Дегазация нефти, вертикальный сепаратор, предохранительный клапан

1.

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа природных ресурсов
Направление подготовки 21.04.01 «Нефтегазовое дело»
Кафедра Разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений
ДЕГАЗАЦИЯ НЕФТИ, ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СЕПАРАТОР,
ПРЕДОХРАНИ-ТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН
Выполнила: студенты гр. 2БМ7Э
Иссах Х.
Руководитель:
Доктор физико-математических наук, кафедры ТХНГ
Томск – 2017
Харламов С. Н.

2. СОДЕРЖАНИЕ

ДЕГАЗАЦИЯ НЕФТИ
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СЕПАРАТОРЫ
ПРЕДОХРАНИ-ТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

3. 1. ДЕГАЗАЦИЯ НЕФТИ

Когда сырая нефть извлекается из земли, связанный с ней газ является
вторичным продуктом и необходимо отделить газ от нефти перед
транспортировкой и поставкой нефть для дальнейшей переработки.
Дегазация сырой нефти представляет собой процесс удаления
растворенных низкомолекулярных углеводородов - метана, этана и
частично пропана, а также сероводорода, азота и двуокиси углерода.

4.

Дегазация осуществляется с целью уменьшения потерь бензиновых
фракций от испарения когда давление снижается газом.
Дегазация также осуществляется для обеспечения однофазного нефть для
транспортировки, а также для повышения эффективности насосных
агрегатов.
Дегазация сырой нефти осуществляется в полевых условиях путем
ступенчатого снижения давления нефть в сепараторах, поступающих из
скважины, и деления его на жидкую (нефть, вода) и газовую фазы на
каждом этапе.

5. Методы дегазации

Существуют различные способы отделения газа от нефти на
месторождении, которые могут различаться в зависимости от вида
транспортировки. Удаление попутного газа осуществляется путем
разделения и стабилизации.
Разделение газа из сырой нефти происходит под
принципами гравитационных сил,
инерционных сил (импульсов) и
за счет селективного смачивания нефть (коалесценции).

6. Метод разделения по принципу гравитационной силы

Гравитационная сила используется путем уменьшения скорости, так что
капли жидкости могут оседать в предусмотренном пространстве.
Гравитационное разделение происходит в сосудах высокого давления,
которые разделяют поток смешанной фазы на газовую и жидкую фазы,
которые относительно свободны друг от друга.
Гравитационные сепараторы часто классифицируются по их
геометрической конфигурации и по их функции.
Гравитационные сепараторы классифицируются как «двухфазные», если
они отделяют газ от общего потока жидкости и «три фазы», если они
также разделяют поток жидкости на ее сырое масло и богатые водой фазы.

7. Способ разделения из-за селективного смачивания нефть (коалесценция)

Очень маленькие капельки, такие как туман, не могут быть разделены
практически гравитацией.
Однако их можно объединить, чтобы сформировать более крупные капли,
которые будут выделяться.
Импульс капель заставляет их сталкиваться с другими капельками или с
коалесцирующим устройством, образуя более крупные капли.
Затем они могут выделяться из газовой фазы из-за влияния силы тяжести.

8. Дегазация сырой нефти методом стабилизации

Стабилизацией сырой нефти или конденсата является удаление легких
компонентов из углеводородной жидкости для снижения давления паров
до желаемого уровня.
Процесс стабилизации также приводит к уменьшению количества
промежуточных углеводородных компонентов (пропана и бутана),
которые вспыхивают в парообразном состоянии, увеличивая объем
жидкости.
Хотя разделение с последующим выветриванием в резервуаре-хранилище
не является наиболее эффективным методом стабилизации, он часто
является наиболее экономичным методом.
Стабилизация имеет экономическую ценность, поскольку его можно легко
хранить и транспортировать более выгодно.

9. 2. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ СЕПАРАТОРЫ

Вертикальный сепаратор представляет
собой сосуд с его цилиндрическими осями,
перпендикулярными к земле, который
используется для отделения нефти, газа и
воды от потока продукции.
Этот сосуд может быть двухфазным или
трехфазным сепаратором.
Основными принципами работы любого
сепаратора являются гравитационная
сегрегация и центробежное разделение.

