Газосепаратор УЭЦН Назначение, конструкция и принцип действия

Давление насыщения, газовый фактор и объемный коэффициент нефти.

БИЛЕТ №14

Нефть - это ценнейшее горючее полезное ископаемое представляющее собой маслянистую

жидкость, преимущественно тёмного цвета со специфическим запахом.

Нефть представляет собой смесь углеводородов и в среднем состоит 84% - 86% - углерода. 11% -

14% водорода.

В небольших количествах содержится кислород, калий, кальций и т.д., практически там

присутствует вся таблица Менделеева

Важнейшими физическими свойствами нефти является:

1) вязкость, - которая влияет на движение нефти в пластовых условиях и при транспортировке по трубопроводам.

2) плотность нефти - это масса единицы объёма, измеряется в г/см³.

Плотность нефти колеблется в пределах 0,76, 0, 86, и до 1. отношение объёма нефти в пластовых условиях к объёму этой же нефти после её дегазации, то есть при нормальных условиях носит название объёмного коэффициента нефти.

Объёмный коэффициент пластовой нефти показывает, какой объём в пластовых условиях занимает один кубометр дегазированной нефти (1м).

3) Удельный вес нефти - это вес единицы объёма, измеряется в г/см³. В пластовых условиях, плотность изменяется в зависимости от давления, количества растворённого газа, температуры. Нефти подразделяются по содержанию серы, малосернистые (до 0,5%), высокосернистые (> 0,5%), по содержанию смол - малосмолистые (< 8%), смолистые (> 8%), по содержанию парафина -безпарафинистые (до 1%) и парафинистые (свыше 2%)

Газовый фактор - количество выделившегося газа из 1м или 1т нефти.

Давление насыщения - то давление, при котором начинают появляться первые пузырьки газа,

Наличие серы, сероводорода которые предают газу токсичность. Давление в пласте возникает в

результате действия на жидкость и газ, заключённых в нём целого ряда сил, основной из которых

во многих случаях является напор воды, поступающий в пласт из каких либо источником.

Повышение или понижение пластового давления может быть обусловлено целым рядом других

причин:

1) силой тяжести выше лежащих горизонтов (горное давление).

2) тектоническими силами.

3) температурное изменение («t» приводит к изменению объёма).

4) химические процессы, т.е. может происходить цементация пласта и снижение пористости. Физические свойства газа.

Газ является смесью состоящей из углеводородов - метана (до 95%), этана, пропана, бутана и т д. Часто нефтяной газ содержит двуокись углерода (СО₂) и сероводорода H₂S, что придаёт токсические свойства данному газу.

Газовый сепаратор предназначен для сепарации свободного газа на приёме насоса. Погружение насоса под динамический уровень определяется содержанием свободного газа на приёме насоса: до 25% без газосепаратора, 25-55% с газосепаратором.

2.4. ГАЗОСЕПАРАТОРЫ и ДИСПЕРГАТОРЫ.

Большое количество свободного газа, попадающего в скважину непосредственно из пласта либо выделяющегося из нефти, затрудняет эксплуатацию скважин погружными центробежными насосами. При попадании газа в центробежный насос, в каналах рабочего колеса и направляющего аппарата возникают вихревые газовые «мешки», заполненные газожидкостной смесью -пониженной плотности. С одной стороны, скопление газа стесняет проходное сечение канала,

уменьшая подачу, а с другой стороны, препятствует нормальному закручиванию потока на выходе из рабочего колеса, что приводит к снижению напора колеса. Вихревые области по мере накопления содержащегося в них газа увеличиваются и занимают все большую и большую часть канала. Когда такой «мешок» распространяется на всю ширину канала, образуется газовая пробка ипроисходит прекращение подачи насоса («срыв подачи»). допустимая величина газосодержания на входе в насос колеблется (в зависимости от типоразмера насоса) в пределах 5-25% от объема добываемой продукции.

Для обеспечения стабильной работы погружного насоса при откачке высокогазированной жидкости применяются газосепараторы или диспергаторы, которые устанавливаются в ЭЦН вместо входного модуля.

ГАЗОСЕПАРАТОР предназначен для уменьшения количества свободного газа в пластовой жидкости, откачиваемой погружными электроцентробежными насосами. Газосепаратор состоит из корпуса в виде трубы, головки, основания и вала, с расположенными на нем деталями. В головке размещены две группы перекрестных каналов для газа и жидкости. В основании находится полость с каналами для приема газожидкостной смеси, закрытая приемной сеткой, а также осевая опора вала. Некоторые газосепараторы выпускают без осевой опоры вала. В этом случае вал газосепаратора опирается на вал гидрозащиты. На валу, который вращается в подшипниках, размещены: шнек, выпрямитель потока и сепараторы.

Принцип работы газосепаратора.

При работе газосепаратора поступающая через приемную сетку газожидкостная смесь подается шнеком в сепарационную камеру, где под действием центробежных сил происходит разделение жидкости и газа: более тяжелая жидкость отбрасывается к стенке, а более легкий газ отжимается к центру и располагается вокруг вала. Дегазированная жидкость по каналам головки направляется в насос, а отделившийся газ - в затрубное пространство скважины.

ДИСПЕРГАТОР предназначен для измельчения пузырьков свободного газа в пластовой жидкости, подготовки однородной суспензии и подачи ее на вход погружного центробежного насоса. Диспергаторы применяются в скважинах с повышенной обводненностью, для использования полезной работы газа в НКТ.

Диспергатор состоит из трубного корпуса, головки, основания с приемной сеткой, аппаратов-рассекателей и вала с расположенными на нем деталями. В головке размещаются лопаточный рассекатель и разделитель, имеющий четыре канала. В основании находится полость с каналами для приёма газожидкостной смеси, которая закрытая приемной сеткой. На валу размещены шнек и колеса. Диспергаторы выпускаются с осевой опорой вала и без осевой опоры вала, с передачей осевых усилий на пяту протектора гидрозащиты.

При работе диспергатора поступающая через приёмную сетку газожидкостная смесь подаётся шнеком в диспергирующее устройство (несколько колес, вращающихся внутри аппаратов-рассекателей), в котором повышается степень однородности и измельченности газовых включений и осуществляется превращение её в однородную суспензию, которая с помощью лопаточного рассекателя по каналам разделителя направляется в нижнюю секцию насоса В скважинах с особо-высоким газовым фактором, где применение ни газосепаратора, ни диспергатора не обеспечивает стабильной работы ЭЦН, применяется газосепаратор-дйспергатор.

Газосепаратор-диспергатор одновременно работает как газосепаратор, разделяя газожидкостную

смесь на две фазы: газовую и жидкостную, и удаляя часть газа в затрубье, а с оставшейся газожидкостной смесью как диспергатор, перерабатывая ее в однородную суспензию и подавая на вход насоса.

Дата добавления: 2015-08-31