- •Тема 3 сепарация нефти от газа
- •1 Основное назначение нефтегазовых сепараторов
- •2 Сепараторы, их типы, конструкция и принцип действия
- •2.1 Классификация сепараторов
- •2.2 Основные элементы сепаратора
- •2.3 Принцип действия сепаратора
- •2.4 Показатели эффективности работы сепараторов
- •3 Выбор оптимального числа ступеней сепарации
- •4 Конструкция сепараторов и сепарационных установок
- •4.1 Сепараторы типа нгс
- •4.2 Установка блочная сепарационная с устройством предварительного отбора газа убс
- •4.3 Установка сепарационная с предварительным сбросом пластовой воды упс
- •4.4 Установка сепарационная с насосной откачкой типа бн
- •4.5 Сепараторы концевые
- •4.6 Сепараторы центробежные (гидроциклонные)
- •4.7 Сепараторы центробежные регулируемые
- •4.8 Сепараторы жалюзийные
- •4.9 Сепараторы сетчатые
- •5 Сравнительная характеристика сепараторов
- •6 Охрана окружающей среды при эксплуатации сепарационных установок
- •7 Расчет нефтегазовых сепараторов на пропускную способность по газу и жидкости
- •7.1 Факторы, влияющие на работу нефтегазовых сепараторов
- •7.2 Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу
- •7.3 Расчет вертикального гравитационного сепаратора по жидкости
- •7.4 Расчет количества газа, выделившегося на каждой ступени сепаратора
- •8 Механический расчет сепараторов
6 Охрана окружающей среды при эксплуатации сепарационных установок
Потери нефти из сепараторов в основном связаны с тем, что в существующих многочисленных их конструкциях, используемых в нефтяной промышленности, не всегда удается снизить до минимума унос газа вместе с нефтью.
Эффективность работы сепараторов любой конструкции определяется количеством капельной жидкости, уносимой потоком газа из его каплеуловительной секции, и количеством пузырьков газа, уносимых потоком нефти из секции сбора нефти. Очевидно, что чем меньше будут эти показатели, тем эффективнее работа сепаратора. Так, например, хорошим может считаться сепаратор, в котором унос капелек жидкости вместе с газовым потоком не превышает 15 см3 на 1000 м3 отсепарированного газа (или 10 г жидкости на 1000 кг продукции, поступающей в сепаратор).
Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют сепараторы с выносным или встроенным каплеуловительным устройством. Их можно использовать на любой ступени сепарации, а также на концевой ступени и в блоках термической (горячей или горячевакуумной) сепарации для нефтей с различными физико-химическими свойствами.
При обустройстве нефтяных месторождений в системе сбора и подготовки нефти, газа и воды широко используются герметичные блочные установки различных модификаций.
Однако, несмотря на полную герметизацию всех технологических процессов до настоящего времени имеют место потери нефтяного газа как в процессе сепарации, так и при стабилизации нефти.
Добываемый вместе с нефтью нефтяной газ в отличие от природного газа имеет повышенное содержание легких углеводородов. Кроме того, нефтяной газ некоторых месторождений содержит сернистые соединения.
Для уменьшения загрязнения атмосферы углеводородами и другими компонентами, содержащимися в газе, предусматривают сжигание газа в факелах.
Факельные газы из систем низкого и высокого давления по возможности собирают в газгольдер для дальнейшего целевого использования. Для надежной работы факелов необходимо обеспечивать безаварийные условия.
При эксплуатации факельных систем существует потенциальная опасность распространения фронта пламени от факельного ствола в факельные трубопроводы и даже до технологической установки. Для предотвращения распространения пламени устанавливают на подводящих к факельному стволу газопроводах огнепреградитель или гидрозатвор. В настоящее время применяют главным образом сухие огнепреградители. Действие их основано на гашении пламени в узких каналах, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя распространиться не может.
Работу факельной установки считают удовлетворительной, если происходит полное и бездымное сгорание газов.
Бездымное сжигание газов обычно достигается при смешивании их с водяным паром или подачей распыленной воды.
При сжигании газа в факелах образуются различные химические соединения, имеющие различное время осаждения.
Меньше всех действию процесса самоочищения в атмосфере подвергается двуокись серы. Это соединение способствует накоплению в атмосфере аэрозолей серной кислоты и сернокислого аммония, которые находятся в ней несколько раз дольше, чем газы. При соединении этих аэрозолей с пылевыми загрязнениями опасность загрязнения атмосферы значительно усиливается. Двуокись серы окисляется до сульфатов, которые из облаков и туманов могут выпадать с дождем и отравлять живые организмы. Таким образом, наибольший ущерб наносится при сжигании в факелах нефтяного газа, содержащего сероводород. Поэтому внедрение усовершенствованных способов очистки и утилизации сероводородсодержащих газов, разработка прогрессивных технологических процессов и аппаратуры установок очистки серы – одно из действенных мероприятий по предотвращению загрязнения окружающей среды.