Wat is een olieproductiescheider: fasen, ontwerp en ruwe oliebehandeling

Wat is een olieseparator: fasen, ontwerp en behandeling van ruwe olie

Het beantwoorden van de kernvraag:Wat is een olieseparator?Een olieproductie-separator is een drukvat dat de uit een put of een verzamelsysteem binnenkomende putstroom splijt in gas, ruwe olie en geproduceerd water,en het is het eerste en belangrijkste item van de oppervlakte productie apparatuurDe meeste installaties gebruiken in plaats van een enkel vat een drukschema in fasen: een hogedrukseparator bij 50-150 bar, een middeldrukfase bij 15-50 bar en een laagdrukfase bij 2-15 bar,omdat flitsen in fasen meer vloeistof herstelt, geeft een stabielere olie met een lagere Reid-dampdruk en laat elke fase worden afgestemd op zijn eigen gas- en vloeistofpercentages.Dus de scheider wordt normaal gesproken gevolgd door een vrije water knock-out, een verwarmingsbehandler en een elektrostatische ontdooier om de gebruikelijke verkoopspecificatie van basissediment en water onder 0,5% en zout onder 10 pond per duizend vaten te bereiken.

1De scheiding van de productie.

De scheiding vindt plaats in drie drukfasen en wordt vervolgens afgerond door behandeling. Elke stap heeft een specifieke functie:

• Hoogdrukprimaire scheiding:Het eerste vat ontvangt de putstroom bij de hoogste praktische druk, meestal 50-150 bar, en scheidt het grootste deel van het gas.gas dat onder hoge druk gescheiden is, vereist veel minder compressie om de export- of gasopdrijvingspanning te bereiken, en de olie behoudt meer van haar lichte uiteinden tot een later stadium, wat de algehele vloeistofherwinning verbetert.Het vat is afgestemd op de Souders-Brown gascapaciteit en de vloeistofretentie die nodig is om het gas uit de vloeistof te brekenOmdat dit schip de hele putstroom ziet, inclusief slakken en zand, is het het meest robuust gebouwd en het zwaarst uitgerust, met een hoog niveau reis,een afdekkingsinrichting met een afmeting voor de geblokkeerde stopcontactkas en een zandstraalsysteem.
• Middel- en laagdrukfasen:Olie die de hogedrukseparator verlaat, bevat nog steeds opgelost gas, dat flitst wanneer de druk daalt.Het doorvoeren door een of twee verdere stappen bij 15-50 bar en dan 2-15 bar herstelt dat gas, dat wordt gecomprimeerd voor uitvoer of gebruikt voor gasopwekking of brandstof en de olie stabiliseert.die voor veilige opslag en vervoer doorgaans onder 8-12 psi moet liggenIn de eerste fase van het proces wordt de hoeveelheid gassen in de vloeistof onder druk verhoogd en de hoeveelheid vloeistof in de vloeistof wordt verhoogd.en het gas uit de lage drukfase, dat rijk is aan zwaardere componenten, wordt soms opnieuw gecomprimeerd en gerecycled in plaats van te worden uitgevoerd.
• Gratis water knock-out en bulk water verwijdering:Waar de waterafvoer hoog is, zoals in een rijp veld, is het veel goedkoper om het vrije water te verwijderen voordat de behandelingsapparatuur wordt gebruikt dan om de hele stroom te behandelen.Een free water knockout is een groot horizontaal vaartuig, in wezen een driefase separator die is geoptimaliseerd voor het verwijderen van water, met een lange verblijfstijd van 10-30 minuten en een interface level controller die water aftrekt dat door zwaartekracht is gescheiden.Het verwijdert het bulk water dat anders warmte in de behandeling zou verbruiken en verdunt het waswater in de ontwaterHet is ook de plaats waar het grootste deel van het zand zich neerzet, zodat het is uitgerust met zandstraal of, in zware dienst, met een zand verwijdering systeem met behulp van cyclonen of een fluidized bed arrangement.
• Behandeling: Verwarmingsbehandeling en elektrostatische ontdooiing:De zwaartekracht alleen zal de strakke water-in-olie emulsies die zich via verstoppers en kleppen vormen niet doorbreken, dus de uiteindelijke water- en zoutverwijdering heeft warmte, chemicaliën en een elektrisch veld nodig.Een verwarmingsbehandler verwarmt de emulsie tot 60-90 °C met een vuurbuis of een warmte-mediumspoel, waardoor de viscositeit van de olie afneemt, de interfacial film verzwakt en het dichtheidsverschil toeneemt, waarbij een demulgator bij 5-50 ppm wordt geïnjecteerd om de breuk te voltooien.Een elektrostatische ontwater mengt vervolgens 3-10% vers waswater in de olie en past een hoogspanningsveld van 15-25 kV bij 120-150°C toe., waardoor de waterdruppels worden gepolariseerd, de interfaciale film wordt uitgerekt en gescheurd en ze samenkomen tot druppels die groot genoeg zijn om zich te vestigen.Tweefasige ontzilting is standaard wanneer de specificatie zout onder de 10 PTB vereist.

