71. Классификация нефтегазовых сепараторов. Их сравнительная характеристика.

Для отделения пластовой жидкости от газа или газа от кон­денсата служат сепараторы.

Отделение различных фаз продукции скважин является од­ним из первых этапов ее обработки.

Сепараторы состоят из че­тырех секций: основной для выделения наибольшей доли газа; осадительной секции для выделения пузырьков газа, вы­шедших из основной секции; секции сбора нефти для сбора нефти перед ее выводом из се­паратора и каплеуловительной секции для улавливания ка­пель жидкости, уносимых га­зом из сепаратора.

Эффективность работы се­паратора определяется содер­жанием газа в жидкости, вы­ходящей из сепаратора, и со­держанием жидкости в газе, отводимом в трубопровод для сбора газа. Чем меньше эти показатели, тем лучше рабо­тает сепаратор.

По принципу работы, осно­ванному на силе, которая обус­ловливает деление фаз, сепа­раторы можно разделить на гравитационные, центробеж­ные и химические.

В основе работы каплеуловительных секций лежит измене­ние скорости или направления потока, использование центро­бежной силы, столкновение потока газа с различными перего­родками, набивками и т. п.

На промыслах используются горизонтальные и вертикаль­ные конструкции корпусов сепараторов. Рассмотрим наиболее характерные конструкции.

В вертикальном сепараторе фазы де­лятся за счет сил гравитации. Нефтегазовая смесь попадает в основную секцию по патрубку к раздаточному коллектору, снабженному по образующей цилиндра щелью. Вытекающая из щели плоской струей смесь попадает на ряд наклонных плоскостей. Стекая по ним, жидкость дегазируется — пузырьки газа поднимаются через тонкий слой жидкости.

Сепараторы могут разделять продукцию скважин сразу на три компонента — газ, воду и нефть.

Подобная установка представляет собой гори­зонтально расположенный цилиндрический корпус, состоящий из двух отсеков: сепарационного и отстойного. Смесь, попадая в отсек, разделяется на газ и жидкость. Отсепарированный газ подается на ГПЗ, а жидкость через каплеобразователь перетекает в отстойный отсек, где нефть отделяется от воды и остатков газа.

Общим недостатком всех гравитационных сепараторов яв­ляется низкая производительность аппарата. Это обусловлено низкой скоростью выделения пузырьков газа, а значит, и ма­лой скоростью течения тонких слоев разделяемой жидкости.

Использование центробежных сил в гидроциклонных и цик­лонных сепараторах позволяет уменьшить их габариты и уве­личить производительность. Простейшие циклонные сепараторы представляют собой полый цилиндр, в нижней части которого приварен патрубок, обеспечивающий тангенциальный вход га­зожидкостной смеси. Разделяемая смесь получает в корпусе се­паратора вращательное движение, газ отделяется от жидкости в объеме, располагающемся у оси цилиндра, а дегазированная жидкость — у периферии.

В циклонном сепараторе применяются две стадии разделения: газожидкостная смесь вводится через тангенциально расположенный патрубок и в кожухе сепара­тора происходит отделение газа от жидкости. Жидкость скап­ливается над перегородкой, а газ с капельками жидкости попадает по тангенциальному патрубку в кожух циклона, в котором происходит окончательное отделение фаз. Очищен­ный газ по трубе выходит из циклона и попадает в верхнюю часть сепаратора — каплеуловительную секцию, где за счет резкого уменьшения скорости потока оставшиеся капли осе­дают и по сливной трубке стекают в секцию сбора конденсата.