Теренна обработка на масло
По принцип от нефтени кладенци се извлича сложна смес, състояща се от нефт, свързан нефтен газ, вода и механични примеси (пясък, продукти от корозия и др.). В тази форма е невъзможно да се транспортират продуктите от нефтени кладенци през главните нефтопроводи.
Първо, водата е баласт и изпомпването й не е рентабилно.
Второ, при съвместния поток на нефт, газ и вода, загубите на налягане се увеличават значително и, следователно, енергията на помпите.
Трето, пластовата вода причинява повишена корозия на тръбопроводи и резервоари поради нейната минерализация, а наличието на механични частици причинява абразивно износване на оборудването.
Целта на подготовката на полето е дегазация, дехидратация, обезсоляване и стабилизиране на нефта.
аз. Дегазиране на масло.
Дегазацията на нефта се извършва с цел отделяне на газ от нефт. Апаратът, в който това се случва, се нарича сепаратор, а самият процес на разделяне се нарича сепарация.
Процесът на разделяне се извършва на няколко етапа (стъпки). Колкото повече са етапите на разделяне, толкова по-голям е добивът на дегазиран нефт от същото количество резервоарна течност. Това обаче увеличава инвестициите в сепаратори. Във връзка с горното броят на етапите на разделяне е ограничен до две или три.
Вертикален сепаратор е вертикално монтирано цилиндрично тяло с полусферични дъна, оборудвано с дюзи за вход на газотечна смес и изход на течна и газова фази, предпазна и контролна арматура, както и специални устройства, които осигуряват разделянето на течност и газ.
рисуване2. Вертикален сепаратор
А - главна сепарационна секция; B - утаителна секция; B - секция за събиране на масло; G - секция за отстраняване на капки; 1 - разклонителна тръба за вход на смес газ-течност; 2 - разпределителен колектор с шлицов изход; 3 - регулатор на налягането "към себе си" на изходната линия за газ; 4 - капкоотстранител с жалузи; 5 - предпазен клапан; 6 - наклонени рафтове; 7 - поплавък; 8 - регулатор на нивото на линията за изтегляне на масло; 9 - тръбопровод за изпускане на утайки; 10 - прегради; 11 - ниво стъкло; 12 - дренажна тръба
Вертикалният сепаратор работи по следния начин
Газомаслената смес под налягане влиза в сепаратора през разклонителната тръба 1 в разпределителния колектор 2 с шлицов изход. Регулаторът на налягането 3 поддържа определено налягане в сепаратора, което е по-малко от първоначалното налягане на сместа газ-течност. Чрез намаляване на налягането разтвореният газ се освобождава от сместа в сепаратора. Тъй като този процес не е мигновен, времето на престой на сместа в сепаратора се търси да се увеличи чрез монтиране на наклонени рафтове 6, по които тя се влива в долната част на апарата. Изтичащият газ се издига. Тук той преминава през жалузиен капкоотделител 4, който служи за отделяне на маслените капки, след което газът се изпраща към газопровода. Уловеното масло тече по дренажната тръба 12.
Контролът на нивото на маслото в долната част на сепаратора се извършва с помощта на регулатор на нивото 8 и ниво стъкло 11. Утайката (пясък, скала) се отстранява от апарата през тръбопровод 9.
Предимствата на вертикалните сепаратори са относителната лекота на регулиране на нивото на течността, както и почистването от парафинови отлагания и механични примеси. Те заемат сравнително малка площ, което е особено важно в условията на морски риболов, където риболовътоборудването е монтирано на платформи или надлези. Вертикалните сепаратори обаче имат и съществени недостатъци: по-ниска производителност в сравнение с хоризонталните сепаратори със същия диаметър на апарата; по-ниска ефективност на разделяне.
Хоризонтален сепаратор за нефт и газ
Хоризонтален газ-маслен сепаратор (Фигура 3) се състои от технологичен резервоар 1, вътре в който има два наклонени рафта 2, обезпенител 3, сепаратор на влага 5 и устройство 7 за предотвратяване на образуването на фуния по време на източване на маслото. Технологичният резервоар е снабден с разклонителна тръба 10 за навлизане на газомаслена смес, газови изходни фитинги 4, масло и 6 шахти 8. Наклонените рафтове са направени под формата на улуци с фланец от най-малко 150 mm. На мястото на подаване на газомаслената смес в сепаратора е монтирано разпределително устройство 9.
