|
Πώς λειτουργεί ένας διαχωριστής λαδιού και νερού στην παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου; Μηχανισμοί, Τύποι Δοχείων και Διαδικασίες
μηχανισμοί διαχωριστή λαδιού-νερού
,διαχωριστής παραγωγής πετρελαίου-φυσικού αερίου
,τύποι δοχείων διαχωριστή λαδιού-νερού
Στην παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου στην ανάντη περιοχή, οι ακατέργαστες ροές από την κεφαλή του φρέατος αναδύονται ως ένα σύνθετο, υπό πίεση μείγμα αργού πετρελαίου, παραγόμενου νερού, διαλυμένου φυσικού αερίου και στερεών ιζημάτων. Πριν από αυτό το μείγμα μπορεί να μεταφερθεί ή να διυλιστεί, πρέπει να διαχωριστεί σε χρήσιμες φάσεις. Ένας διαχωριστής πετρελαίου και αερίου πετρελαίου νερού (κοινώς αναφερόμενος ως διαχωριστής παραγωγής) είναι ένα βαρύ δοχείο πίεσης σχεδιασμένο για να απομονώνει αυτά τα συστατικά με βάση τις διαφορές πυκνότητας και τη συμπεριφορά φάσης.
Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των βιομηχανικών συστημάτων διαχωρισμού είναι ζωτικής σημασίας για τους μηχανικούς πετρελαίου, τους διευθυντές παραγωγής και τους χειριστές εγκαταστάσεων.
Η αρχή λειτουργίας ενός διαχωριστή παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου περιστρέφεται γύρω από τον διαδοχικό διαχωρισμό φάσεων που καθοδηγείται από τη βαρύτητα και την πτώση πίεσης:
Διάχυση Ορμής Εισόδου: Οι υγρές υψηλής πίεσης από το φρέαρ εισέρχονται στο δοχείο και χτυπούν σε μια πλάκα εκτροπής εισόδου. Αυτή η ξαφνική επανακατεύθυνση προκαλεί άμεση πτώση πίεσης, απελευθερώνοντας εγκλωβισμένα αέρια σε μια διαδικασία γνωστή ως απελευθέρωση αερίου.
Πρωτογενής Καθίζηση Βαρύτητας: Οι υγρές ροές (πετρέλαιο και νερό) ρέουν στην κύρια ζώνη καθίζησης του δοχείου. Επειδή το νερό είναι πυκνότερο από το αργό πετρέλαιο, η βαρύτητα τραβάει το νερό προς τα κάτω, ενώ τα ελεύθερα σταγονίδια πετρελαίου ανεβαίνουν προς την κορυφή.
Υπερχείλιση και Εξαγωγή Υπερχείλισης: Το διαχωρισμένο πετρέλαιο υπερχειλίζει πάνω από μια ρυθμιζόμενη υπερχείλιση πετρελαίου σε ένα διαμέρισμα συλλογής, ενώ το παραγόμενο νερό περνά κάτω από ένα εσωτερικό διάφραγμα πριν εξέλθει μέσω ενός ποδιού νερού ελεγχόμενου από στάθμη.
Ανάλογα με τη σύνθεση του ρευστού του ταμιευτήρα, οι εγκαταστάσεις στην ανάντη περιοχή χρησιμοποιούν διαφορετικές διαμορφώσεις δοχείων:
Διαχωριστές Δύο Φάσεων: Σχεδιασμένοι για να διαχωρίζουν τις ροές του φρέατος σε μόνο δύο ροές – συνολικό αέριο από συνολικό υγρό (πετρέλαιο αναμεμειγμένο με νερό). Τα υγρά στη συνέχεια αποστέλλονται στην κατάντη περιοχή για δευτερογενή επεξεργασία.
