
- •Тема 3 сепарация нефти от газа
- •1 Основное назначение нефтегазовых сепараторов
- •2 Сепараторы, их типы, конструкция и принцип действия
- •2.1 Классификация сепараторов
- •2.2 Основные элементы сепаратора
- •2.3 Принцип действия сепаратора
- •2.4 Показатели эффективности работы сепараторов
- •3 Выбор оптимального числа ступеней сепарации
- •4 Конструкция сепараторов и сепарационных установок
- •4.1 Сепараторы типа нгс
- •4.2 Установка блочная сепарационная с устройством предварительного отбора газа убс
- •4.3 Установка сепарационная с предварительным сбросом пластовой воды упс
- •4.4 Установка сепарационная с насосной откачкой типа бн
- •4.5 Сепараторы концевые
- •4.6 Сепараторы центробежные (гидроциклонные)
- •4.7 Сепараторы центробежные регулируемые
- •4.8 Сепараторы жалюзийные
- •4.9 Сепараторы сетчатые
- •5 Сравнительная характеристика сепараторов
- •6 Охрана окружающей среды при эксплуатации сепарационных установок
- •7 Расчет нефтегазовых сепараторов на пропускную способность по газу и жидкости
- •7.1 Факторы, влияющие на работу нефтегазовых сепараторов
- •7.2 Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу
- •7.3 Расчет вертикального гравитационного сепаратора по жидкости
- •7.4 Расчет количества газа, выделившегося на каждой ступени сепаратора
- •8 Механический расчет сепараторов
4.2 Установка блочная сепарационная с устройством предварительного отбора газа убс
Широкое внедрение однотрубных герметизированных систем сбора и подготовки нефти и газа обусловило создание блочных сепарационных установок высокой пропускной способности, обеспечивающих повышенную единичную пройденную способность и высокое качество разделения нефти и газа в условиях пульсирующих потоков нефтегазоводяной смеси в сборных коллекторах.
Для удовлетворения этих требований созданы сепарационные установки с предварительным отбором газа следующих типоразмеров: УБС-1500/6; УБС-1500/16; УБС-3000/6; УБС-3000/16; УБС-6300/6; УБС-6300/16; УБС-1000/6; УБС-10000/16; УБС-16000/6 и УБС-16000/16.
В шифре установок приняты следующие обозначения: УБС – установка блочная сепарационная; первая цифра – пропускная способность по жидкости (м3/сут); вторая цифра – допустимое рабочее давление (кгс/см2).
Установки предназначены для отделения нефти от газа на первой ступени сепарации.
В последние годы широко применяются блочные двухъемкостные сепарационные установки (УБС) с устройством предварительного отбора газа (УПО), в частности в схеме нефтегазосбора в Западной Сибири на Западно-Сургутском и Самотлорском месторождениях. Разработан нормальный ряд установок УБС на пропускную способность по жидкости от 2 до 16 тыс. м3/сут и давление от 0,4 до 1,6 МПа.
Установка блочная, сепарационная, с устройством предварительного отбора газа (УПО) УБС-16000/16 выполнена в моноблоке (рисунок 19) и состоит из устройства предварительного отбора газа 1, технологической емкости 2, каплеотбойника 7, запорно-регулирующей арматуры и системы контроля и управления. Устройство предварительного отбора газа 1 расположено на нисходящем участке трубы. Такая компоновка обеспечивает наилучшее качество разделения нефти и газа. Устройство для отбора газа представляет собой трубу диаметром 700 мм, длиной 15 м, установленную под углом 3°. Технологическая емкость 2 – цилиндрический сосуд диаметром 3000 мм и длиной 11,4 м. С наружной части емкость имеет патрубки для ввода нефтегазовой смеси, газа, вывода нефти, газа, для пропарки, дренажа и системы контроля и управления. Для профилактического осмотра и ремонта имеются по торцам два люка-лаза. Внутри технологической емкости находятся лоток 4 для распределения поступающей продукции, полки 9 и система перегородок 8 для более полной сепарации нефти от нефтяного газа.
Рисунок 19 – Схема блочной сепарационной установки с предварительным отбором газа:
1 – устройство предварительного отбора газа; 2 – технологическая емкость; 3 – задвижка; 4 – лоток;
5 – предохранительный клапан; 6 – труба для установки датчиков и регулятора уровня; 7 – каплеотбойник;
8 – перегородка; 9 – полка
Для предотвращения недопустимого повышения давления в емкости установлены четыре предохранительных клапана 5. Для исследования эффективности работы сепаратора в различных режимах предусмотрены пробоотборники и штуцеры для установки контрольно-измерительных приборов.
На сепараторе с помощью опор установлен каплеотбойник, представляющий собой емкость с внутренним диаметром 1600 мм и длиной 3100 мм, в котором установлены два сетчатых отбойника. Для слива отделившейся нефти и для ввода газа, выделившегося в технологической емкости, в нижней части каплеотбойника имеются два патрубка диаметром 100 мм и один патрубок диаметром 450 мм. На емкости оборудуют площадку для обслуживания. Сам аппарат устанавливают горизонтально на двух опорах на высоте 800 мм от земли.
Работает установка следующим образом. Газожидкостная смесь от скважин поступает в устройство предварительного отбора газа 1, в котором происходит разделение жидкости и газа. Отделившийся газ отводится по вертикальному стояку в каплеотбойник 7, где он очищается от капельной жидкости и направляется в газопровод. Нефть из устройства предварительного отбора газа 1 поступает в технологическую емкость 2 и по лотку 4 и полке 9, где происходит дополнительная сепарация нефти и газа, стекает в ее нижнюю часть. Наличие лотка с направляющими пластинами и заслонкой способствует гашению пульсации, а полки – увеличению свободной поверхности жидкости. Газ, выделившийся в емкости 2, через каплеотбойник 7 направляется в газопровод, разгазированная нефть – в нефтепровод. На газовой линии между каплеотбойником и устройством предварительного отбора газа имеются две задвижки для направления газа из устройства предварительного отбора газа в каплеотбойник или в нефтегазовый сепаратор.
Таблица 8 – Техническая характеристика блочных сепарационных установок типа УБС
Показатели
|
УБС-16000/6 |
УБС-10000/6 |
УБС-6300/6 |
УБС-3000/6 |
УБС-1500/6 |
Пропускная способность по сырью, м3/сут |
16000 |
10000 |
6300 |
3000 |
1500 |
Давление рабочее, МПа |
0,6 и 1,6 |
||||
Газовый фактор, м3/т |
120 |
||||
Рабочая среда |
Нефтегазовая смесь, допускается содержание сероводорода |
||||
Температура окружающего воздуха, °С |
– 40 ÷ +40 |
||||
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота
|
20500 6300 5760 |
19800/19700 5400/5400 4890/4500 |
18450/18400 3800/3800 3450/3300 |
||
Условные диаметры штуцеров, мм: входа продукции А выхода нефти В выхода газа Г |
500 400 200 |
350/350 200/200 150/150 |
200/200 200/200 150/150 |
||
Масса, кг |
35200 |
21000 |
10500 |
Сепарационные установки типа УБС оснащаются минимальным набором средств автоматики и контроля для обеспечения нормальной работы и включают:
регуляторы уровня пневматические или электрические;
датчики предельного верхнего и нижнего уровней;
электроконтактные манометры.