
- •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
4.3 Установка сепарационная с предварительным сбросом пластовой воды упс
Пластовая вода, добываемая вместе с нефтью, может находиться в потоке в виде отдельной фазы или в виде, как правило, стойкой эмульсии в зависимости от степени перемешивания.
Для уменьшения общего объема перекачиваемой пластовой жидкости на большие расстояния (от добывающих скважин до установок по подготовке нефти) в настоящее время широко применяются так называемые трехфазные сепараторы или установки для предварительного сброса воды типа УПС. Такие установки в три – пять раз уменьшают объем перекачиваемой жидкости за счет отделения пластовой воды от нефти. Выпускаются установки типа УПС на рабочее давление 0,6 МПа следующих модификаций: УПС-3000/6М, УПС-А-3000/6, УПС-6300/6М, УПС-10000/6М. Одновременно разработаны все модификации УПС и на рабочее давление 1,6 МПа. В шифре установок приняты следующие обозначения: УПС – установка с предварительным сбросом воды; А – в антикоррозийном исполнении; первая цифра после букв – пропускная способность по жидкости (м3/сут); вторая цифра - допустимое рабочее давление (кгс/см2); М – модернизированная.
Рисунок 20 – Технологическая схема установок УПС:
1 – сопло; 2 – нефтеразливная полка; 3 – каплеотбойник; 4 – регулятор давления; 5 – штуцеры;
6 – перфорированный трубопровод; 7 – входной распределитель; 8 – каплеобразователь; 9 - регулятор уровня
Продукция скважин поступает в левый отсек по соплу 1 и нефтеразливной полке 2. На этой полке отделяется основной объем газа. Газ отводится в верхнюю полость правого отсека и далее через каплеотбойник 3 и регулятор давления 4 в газовый коллектор. Водонефтяная эмульсия из левого отсека поступает в правый через каплеобразователь 8 и входной распределитель 7. Движение эмульсии обеспечивается перепадом давления между левым и правым отсеками до 0,2 МПа. Уровень жидкости в левом отсеке регулируется прибором 9. Продукция скважин смешивается с горячей водой, поступающей из установок термохимической подготовки нефти и содержащей остаточный деэмульгатор. При этом каплеобразователь 8 должен иметь большую длину для достаточно длительного контакта эмульсии и горячей дренажной воды. При работе без каплеобразователя горячая вода подается за 200÷300 м до входа в технологическую емкость. Отстоявшаяся вода отводится через перфорированный трубопровод 6. Нефть отбирается через перфорированную трубу, расположенную в верхней части емкости (на рисунке не показана) и связанную со штуцерами 5.
Система контроля и управления должна осуществлять:
измерение количества частично обезвоженной нефти;
измерение количества сбрасываемой воды;
измерение количества оборотной воды;
регулирование давления в технологической емкости;
регулирование уровня «нефть – газ»;
регулирование уровня «нефть – вода»;
сигнализацию достижения заданных значений давления и предельного уровня нефти в емкости;
аварийную блокировку емкости при достижении предельного уровня нефти в аппарате и заданного значения давления;
измерение давления и температуры.
Таблица 9 – Техническая характеристика установок типа УПС
Показатели
|
УПС-3000/6М
У |
УПС-А-3000/6
|
У ПС-6300/6М УПС-6300/16М |
УПС-10000/6М |
Пропускная способность по сырью в зависимости от устойчивости поступающей эмульсии, т/сут |
До 3000 |
До 3000 |
До 6300 |
10000 |
Рабочее давление, МПа |
0,6/1,6 |
0,6 |
0,6/1,6 |
0,6 |
Газовый фактор, м3/т |
120 |
До 90 |
120 |
20÷120 |
Обводненность продукции, %: поступающей выходящей |
До 90 До 20 |
До 90 До 20 |
До 90 До 20 |
До 90 До 30 |
Среда |
Нефте- газоводяная эмульсия |
Нефте- газоводяная эмульсия, допускается объемное содержание в газе Н2S до 6%, СО2 до 10% |
Нефте- газоводяная эмульсия |
Нефте- газоводяная эмульсия, коррозионная |
Плотность нефти, кг/м3 |
780 – 920 |
|||
Плотность пластовой воды, кг/м3 |
1050 – 1150 |
|||
Вязкость, мПа·с |
– |
До 80 |
||
Температура окружающей среды, °С |
От – 40 до + 50 |
До 50 |
||
Мощность, потребляемая системой контроля и управления, кВт |
До 1,5 |
|||
Исполнение датчиков |
Взрывобезопасное |
|||
Исполнение вторичной аппаратуры |
обычное |
|||
Напряжение питания системы контроля и управления, В |
220 |
|||
Частота, Гц |
50 |
|||
Режим работы |
Непрерывный |
|||
Габаритные размеры, мм: длина высота ширина |
17750 4956 5345 |
17750 4956 5345 |
26400 6300 5900 |
18400 6550 6135 |
Масса, кг |
29500 |
29500 |
54500 |
42000 |