1474

диаметром 800, 10 0 0 , 12 0 0 , 1600 мм, производительностью по газу от 0,7 до 7,5 млн м3/сут. Масса сепараторов колеблется от 2,2 до 17,5 т. Газосепараторы обеспечивают степень очистки газа от жидкости не менее 99% при предельном содержании жид­ кости в газовом потоке, поступающем в сепаратор, до 200 м/м3. Газосепараторы могут эксплуатироваться в районах с жарким, умеренным и холодным климатом, при температуре рабочей среды, от -30 до +100 °С. Потери давления рабочей среды в газосепараторе не превышают 0,025 МПа, в том числе на жа­ люзийной насадке — не более 0,005 МПа (рис. 8.14).

В конструкции газосепаратора жалюзийного предусмотрено размещение подогревателя в нижней части корпуса, являющейся сборником жидкости. Средний срок службы газосепаратора —

10лет.

Производительность по газу жалюзийных газосепараторов в

зависимости от рабочих условий сепарации газожидкостного потока может быть установлена по графикам (рис. 8.15).

р, М П а

Рис. 8-15. Зависимость производительности газосепаратора жалк>зийного Q по газу от рабочего давления р

Газожидкостная смесь в газосепараторе жалюзийном разде­ ляется на дна потока — газ и жидкость благодаря воздействию гравитационных и инерционных сил на капли жидкости. Ос­ новная масса жидкости сепарируется из газового потока в сред­ ней части корпуса сепаратора и осаждается вниз в сборник жидкости. Туманообразная масса жидкости (тонкодисперсные капли) сепарируется из газового потока в пакетах вертикаль­ ных жалюзийных скрубберных насадок, размещаемых в верх­

ней части корпуса сепаратора, откуда отсепарированная жид­ кость дренируется под уровень жидкости в сборнике. Из сбор­ ника жидкость непрерывно или периодически сбрасывается в дренаж или в жидкостную технологическую линию.

Газосепараторы сетчатые, изготовленные по ОСТ 26-02-2058-79, предназначены для тонкой очистки газа от жидкости в про­ мысловых установках подготовки газа, а также в технологичес­ ких процессах газо- и нефтеперерабатывающих заводов в каче­ стве аппаратов промежуточной и окончательной ступеней очи­ стки газа. Выпускают газосепараторы на рабочее давление от 0,6 до 8 МПа. Газосепараторы обеспечивают степень очист­ ки газа от жидкости не менее 99% при предельном содержа­ нии жидкости, поступающей в аппарат с газовым потоком, до 200 м3/м 3. Газосепараторы сетчатые могут эксплуатировать­ ся в районах с жарким, умеренным и холодным климатом при температуре рабочей среды от -30 до +100 °С. Потери давления потока рабочей среды в газосепараторе до 0,05 МПа, в том числе на сетчатом отбойнике до 0,02 МПа.

Предусмотрены три типа газосепараторов сетчатых: тип I — (рис. 8.16) — цилиндрические вертикальные с корпусным флан­ цевым разъемом диаметром 600, 800 мм на рабочее давление от 0,6 до 8 МПа и производительностью по газу от 0,08 до 0,8 млн м3/сут; тип II — цилиндрические вертикальные диа­ метром 1200, 1600 мм на рабочее давление от 0,6 до 8 МПа и производительностью по газу от 0,8 до 2 млн м3/сут; тип III — шаровые с цилиндрическим сборником жидкости диаметром сферы 2200, 2600 мм на рабочее давление от 1 до 8 МПа и производительностью по газу от 2 до 5 млн м3/сут. Масса сепа­ раторов — от 0,7 до 13 т.

В конструкции сепараторов предусмотрено размещение по­ догревателя в нижней части корпуса — сборнике жидкости. Средний срок службы — 10 лет. Наработка на отказ — 11 000 ч. Ресурс до капитального ремонта — 60 000 ч. Коэффициент тех­ нического использования — 0,98.

Производительность по газу газосепараторов сетчатых в за­ висимости от рабочих условий сепарации газожидкостного по­ тока может быть установлена по расчетным графикам [54].

