Вопрос 3.6: Выбор оптимального числа ступеней сепарации

Выбор оптимального числа ступеней сепарации связан с довольно сложными расчетами при ис­пользовании констант равновесия. Однако, чтобы иметь представление о выборе оптимального числа ступе­ней сепарации, необходимо рассмотреть два способа разгазирования нефти - дифференциальный и контакт­ный.

Рис. 11 Схема многоступенчатой (дифференциальной) а, одноступенчатой (контактной) б сепарации газа от нефти и количество газа, выделившегося при этих способах разгазиро­вания в: 1 - контактное, 2 - дифференциальное разгазирование нефти.

На рис.11а приведена схема многоступенчатой сепарации с условным выделением и отводом за пределы сепаратора смеси отдельных компонентов газа на каждой ступени, т.е. показано дифференциальное разгазирование нефти, характеризующееся постепенным снижением давления (pi, р₂,…р_п), начиная от давления насыщения р, когда весь газ в нефти растворен, а на рис. 116 - одноступенчатое (контактное) разгазирование нефти, при котором происходит резкое понижение давления от р_и до р_п и одноразовый от­вод из сепаратора всего выделившегося из нефти газа.

Условно показано также количество поступающей нефти на первую ступень сепарации (GJ и ко­личество выходящей нефти G_M на последней ступени сепаратора при дифференциальном и контактном разгазировании. Количество нефти, перешедшей на каждой ступени в газовую фазу, на схемах показано штри­ховкой.

Анализ рисунков показывает, что при дифференциальном (многоступенчатом) разгазировании полу­чается больше нефти (G_M=98 т), чем при контактном (одноступенчатом) (G_M=95 т), а газа, наоборот - при дифференциальном меньше (кривая 2), чем при контактном (кривая 1).

Объясняется это тем, что при дифференциальном разгазировании понижение давления в каждой ступени сепаратора происходит на незначительную величину, что влечет за собой плавное выделение не­больших количеств сначала легких, а затем средних и тяжелых углеводородных газов и отвод сме­си этих газов из каждой ступени за пределы сепаратора.

При контактном разгазировании нефти в сепараторе происходит резкое снижение давления, в ре­зультате чего нефть "кипит", при этом бурно выделяются легкие углеводороды в газовую фазу, увлекая за собой большую массу тяжелых, которые при нормальных условиях (Р=0,1 МПа, t=0°C) являются жидкостя­ми. Этим и объясняется, что при контактном разгазировании получается меньше нефти, чем при диффе­ренциальном.

Из всего этого следует такой вывод: если скважины фонтанируют и на их устьях поддерживаются высокие давления (3-4 МПа), то целесообразно применять здесь многоступенчатую сепарацию (6-8 ступе­ней), обеспечивая больший конечный выход нефти, поступающей в парк товарных резервуаров. Во всех других случаях рекомендуется применять трехступенчатую сепарацию нефти от газа с давлениями: на пер­вой ступени - 0.6 МПа, на второй - 0,15-0,25 МПа и на третьей - 0,02 МПа, а иногда даже вакуум. Тре­тья ступень сепаратора - концевая является исключительно важной и ответственной, поскольку из нее

нефть поступает в парк товарных резервуаров. От этого зависят потери легких фракций нефти при хранении ее в резервуарах.

Согласно ГОСТу нефть в товарных резервуарах должна находиться с упругостью паров 0,06 МПа, что практически можно достигнуть только при горячей ступени сепарации или созданием на третьей ступени вакуума.

Дата добавления: 2014-01-14