2Grootte, werking en gemeenschappelijke problemen

Er zijn drie factoren die bepalen of een separator gedurende de levensduur van het veld presteert:

• Grootte voor het productieprofiel:Een olieseparator moet werken bij start, bij plateau en in daling, en de beperkingen veranderen volledig in die levensduur.dus de Souders-Brown gascapaciteit bepaalt de diameter van het vatBij afname daalt de gasrate, maar de waterdruk stijgt sterk, soms van 5% tot 90%, zodat het waterbeheer beperkt wordt en de olie-residentietijd.wat bepaalt hoeveel water van de olie afgaatAls de waterresidentie te kort is, gaat het water mee met de olie en overbelast het behandelingsapparaat.Plateau en laat leven, en waarom de late watercase vaak de grootte van het vaartuig bepaalt in plaats van de vroege gascase.
• Emulsie, schuim en chemische controle:Ruwe olieemulsies worden gestabiliseerd door asfaltenen, harsen, organische zuren en fijne vaste stoffen die zich op de water-olie-interface verzamelen en een coëlescentiebestendige film vormen.De emulsie wordt strakker als de API zwaartekracht daalt en als het veld veroudertDe werktuigen zijn warmte, die de viscositeit verlaagt en de film destabiliseert, de verblijfsduur, de verwarming van het materiaal en de verwarming van de vloeistof.chemische demulgator die is geselecteerd door middel van flestest op het eigenlijke ruweHet probleem van schuim is anders, meestal veroorzaakt door het uitbreken van gas uit een viskeuze olie.met een inlaatapparaat dat het gas snel scheidt, en door een niveau te vermijden dat de schuimlaag te dicht bij de gasuitgang plaatst.
• Niveau, interface en zandbeheer:De controle op het niveau van de interface is het moeilijkste controleprobleem in de productie-separatie.De interface tussen olie en water is vaak een dikke band van emulsie en vaste stoffen in plaats van een scherpe lijn, en de regelaar moet deze tussen de oliedemping en de wateruitlaat houden, zodat geen van beide fasen door de verkeerde spuit gaat.een nucleonische interfacedetector in zwaar gebruik, worden gebruikt in plaats van eenvoudige differentialdruk, omdat het dichtheidsverschil tussen de twee vloeistoffen klein is en een differentialdrukapparaat een slecht signaal geeft.Het zand verzamelt zich onder het water en moet worden verwijderd door het water te werpen voordat het het vat vult en de verblijfsduur verkortDe productie van zand is eveneens de belangrijkste oorzaak van erosie bij het afvoerventiel en bij de verstikker stroomafwaarts.
• Materialen, codes en integriteit:Productieseparatoren zijn gebouwd volgens ASME VIII Divisie 1 met een U-stempel of volgens PED 2014/68/EU met CE-markering voor Europese dienstverlening,met een breedte van meer dan 30 mm, maar niet meer dan 30 mm,. Wanneer er waterstofsulfide aanwezig is, zoals bij zure velden, bepaalt NACE MR0175/ISO 15156 de hardheid van het materiaal en vereist het een warmtebehandeling na het lassen.en in het natte zuurwerk wordt HIC-bestendige staal gespecificeerdWanneer kooldioxide samen met water aanwezig is, worden corrosie-remmers stroomopwaarts geïnjecteerd en wordt het vat gecontroleerd door middel van corrosiecoupons.elektrische weerstandssondes en periodieke ultrasone dikteonderzoekenDe interne delen zijn ontworpen om via een loopbaan te kunnen worden verwijderd en het inspectieprogramma is gebaseerd op API 580, waarbij het interval wordt verkort wanneer het zand, de grond en de grond worden afgebroken.Zuur of hoog water snijden versnellen afbraak.

Vergelijkingsmatrix van de afzonderlijke fases van de olieproductie

Vaak gestelde vragen (FAQ)

V: Wat is het verschil tussen een tweefasige en een driefasige productie-separator?

