Ефективність процесу сепарації нафти від газу

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.

Схожі статті