Газожидкостная смесь в сетчатом газосепараторе разделяет­ ся на газ и жидкость благодаря воздействию гравитационных и

инерционных сил на капли жидкости. Основная масса жидко­ сти сепарируется из газового потока в средней части корпуса и осаждается вниз в сборник жидкости. Тонкодисперсные капли коагулируются в сетчатом каплеотбойнике, размещенном в сред­ ней части корпуса, и частично стекают вниз в сборник жидко­ сти. Окончательная очистка газа от жидкости осуществляется в сетчатой скрубберной секции, размещаемой в верхней части корпуса сепаратора, откуда отсепарированная жидкость дрени­ руется подуровень жидкости в сборнике. Из сборника жидкость непрерывно или периодически сбрасывается.

В системах сбора и подготовки продукции скважин широко используются реагенты для деэмульсации, обессоливания, борь­ бы с коррозией оборудования и для снижения вязкости транс­ портируемых жидкостей. Реагенты подаются обычно в растворе малыми порциями. Малые подачи обусловили применение объем­ ных регулируемых одноплунжерных насосов. Разработано не­ сколько дозировочных установок. Рассмотрим некоторые из них.

Установка НДУ-50/150 разработана в АО «Татнефть». Она состоит из насоса, редуктора, электродвигателя, емкости для реагента. Число ходов плунжера в минуту 50 и 150, соответ­ ственно подача насоса 0,006—0,12 и 0,03—2,16 л/ч. Давление нагнетания до 12,5 МПа. Объем емкости для реагента 0,215 м3.

Плунжер насоса в одну сторону продвигается пружиной, а в другую — эксцентриком, который вращается от редуктора, вал редуктора приводится во вращение электродвигателем. Частота ходов плунжера регулируется сменой кулачков. При кулачке с одним выступом плунжер делает 50 ходов в минуту, при кулач­ ке с тремя выступами — 150.

Дозировочные установки с большей вместимостью резерву­ ара и со стандартными дозировочными насосами разработаны в ТатНИИнефтемаше. Это установки БР-2,5, Б Р -10, БР-25. Установка БР-2,5 состоит из установленной на сани теплоизо­ лированной будки, в которой размещены емкость, плунжер­ ный дозировочный насос НД-0,5Р2,5/400, шестеренный насос Р3-4,5а, электронагреватель, вентилятор, арматура и конт­ рольно-измерительная аппаратура.

Дозировочный насос НД-0,5Р2,5/400 имеет подачу до 2,5 л/ч при давлении до 10 МПа. Подача насоса регулируется меха­ низмом, смонтированным на редукторе насоса. Шестеренный

насос служит для загрузки емкости реагентом. Емкость имеет объем 0,9 м3. В ней установлен электронагреватель мощностью 3,75 кВт. Нагреватель позволяет поддерживать температуру ре­ агента 60 °С.

Также разработан блок реагентного хозяйства для климати­ ческих условий Западной Сибири. Блок рассчитан на обслужи­ вание группы скважин. Блок размещен на санях в теплоизоли­ рованной будке. Будка разделена на два отсека. В одном уста­ новлена пусковая и контрольная аппаратура, а в другом — до­ зировочные насосы, нагревательное устройство и две бочки с реагентом.

Дозировочные насосы типа НД-10/100 имеют подачу до 10 л/ч при давлении до 10 МПа. Реагент подается из бочек вместимостью по 200 л. Пока одна бочка разгружается дозиро­ вочным насосом, другая, вновь загруженная в блок, успевает прогреться. Бочки обогреваются паром, циркулирующим по тру­ бам. Пар получают, нагревая воду. Мощность нагревателя око­ ло 3,75 кВт.

За последние годы объем парафинистых и высоковязких нефтей в общей добыче нефти возрастает, что связано с широ­ ким вводом в разработку месторождений Республики Коми и в других нефтяных районах.

