся на второй ступени сепарации, определится как разность величин растворенного газа на первой и второй ступенях или разностью давлений на этих ступенях, т. е.

По данной схеме расчета для последующих ступеней имеем

Г₀  газовый фактор, приведенный к нормальным условиям, м³/м³;

V₀  количество растворенного и свободного газа в нефти перед первой ступенью сепаратора, м³/сут;

V_р1, V_p2, ..., V_рn  кол-во растворенного газа на различных ступенях, м³/сут;

р₁, р₂, …, р_n  давление на различных ступенях, Па;

V₁, V₂, …, V_n  количество газа, выделяемое из нефти при соответ-их давлениях р₁, р₂, …, р_n (в 1, 2, ..., n ступенях), м³/сут;

Q_ж1, Q_ж2, … , Q_{ж n}  соотв-но количество жидкости до первой ступени сепарации, а также количество жидкости на 1, 2, ..., n ступенях сепарации, м³/сут;

₁, ₂, …, _n  коэффициенты растворимости газа в нефти при условиях сепарации [мс²/кг; м³/(м³кгс/см²)].