Διαχωριστές Τριών Φάσεων: Το βιομηχανικό πρότυπο για τις εγκαταστάσεις παραγωγής, αυτά τα δοχεία διαχωρίζουν ταυτόχρονα την εισερχόμενη ροή του φρέατος σε φυσικό αέριο, αργό πετρέλαιο και παραγόμενο νερό εντός μιας ενιαίας μονάδας συγκράτησης χρησιμοποιώντας εσωτερικές υπερχειλίσεις, διαφράγματα και εξαγωγείς ομίχλης.
| Διαμόρφωση Διαχωριστή | Πρωτογενείς Ροές Εξόδου | Βασικοί Εσωτερικοί Μηχανισμοί | Πρωταρχική Εφαρμογή στην Ανάντη Περιοχή |
|---|---|---|---|
| Κάθετος Τριών Φάσεων | Αέριο, Πετρέλαιο, Νερό | Εξαγωγέας ομίχλης, εκτροπέας εισόδου, κάδος νερού, πλάκες υπερχείλισης | Φρέατα με υψηλούς λόγους αερίου προς υγρό ή περιορισμένο χωρικό αποτύπωμα |
| Οριζόντιος Τριών Φάσεων | Αέριο, Πετρέλαιο, Νερό | Μεγάλη ζώνη καθίζησης, πλάκες συνένωσης, εκτεταμένος έλεγχος διεπιφάνειας | Φρέατα παραγωγής υψηλού όγκου που απαιτούν εκτεταμένο χρόνο κατακράτησης υγρού |
| Διαχωριστής Δύο Φάσεων | Αέριο, Χύμα Υγρό | Διάφραγμα εισόδου και απλές βαλβίδες εκκένωσης στάθμης | Προκαταρκτικός διαχωρισμός κεφαλής φρέατος πριν από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας |
Ο διαχωρισμός πετρελαίου και νερού στα πεδία παραγωγής σπάνια είναι καθαρά μηχανικός λόγω των στενών γαλακτωμάτων που σχηματίζονται από φυσικές επιφανειοδραστικές ουσίες, την ανάδευση και τις υψηλές πιέσεις:
Έγχυση Χημικών Απογαλακτωματοποιητών: Χημικοί απογαλακτωματοποιητές εγχέονται συχνά στην ανάντη περιοχή του δοχείου για να εξουδετερώσουν την επιφανειακή τάση και να επιταχύνουν τη συνένωση μικροσκοπικών σταγονιδίων νερού που αιωρούνται στη φάση του πετρελαίου.
Ελεγκτές Στάθμης Διεπιφάνειας: Ηλεκτρονικοί ή πνευματικοί αισθητήρες παρακολουθούν τη στάθμη της διεπιφάνειας πετρελαίου-νερού εντός του δοχείου, λειτουργώντας αυτόματες βαλβίδες εκκένωσης για να διασφαλίσουν ότι καμία φάση δεν μολύνει την άλλη.
Ε: Ποιος είναι ο κύριος σκοπός ενός διαχωριστή παραγωγής σε πετρέλαιο και φυσικό αέριο;
Α: Ο κύριος σκοπός είναι ο ασφαλής διαχωρισμός των ακατέργαστων ρευστών από την κεφαλή του φρέατος σε διακριτές ροές φυσικού αερίου, αργού πετρελαίου και παραγόμενου νερού, ώστε κάθε μία να μπορεί να επεξεργαστεί, να μεταφερθεί ή να απορριφθεί με ασφάλεια.
Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός διαχωριστή δύο φάσεων και ενός τριών φάσεων;
Α: Ένας διαχωριστής δύο φάσεων διαχωρίζει τη ροή του φρέατος σε αέριο και συνολικά υγρά, ενώ ένας διαχωριστής τριών φάσεων απομονώνει αέριο, πετρέλαιο και νερό σε τρεις ξεχωριστές μεμονωμένες ροές εντός του ίδιου δοχείου.
Ε: Πώς επιτυγχάνουν οι διαχωριστές πετρελαίου και φυσικού αερίου τον διαχωρισμό φάσεων;
Α: Χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό μείωσης πίεσης (για την απελευθέρωση αερίου), καθίζησης βαρύτητας (με βάση τις διαφορές πυκνότητας μεταξύ αερίου, πετρελαίου και νερού) και εσωτερικών διαφραγμάτων ή στοιχείων συνένωσης για την ενίσχυση της σύγκρουσης σταγονιδίων.
Ε: Γιατί το παραγόμενο νερό διαχωρίζεται από το αργό πετρέλαιο στο πεδίο;
Α: Το παραγόμενο νερό πρέπει να αφαιρεθεί για να αποφευχθεί η διάβρωση των αγωγών, να αποφευχθούν επιπλοκές στην κατάντη διύλιση και να διασφαλιστεί ότι το αργό πετρέλαιο πληροί τα εμπορικά πρότυπα εξαγωγής βασικών ιζημάτων και νερού (BS&W).