С понижением температуры нефти растворенный в ней па­ рафин начинает кристаллизоваться. При этом резко возрастает вязкость нефти, особенно после кратковременного прекраще­ ния перекачки. Поэтому возникает необходимость при пере­ качке таких нефтей увеличивать мощность насосных станций, строить специальные установки для подогрева нефти, увеличи­ вать диаметр трубопроводов, добавлять к нефти различные при­ садки, разбавлять се нефтепродуктами и т.д.

При транспорте газированной нефти уменьшаются возмож­ ности образования и отложения парафина.

Практика эксплуатации показывает, что при совместном сборе нефти и газа одним из основных направлений борьбы с парафином являются снижение до минимума потерь тепла и поддержание оптимальной температуры при добыче и транс­ порте продукции скважин. На это влияют глубина заложения трубопровода, его теплоизоляция, режим перекачки и подо­ грев продукции.

Рассмотрим элементы путевого подогрева продукции сква­ жин. В выкидных линиях продукция подогревается устьевыми (типа ПП) и трубопроводными типа ПТ подогревателями.

Блочная газовая печь УН-0,2 и подогреватель нефти ПТТ-0,2 работают на газе. Пропускная способность подогревателя по жидкости при ее нагреве до 70 °С составляет 100 т/сут, рабочее давление — до 1,6 МПа, расход газа — 25 м3/ч.

Пропускная способность путевых подогревателей ПП-0,4, ПП-0,63 и ПП-1,6 по жидкости при ее нагреве на 25 °С состав­ ляет соответственно 750, 1150 и 2350 т/сут при расходе газа соответственно 45, 75 и 180 м3/ч.

Пропускная способность трубопроводного подогревателя П Т -160/100 по жидкости при ее нагреве до 70 °С составляет 500 м3/сут, расход газа — 300 м3/ч.

Различными фирмами постоянно ведутся работы по совер­ шенствованию конструкций вертикально-цилиндрических пе­ чей, которые могут использоваться в качестве путевых подо­ гревателей. Проводятся работы по внедрению пружинообраз­ ных трубных змеевиков нагрева, обеспечивающих самослив жидкого продукта.

Вертикально-цилиндрические трубчатые печи (разработка ДАО ЦКБН, г. Подольск) предназначены для нагрева различ­ ных продуктов (природного газа, дизельного топлива, углеводо­ родного конденсата, нефти, мазута, азота и др.) в газовой, не­ фтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Они могут быть спроектированы и поставлены для эксплуа­ тации в районы с умеренным и холодным климатом, устанав­ ливаются на открытой площадке или в помещении.

В радиантно-конвективных печах камера конвекции распо­ ложена над камерой радиации. Змеевик в камере конвекции выполнен горизонтальным с наружным оребрением. Змеевик может быть выполнен без оребрения (например, в случае при­ менения жидкого топлива в горелке). Радиантный змеевик — подвесной, в виде настенного экрана. Трубы змеевика прикреп­ лены сверху на кронштейнах к каркасу. В поду печей установ­ лены одна или несколько симметрично расположенных горе­ лок. В зависимости от вида топлива устанавливают комбини­ рованные горелки типов ГГМ и ГП (разработки ВНИИнефтемаша).

Большое внимание уделяется горелочным устройствам и специальным вставкам, обеспечивающим минимальный выб­ рос с дымовыми газами окиси азота и угарного газа. Для удоб­ ства обслуживания горелок цилиндрическая камера радиации печей установлена на столбчатом фундаменте высотой не ме­ нее 2 м, радиантные змеевики собраны из вертикальных труб на приварных опорах.

Материальное исполнение продуктового змеевика принима­ ется в зависимости от состава среды, давления и температуры ее нагрева в каждом конкретном случае. Для обслуживания печей предусмотрены лестницы и площадки. Для наблюдения за фа­ келом и трубами радиантного змеевика в камере радиации рас­ положены смотровые окна; в верхней части — выхлопные окна. Для проведения монтажно-ремонтных работ радиантного змее­ вика в переходнике от камеры радиации к конвекции имеются люки-лазы.