10. Теория разделения газа и нефть

Легкая группа, состоящая из CH4 (метан) и C2H6 (этан)
Промежуточная группа, состоящая из двух подгрупп: группа пропан / бутан
(C3H8 / C4H10) и группа пентан / гексан (C5H12 / C6H14).
Тяжелая группа, которая является основной частью сырой нефти
идентифицируется как C7H16.
При проведении процесса разделения нефти и газа основной целью
является достижение следующих целей:
отделите легкие газы C1 и C2 от нефть
максимизировать извлечение тяжелых компонентов промежуточной
группы в сырую нефть
сохраните компоненты тяжелой группы в жидком продукте

11. Калибровка вертикальных газожидкостных сепараторов

Размер (диаметр и высота или длина) сепаратора обычно определяется с
учетом его требуемой мощности для газа и нефть.
Для вертикальных сепараторов возрастающая средняя скорость газа не
должна превышать предельную скорость вниз по наименьшей капли нефть,
подлежащего разделению.
Это условие выражается математически
1/2
TZ
ρg
Cd
2
D = 5.058Qg
in2
P
ρo − ρg dm
Это уравнение обеспечивает минимально допустимый диаметр сепаратора.

12.

Cd связано с числом Рейнольдса Re, согласно следующей формуле
3
24
Cd = 0.34 + 0.5 +
Re
Re
где число Рейнольдса задается формулой
ρgdmu
Re = 0.0049
µg
где μg - вязкость газа
Указанная скорость, u, является функцией Cd. Следовательно, Cd можно
было определить только итеративной процедурой следующим образом:
1. Предположим, что значение Cd.
2. Вычислить скорость, u,
3. Вычислить Re,
4. Вычислите Cd и сравните с предполагаемым значением,
5. Если совпадение не получено, используйте расчетное значение Cd и
повторите шаги 2-4 до получения конвергенции

13. 3 ПРЕДОХРАНИ-ТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Предохранительные клапаны представляют собой автоматические
устройства для сброса давления, приводимые в действие статическим
давлением перед клапаном и характеризующиеся быстрым полным
вскрытием или поп-действием.
Предохранительный клапан - автоматическая система, которая приводится
в действие статическим давлением в емкости с жидкостью. Он определенно
открывается пропорционально увеличению давления.
Предохранительный клапан - автоматическая система, которая снимает
статическое давление на газ. Обычно он открывается полностью,
сопровождаемый громким звуком.
Предохранительный клапан - автоматическая система, которая снимает
статическое давление как на газ, так и на жидкость.

14. Принцип работы

Основными компонентами конструкции
предохранительного клапана прямого действия
являются запирающий элемент и установочное
устройство, которое обеспечивает силовое
воздействие на чувствительный элемент,
связанный с закрывающим корпусом клапана.
Запирающий орган состоит из болта и седла.
С помощью заданного значения клапан
регулируется таким образом, что сила на
катушке гарантирует, что она прижимается к
корпусу, удерживающему седло, и
предотвращает поток рабочего тела, в этом
случае регулировка производится с помощью
специальный винт.

15. Принцип работы

Запорный клапан начинает открываться, если давление в системе
не прекращается, рабочая среда течет через клапан.
Закрывающее тело клапана закрывается под действием усилия от
заданного значения.

16. Классификация предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны, используемые, имеют ряд классификаций.
Среди них
Классификация в соответствии с принципом работы
Клапаны прямого действия. Это устройства, используемые при использовании
предохранительного клапана. Они работают непосредственно под давлением
рабочей среды.
Непрямые клапаны. Эти клапаны контролируются внешними источниками
давления или электроэнергии.
Классификация в соответствии с характером подъема закрывающего
органа.
низкий подъем
средней грузоподъемности
полный лифт

17.

Классификация в зависимости от типа нагрузки на катушку
грузовые или грузовые
Весна
рычаг-пружина
магнито-весна

18.

Спасибо за внимание.