Ефективність роботи сепараторів впливає на стабільний режим роботи всієї газозбірної системи: краплі нафти і води, віднесені газом з сепаратора, можуть випасти в газопроводі, утворюючи рідинні пробки, привести до утворення гідратних пробок і просто зменшити перетин газопроводу, знизивши тим самим його пропускну здатність.
Ефективність роботи сепаратора оцінюється двома показниками:
1) кількістю крапельної рідини, що буря потоком газу з каплеуловітельной секції;
2) кількістю газу, що буря потоком нафти (рідини) з секції збору нафти.
Коефіцієнти виносу визначають за формулами:
qж - об'ємний витрата крапельної рідини, що буря потоком нафтового газу з сепаратора, м3 / год;
QГ - об'ємний витрата оклюдованого газу, що буря потоком рідини, м3 / год;
QГ - об'ємна витрата газу на виході з сепаратора, м3 / год;
Qж - об'ємна витрата рідини на виході з сепаратора, при робочих температурі і тиску, м3 / год.
Чим менше величина цих показників, тим ефективніше робота сепаратора.
За практичними даними прийняті тимчасові норми, за якими Кж £ 50 см3 / 1000 м3 газу і КГ £ 0,02 м3 / м3.
Ефективність процесу сепарації залежить від:
1) середній швидкості газу у вільному перетині сепаратора. Значення WmaxГ- для різних конструкцій сепараторів можуть змінюватися від 0,1 до 0,55 м / с. Ступінь очищення газу від рідини в залежності від швидкості газу представлена на рис.22.
2) часу затримки рідини в сепараторі τЗ: чим більше час перебування рідини в сепараторі, тим більша кількість захоплених нафтою бульбашок газу встигнуть виділитися з неї в сепараторі, тим самим зменшивши КГ.
3) фізико-хімічних властивостей нафти і газу: в'язкості, поверхневого натягу, здатності до піноутворення.
Для невспенівающейся нафти час затримки змінюється від 1 до 5 хв. Для спінюється - від 5 до 20 хв. Вибір конкретного τЗ для різних умов сепарації проводиться тільки за результатами дослідження виносу рідини і газу.
Нафта тим легше піддається процесу розгазування, чим меншим поверхневий натяг вона володіє на кордоні з газом (паром).
4) Конструктивних особливостей сепаратора: спосіб введення продукції свердловин, наявність полиць, каплеуловітельних насадок і ін.
5) Рівня рідини в сепараторі. Шар рідини внизу сепаратора є гідрозатворів, щоб газ не потрапив в нафтозбірні колектор.
6) Витрат нафтогазової суміші: при великій витраті збільшується коефіцієнт виносу газу, тому що весь газ не встигає виділитися. Для зменшення КГ слід збільшити кількість сепараторів.
При високому газовому факторі збільшення коефіцієнта виносу можливо і при невеликій витраті.
7) Тиску і температури в сепараторі.
На кількість газу, що буря нафтою з сепаратора, при одній і тій же дисперсності газо-рідинної системи впливає тиск сепарації. Вага газового бульбашки в шарі нафти в сепараторі залежить від його діаметра і від встановленого в ньому тиску.
Показати це можна в такий спосіб. Нехай Р2> P1. Вага бульбашки буде:
Якщо прийняти, що вага газу, укладеного в бульбашці при різних тисках, буде однаковий, то отримаємо
З рівняння (44) випливає, що при підвищенні тиску сепарації діаметр бульбашки газу зменшується при збереженні його ваги. Звідси можна припустити, що при підвищенні тиску сепарації збільшиться винесення нафтою дрібних і в той же час більш важких бульбашок, які при низькому тиску спливають в шарі нафти, так як за формулою Стокса (20) швидкість спливання пов'язана з квадратом діаметра бульбашки.
Отже, при підвищенні тиску сепарації коефіцієнт виносу газу - збільшиться. Це добре ілюструється рис.22.
Підвищення температури нафти призведе до зниження її в'язкості і, отже, до збільшення швидкості спливання бульбашки газу. Отже, підвищення температури призведе до зменшення коефіцієнта виносу газу нафтою КГ.