13. Кажущаяся относительная молекулярная масса промыслового газа

Относительная молекулярная масса - произведение относительных атомных масс, составляющих молекулу вещества на количество атомов данного вида молекул. Количество газа в кг, численно равное относительной молекулярной массе называют киломолем. Для нефтепромыслового газа массу 1-го киломоля объемом 22,41мпри нормальных условиях принято называть кажущейся относительной молекулярной массой. Между кажущейся относительной молекулярной массой и его плотностью существует такая связь:

М- кажущаяся относительная молекулярная масса промыслового газа; - плотность при 0С и при 20С. Составы нефти и нефтепромысловых газов в лабораторных условиях выражают в массовых и объемных долях, а также в мольных долях в %. Для газа объемный состав является и мольным, т.е. одинаковым в % отношении, а для нефти они будут различны. Обычно принято составы нефтяного газа выражать в массовых и мольных долях, поэтому объем 1 кг моля любого газа при нормальных условиях практически равен 22,41 и при стандартных условиях равен 24,05. Пересчет массового состава нефтепромыслового газа определяется по формуле:

m=n*M; где m-масса газа; n- число молей; М- кажущаяся молекулярная масса. , /(%): где -масса i-го компонента.

14. Газовый фактор. Сепарация газа.

При разгазировании нефти для каждых условий (давление и температура), поддерживаемых на определённом участке системы сбора и подготовки нефти, сохраняется определённое соотношение между газообразной и жидкой фазами, обычно выражаемое через рабочий газовый фактор.

G_O=V_r/V где V_r - объём газа выделившийся из нефти объёмом V. Эта характеристика имеет важное значение во многих технологических процессах, например, для определения минимальных допустимых значений давлений в системе сбора и подготовки.

Процесс отделения газа от нефти называется сепарацией. Аппарат в котором происходит сепарация называется сепаратором. Так как в нефтегазовом сепараторе происходит отделение жидкой фазы от газообразной, то такой сепаратор называется двухфазным. Однако, во многих случаях в сепараторе происходит отделение и сброс свободной воды. В этом случае сепаратор называют нефтеводо-газосепаратором.

Обычно используют многоступенчатую сепарацию при высоких давлениях на устье скважины. Нефтегазовую смесь направляют в сепаратор высокого давления, где отделяется основная часть газа, а затем газ поступает в сепараторы среднего и низкого давления для окончательного отделения нефти от газа.

15 Назначение, конструкция сепараторов. Их классификация

Сепараторы являются обязательным элементом любой технологической схемы промысловой подготовки нефти и газа на нефтяных и газоконденсатных ме­сторождениях, а также составной частью оборудования в процессе переработки газового конденсата, компримирования газа и его охлаждения на заключитель­ной стадии эксплуатации месторождения, в установках для сайклинг-процесса, газлифта и др.

В зависимости от вида обрабатываемой продукции сепараторы подразделяют­ся на газонефтяные и газовые (рисунок 1). Газонефтяные сепараторы применяют для разделения нефти и нефтяного газа, а газовые — для отделения природного газа от капель конденсата, воды и твердых частиц.

Рис 30. Общий вид и детали верти­кального сепаратора

1 — основная сепарационная секция; 11 — осадительная секция; III — секция сбора нефти; IV—каплеуловительная секция; I — корпус; 2 — раздаточный коллектор; 3 — поплавок; 4 — дренажная труба; 5 — наклонные плоскости; 6 — ввод газожид­костной смеси; 7 — регулятор давления «до себя»; в — выход газа; 9 — перегород­ка, выравнивающая скорость газа в жа­люзийном каплеуловителе; Ю — жалюзий­ный каплеуловитель; 11 — регулятор уров­ня; 12 — сброс нефти; 13 — сброс грязи; 14 — люк; 15 — заглушки; 15 — предохра­нительный клапан

Конструкция! В сепараторах любого типа различают 4 секции:

1. Основная сепарационная секция - служит для интенсивного отделения нефти от газа. На работу 1-й секции оказывает степень снижения давления и температуры в сепараторе, физико-химические свойства нефти.

2. Осадительная секция - здесь происходит дополнительное выделение пузырьков газа.

3. Секция сбора нефти – происходит сбор и накапливание нефти.

4. Каплеуловительная секция - она служит для улавливания частиц жидкости, уносимых потоком газа.

Классификация сепараторов:

1. По назначению: 2. По геометрической форме и положению в пространстве:

а) замерно-сепарирующие; а) цилиндрические;

б) сепарирующие. б) сферические;

в) вертикальные;

г) горизонтальные;

д) наклонные.

3. По принципу действия (по основной сепарирующей силе):

а) гравитационные;

б) инерционные (насадочные (сетчатые, насыпные...), центробежные).

4. По рабочему давлению: 5. По числу ступеней сепарации: 6. По разделению фаз:

а) высокого давления (6,4 МПа); а) одноступенчатые; а) 2-х фазные(Н+Г);

б) среднего давления (2,5 МПа); б) многоступенчатые. б) 3-х фазные(Н+Г+В).

в) низкого давления (0,6 МПа);

г) вакуумные.

16 Уравнение сепарации по газу и жидкости

По газу (как в лекции)

В гравитационных сепараторах (отделение) осаждение капельной и твердой взвеси из газового потока происходит под действием сил тяжести и высокая степень очистки газа от капельной и твердой взвеси обеспечивается при условии, если скорость потока газа min, т.е. близка к 0, обычно эта скорость равна 0,5м/с. При таких случаях порядка 70% этих частиц будут находиться еще во взвешенном состоянии. Для расчета введем следующие обозначения: d- диаметр частиц в капельно-твердой взвеси; v- скорость частиц; - плотность частиц; - плотность газа. G=

Сила тяжести: G=

Сила сопротивления: G=

где - коэффициент гидравлического сопротивления.

Вначале частицы оседают, ускорено, затем по мере возрастания скорости частиц, сопротивление среды повышается до момента равновесия силы тяжести. Дальнейшее падение частиц происходит равномерно и считается, что сила тяжести равна силе сопротивления.

G= равна G=

Пропускная способность сепаратора , где V-скорость жидкости; F- площадь поверхности внутреннего сечения.

Приравнивая, находим Vч!!! Vч=1,2∙Vг, выражаем и находим Vг и подставляем в формулу Q=Vг∙F. Ниже все описано

Самое главное написать: Для эффективной сепарации необходимо чтобы скорость осаждения частиц была больше скорости движения газа!!! Т.е. Vч=1,2∙Vг

По жидкости