Вертикально-цилиндрические трубчатые печи ЦС по срав­ нению с коробчатыми или шатровыми имеют следующие пре­ имущества:

—цилиндрическая форма корпуса (каркаса) позволяет сде­ лать более компактным топочный объем печи;

—дает возможность почти по всей поверхности, ограничи­ вающей радиационную камеру, разместить продуктовый змее­ вик нагрева;

—в связи с тем, что трубы радиантного змеевика имеют практически одинаковые условия для нагрева, улучшается ре­ гулирование температуры нагрева и создается возможность для

более эффективного нагрева стенок труб. Разработаны пять типов конструкции печей:

3— печь с 2 -поточным конвективным и 1 -поточным радиантным змеевиками;

4— печь с 2-поточным конвективным и 2 -поточным радиантным змеевиками;

5— печь с 4 -поточным конвективным и 2 -поточным

радиантным змеевиками.

Технические характеристики нескольких типов печей при­ ведены в табл. 8-6.

8.4. СИСТЕМА ОБРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды содержат большое количество органических загрязнений: нефти, нефтепродуктов и конденсата. В промсто­ ках нефте- и газопромыслов могут наблюдаться также повы­ шенные концентрации растворенных солей. Повышению кон­ центрации солей в водах из газовых скважин способствует за­ качка в них высококонцентрированных растворов хлористого кальция против гидратообразования. Стоки нефте- и газопро­ мыслов содержат, кроме того, такие высокотоксичные веще­ ства, как дисольван, диэтиленгликоль и метанол.

Сброс промстоков без соответствующей очистки в водоемы приводит к загрязнению почвы, поверхностных и подземных вод. Это ведет к ограничению запасов чистой пресной воды и

нарушению экологического равновесия всего природного ком­ плекса.

Загрязнение природной среды является особенно пагубным для районов Севера, где низкие температуры воздуха и боль-

шой снежный покров тормозят процессы испарения и окисле­ ния. При этом разложение нефти, нефтепродуктов и конденса­ та, содержащихся в сбрасываемых стоках, происходит медлен­ но, и зоны загрязнения распространяются на большие площади.

При закачке стоков в подземные горизонты следует предуп­ редить закупорку пор пласта мехпримесями и нефтепродукта­ ми, а также предусмотреть необходимость освобождения воды от токсичных загрязняющих веществ. Согласно технологичес­ ким нормам, в сточных водах, используемых для заводнения нефтяных пластов (с гранулярными коллекторами), содержа­ ние нефти, взвешенных веществ и окислов железа не должно превышать соответственно 1,0; 1,2 и 0,3—0,5 мг/л.

Установленными нормами концентрации мехпримесей, неф­ тепродуктов (в том числе конденсата) и закисного железа в зака­ чиваемых стоках ограничиваются 10—30, 10—250 и 3 мг/л. Зна­ чение pH для сточных вод устанавливается в пределах 6,5—8. В случае закачки их в поглощающие горизонты подготовка воды проводится на сооружениях механической очистки: нефтело­ вушках-отстойниках, коагуляторах, флотаторах, фильтрах.

Отстойник ОПФ-ЗООО (рис. 8.17) представляет собой стан­ дартную цилиндрическую горизонтальную емкость /, внутри которой расположены шестнадцать фильтров-патронов 4, объе­ диненных в четыре блока фильтров-патронов 5, четыре отра­ жательных опорных лотка 7, сборник чистой воды 8, входная труба 6 и лестница 9. Емкость имеет люк-лаз 2 и оборудована поворотным устройством 3 для монтажа люка-лаза.

Емкость устанавливается на фундаментные плиты с помо­ щью двух седловидных опор.

Принцип работы отстойника следующий. Сточная вода уста­ новок подготовки нефти, пройдя грубую очистку, поступает че­ рез распределитель-гребенку и входную трубу в полость фильт­ ров, затем под напором, фильтруется через пенополиуретан в полость отстойника. При фильтрации эмульсии через ППУ про­ исходит укрупнение частиц эмульгированной тонкодисперсной нефти до пленочной, которая потоком жидкости открывается от поверхности фильтра и всплывает в верхнюю часть отстойника.

Очищенная сточная вода постоянно выводится через сбор­ ник чистой воды и подается в систему поддержания пластового давления (ППД).

3665