A: Een tweefase-separator splitst de putstroom alleen in gas en vloeistof en wordt gebruikt wanneer de waterafscheiding verwaarloosbaar is, wanneer het water als een afzonderlijke stroom wordt geproduceerd,of waar de vloeistof naar een stroomafwaartse vrije water knock-out gaat die de olie-water splitsing doetEen driefasige scheider scheidt gas, olie en water in één vat, waarbij een dam wordt gebruikt om de olieschaal vast te houden en een interfacepuntcontroleur om water af te trekken.en het is de standaardkeuze wanneer de putstroom aanzienlijk vrij water bevatHet praktische verschil is dat een driefasige vat aan twee onafhankelijke groottecriteria moet voldoen: de gascapaciteit volgens de vergelijking van Souders-Brown, de capaciteit van de gascapaciteit volgens de vergelijking van Souders-Brown, de capaciteit van de gascapaciteit volgens de vergelijking van Souders-Brown, de capaciteit van de gascapaciteit volgens de vergelijking van Souders-Brown en de capaciteit van de gascapaciteit volgens de vergelijking van Souders-Brown.en de vloeistofresidentietijd die nodig is om waterdruppels uit de olie te laten nederzinkenHet tweede criterium zorgt er vaak voor dat het driefasevat aanzienlijk groter wordt.

V: Waarom worden productie-separatoren in fasen gebruikt?

A: Om drie redenen: gascompressie: gas gescheiden bij 100 bar vereist veel minder compressie om de uitvoerdruk te bereiken dan gas gescheiden bij 10 bar,dus scheiden bij de hoogste praktische druk bespaart veel compressie kracht en kapitaal- vloeistofherwinning: door de olie in fasen in plaats van in één stap te flitsen, kunnen meer van de tussenliggende koolwaterstoffen als vloeistof worden herwonnen in plaats van met het gas verloren te gaan,die rechtstreeks het volume van verkoopbare olie verhoogtStabilisatie: het in verschillende fasen flitsen vermindert de Reid-dampdruk van de verkoopruwe olie tot onder de voor veilige opslag en transport vereiste limiet van 8-12 psi.Een enkele separator die onder lage druk werkt, zou meer gas produceren, meer van het bij lage druk, minder vloeistof en een ruwe olie met een dampdruk die te hoog is om veilig te verschepen.

V: Waarom vormt ruwe olie een emulsie die niet kan worden gescheiden?

A: Omdat oppervlakteactieve componenten in ruwe olie zich op de water-olie-interface verzamelen en een mechanisch sterke film vormen die voorkomt dat druppels samenkomen.waxkristallen en fijne vaste stoffen zoals kleiDe film kan zo sterk zijn dat druppels van enkele micrometers vrijwel onbepaald blijven hangen.Het probleem wordt erger als de API-zwaartekracht daalt.Het is niet mogelijk om de afzetting te voorkomen, aangezien zware ruwe grondstoffen meer asfaltenen en harsen bevatten en een kleiner dichtheidsverschil hebben om afzetting te veroorzaken, en dit verslechtert met de leeftijd naarmate het veld meer water en meer vaste stoffen produceert.Om de emulsie te breken moet je die film aanvallen.De volgende elementen worden gebruikt: warmte om de viscositeit te verminderen en te destabiliseren, een demulgator om het oppervlakteactieve materiaal te verplaatsen, verblijfstijd en, wanneer de zwaartekracht onvoldoende is, een hoogspanningsveld om het te breken.

V: Hoe wordt de prestaties van een olieproductieseparator gemeten?

A: Vier metingen: basis sediment en water, of BS&W, in de olie die de separator verlaat, bepaald door middel van centrifugatie van een verdund monster, waarvan de verkoopspecificatie meestal lager is dan 0.5% en de afscheiding van de scheider wordt doorgaans onder 1-2% gehouden, zodat de behandelingsapparatuur een marge heeft- het zoutgehalte van de olie, uitgedrukt in pond per duizend vaten, met een specificatie van minder dan 10 PTB en gemeten door extractie en titratie;het wordt geregeerd door de ontlasting in plaats van door de scheidingWaterkwaliteit bij de afvoer van water, gewoonlijk gemeld als olie in water in milligram per liter, wat van invloed is op de vraag of het geproduceerde water kan worden afgevoerd, opnieuw geïnjecteerd of verder moet worden behandeld.En gasdrager., olie in het gas dat het vat verlaat, wordt gerapporteerd als overbrenging, wat aangeeft of de gascapaciteit wordt overschreden of de mistremmer is uitgevallen.