Фигура 3. Хоризонтален сепаратор за нефт и газ
Сепараторът работи по следния начин. Газомаслената смес през разклонителната тръба 10 и разпределителното устройство 9 навлиза в рафтовете 2 и тече през тях към долната част на технологичния резервоар. Течейки надолу по наклонени рафтове, маслото се освобождава от газови мехурчета. Газът, освободен от маслото, преминава през пеногасителя 3, където пяната се разрушава, и изсушителя 5, където се почиства от маслени капки, и се изпуска от апарата през изходния фитинг за газ 4. Дегазираното масло се натрупва в долната част на технологичния резервоар и се изпуска от апарата през фитинг 6.
За повишаване на ефективността на процеса на разделяне в хоризонталните сепаратори се използват хидроциклони устройства.
Хоризонтален газомаслен сепараторхидроциклонен тип
Фигура 4. Хоризонтален газ-маслен сепаратор от хидроциклонен тип се състои от:
1 - капацитет; 2 - единичен изстрелхидроциклон; 3 - направляваща тръба; 4 - преливна секция; 5 - елиминатор на капки; 6 - разпределителни решетки; 7 - наклонени рафтове; 8 - ниворегулатор.
В еднопроходен хидроциклон сместа извършва както въртеливо движение около направляващата тръба, така и движение надолу, образувайки низходящ вихър. Маслото под действието на центробежна сила се притиска към стената на циклона, а освободеният и пречистен от течните капки газ се движи в центъра му. В преливната секция маслото и газът променят посоката на движение от вертикална към хоризонтална и постъпват отделно в технологичния резервоар. След това газовият поток преминава през капкоотделителя 5, разпределителните решетки 6 и излиза от сепаратора. Маслото се стича по наклонените рафтове 7 до дъното на резервоара. Нивото му се поддържа от регулатора 8.
II. ДЕХИДРАТАЦИЯ
По време на извличане от резервоара, движение по тръбите, както и през полеви тръбопроводи, се образува водно-нефтена емулсия от смес от нефт и вода. За разрушаването му се използват следните методи: 1. Гравитационна студена сепарация (утаяване) 2. Вътрешнотръбна деемулгификация. 3. Термично въздействие. 4. Термохимичен ефект.
5. Електрически удар. 6. Филтриране. 7. Разделяне в полето на центробежните сили.
1.Гравитационно студено разделяне се използва, когато съдържанието на вода и пластов флуид е високо. Утаяването се извършва в утаителни резервоари с периодично и непрекъснато действие (резервоари за суровини). След пълнене, която вода се отлага в долната част (тъй като плътността на водата е по-голяма от плътността на маслото). В резервоарите за непрекъснато утаяване отделянето на водата се извършва с непрекъснато преминаване на обработената смес през резервоара за утаяване.
2.Вътрешна деемулгификация – в смес от масло и водасе добавя специално вещество, което се нарича деемулгатор, в количество 15 - 20 g / 1 тон. Той разрушава бронята, капките стават по-големи и лесно се отделят в резервоара.
3. Термично въздействие - преди утаяване маслото се нагрява в резервоари, топлообменници и тръбни пещи до температура от +45 до +80 С.
4. Термохимично третиране е комбинация от термична и вградена деемулгификация.
5. Електрическо въздействие – се осъществява в устройства, наречениелектродехидратори. Под действието на електрическо поле от променлив ток с промишлена честота 50 херца и напрежение около 20 kV се появяват противоположни електрически заряди, в резултат на което капките се привличат една към друга, образувайки големи частици, след което се утаяват на дъното на резервоара.
6.Филтриране - унищожаване на нестабилни емулсии, като филтриращи материали се използват вещества, които не се омокрят от вода, но се омокрят от масло. Следователно маслото прониква през филтъра, но водата не.
7. Разделянето в полето на центробежните сили - се извършва в центрофуги, които представляват въртящи се барабани с голям брой обороти, където под действието на инерционните сили капките вода се отделят от капките масло поради разликата в тяхната плътност.
III.Деминерализация.