Промысловая подготовка нефти, процесс сепарации. Вертикальный и горизонтальный сепараторы

Целью промысловой подготовки нефти является ее дегазация, обезвоживания, обессоливания, стабилизация. Дегазация нефти осуществляется с целью отделения газа от нефти. Аппарат в котором это происходит называется сепаратор, а процесс называется сепарацией.

Процесс сепарации осуществляется в несколько этапов (ступеней). Чем больше этапов сепарации, тем больше дегазированной нефти из одного и того же количества пластовой жидкости. Однако при этом увеличивается капиталовложения. Число ступеней ограничивают 2-3мя.

Сепараторы бывают:

−         горизонтальные

−         вертикальные

−         турбосепаратор

−         гидроциклонный сепаратор

−         цилидрический сепаратор

−         гравитационный.

В различных сепараторах нефть от газа и воды отделяют для:

−         получения нефтяного газа используемого как химическое сырье или топливо

−         отделения воды при добыче нестойких эмульсий

−         уменьшение, перемешивание нефтегазового потока при перемешивании гидравлических сопротивлений, а также возможности образования нефтяных эмульсий

−         разложение образующейся пены

−         уменьшение пульсации давления при транспортировании нефтегазоводяной смеси по сборным коллекторам расположенным на ДНС и УПН

В нефтяных сепараторах любого типа различают 4 секции:

      I.     Основная сепарационная секция, служащая для отделения нефти от газа

   II.     Осадительная секция в которой происходит дополнительное выделение пузырьков газа

 III.     Секция сбора нефти предназначена как для сбора, так и для вывода нефти из сепаратора

 IV.     Каплеуловительная секция. Верх секции служит для улавливания мельчайших капелек жидкости уносимых потоком газов в газопровод

Работа сепараторов любого типа характеризуется 3мя показателями:

−         Степенью разгазирования нефти

−         Степенью очистки газа поступающего в газопровод от капелек нефти

−         Степень очистки нефти поступающей в нефтепровод от пузырьков газа

Эффективность работы по степени очистки зависит от следующих показателей: количество капельной жидкости уносимой потоком газа из каплеуловительной секции и число пузырьков газа уносимых потоком нефти из секции сбора нефти.

Чем меньше величина этих показателей, тем больше эффективность работы сепаратора.

Степень технического совершенства сепаратора характеризуется 3 показателями:

−         минимальным диаметром капель жидкости задерживаемых в сепараторе

−         максимум дополнительной скорости газового потока в свободном сечении или каплеуловительной секции сепаратора

−         времени пребывания жидкости в сепараторе, за которой происходит дополнительное разделение свободного газа от жидкости.

Вертикальный сепаратор

Представляет собой вертикально установленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженные патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода газов и жидкой фаз. Газированная нефть под давлением по патрубку поступает в раздаточный коллектор 2, регулятор давления 3. В сепараторе поддерживается определенное давление, которое меньше начального давления газожидкостной смеси за счет уменьшения давления, из смеси выделяется растворенный газ, поскольку этот процесс не является мгновенным время пребывания смеси, в сепараторе увеличивает за счет наклонных полок 6 по которым она стекает в нижнюю часть сепаратора. Выделившийся газ поднимается вверх, проходит через жалюзины в каплеуловитель 4, служащий для отделения капель нефти далее направляется в газопровод. Уловленная нефть по газовой трубе стекает нефть вниз, контроль за уровнем нефти в нижней части сепаратора осуществляется с помощью регулятора 8 и уравнемерного стекла 11. Шлам (песок) отправляется по трубопроводу 9.

+         простота регулирования уровня жидкости, очистки от отложений парафина и механических смесей

+         занимают небольшую площадь, что особенно важно в условиях морских промыслов

−         меньшая производительность по сравнению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата

−         меньше эффективной сепарации

Горизонтальный сепаратор

 Из технологической емкости 1 внутри расположены наклонные полки 2, пеногаситель 3, влагоотделитель 5, устройство 7 для предотвращения образования воронки при дренаже нефти, воронка снабжена патрубком 10 для ввода газонефтяной смеси, штуцерами выхода газа 4 и нефти 6, люклаз 8.

Работает следующим образом:

Газонефтяная смесь через патрубок 10 и распространительное устройство 9 поступает на полки 2, по ним стекает в нижнюю часть технологической плоскости, нефть освобождается от пузырьков газа, проходит пеногаситель 3, где разрушается пена, влагоотделитель 5, где очищается от капель нефти и через штуцер выхода газа 4 выводится из аппарата. Дегазированная нефть накапливается в нижней части технологической емкости отводится через штуцер 6. Для повышения эффективности процесса сепарации горизонтальных сепараторов используются гидроциклонный устройства.