तेल उत्पादन विभाजक क्या है: चरण, डिजाइन और कच्चा उपचार

तेल उत्पादन विभाजक क्या है: चरण, डिजाइन और कच्चा उपचार

मुख्य प्रश्न का उत्तर: तेल उत्पादन विभाजक क्या है? तेल उत्पादन विभाजक एक दबाव पात्र है जो एक कुएं या एक संग्रह प्रणाली से आने वाले वेलस्ट्रीम को गैस, कच्चा तेल और उत्पादित पानी में विभाजित करता है, और यह सतह उत्पादन उपकरण का पहला और सबसे महत्वपूर्ण वस्तु है। अधिकांश सुविधाएं एकल पात्र के बजाय एक चरणबद्ध दबाव योजना का उपयोग करती हैं: 50-150 बार पर एक उच्च-दबाव विभाजक, 15-50 बार पर एक मध्यम-दबाव चरण और 2-15 बार पर एक निम्न-दबाव चरण, क्योंकि चरणों में फ्लैशिंग अधिक तरल पुनर्प्राप्त करता है, कम रीड वाष्प दबाव के साथ एक स्थिर तेल देता है और प्रत्येक चरण को उसकी अपनी गैस और तरल दरों के लिए आकार देने की अनुमति देता है। केवल पृथक्करण तेल को बिक्री योग्य नहीं बनाता है, इसलिए विभाजक के बाद आमतौर पर एक मुक्त जल नॉकआउट, एक हीटर ट्रीटर और एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिसल्टर होता है ताकि 0.5% से नीचे मूल तलछट और पानी और 10 पाउंड प्रति हजार बैरल से नीचे नमक की सामान्य बिक्री विनिर्देश तक पहुंचा जा सके।

1. उत्पादन पृथक्करण ट्रेन

पृथक्करण तीन दबाव चरणों में होता है और फिर उपचार द्वारा पूरा किया जाता है, और प्रत्येक चरण का एक विशिष्ट कार्य होता है:

• उच्च-दबाव प्राथमिक पृथक्करण: पहला पात्र उच्चतम व्यावहारिक दबाव पर, आमतौर पर 50-150 बार पर वेलस्ट्रीम प्राप्त करता है, और गैस के थोक को अलग करता है। उच्च दबाव पर संचालन जानबूझकर है: उच्च दबाव पर अलग की गई गैस को निर्यात या गैस लिफ्ट दबाव तक पहुंचने के लिए बहुत कम संपीड़न की आवश्यकता होती है, और तेल बाद के चरण तक अपने हल्के सिरों को अधिक बनाए रखता है, जो समग्र तरल पुनर्प्राप्ति में सुधार करता है। पात्र को साउंडर्स-ब्राउन गैस क्षमता और गैस को तरल से बाहर निकलने के लिए आवश्यक तरल प्रतिधारण, आमतौर पर 3-10 मिनट के लिए आकार दिया जाता है। क्योंकि यह पात्र किसी भी स्लग और रेत सहित पूर्ण वेलस्ट्रीम को देखता है, यह सबसे मजबूत रूप से निर्मित और सबसे भारी उपकरण है, जिसमें एक उच्च-उच्च स्तर की यात्रा, अवरुद्ध आउटलेट मामले के लिए आकारित एक राहत उपकरण और एक रेत जेटिंग प्रणाली है।
• मध्यम और निम्न-दबाव चरण: उच्च-दबाव विभाजक से निकलने वाले तेल में अभी भी घुली हुई गैस होती है, जो दबाव गिरने पर फ्लैश हो जाती है। इसे 15-50 बार और फिर 2-15 बार पर एक या दो और चरणों के माध्यम से रूट करने से वह गैस पुनर्प्राप्त होती है, जिसे निर्यात के लिए संपीड़ित किया जाता है या गैस लिफ्ट या ईंधन के लिए उपयोग किया जाता है, और तेल को स्थिर करता है। व्यावहारिक लाभ बिक्री कच्चे तेल के रीड वाष्प दबाव में मापा जाता है, जो सुरक्षित भंडारण और परिवहन के लिए आमतौर पर 8-12 पीएसआई से नीचे होना चाहिए; निम्न-दबाव चरण, या एक समर्पित स्टेबलाइजर कॉलम में फ्लैशिंग, वह सीमा है जिसे पूरा किया जाता है। प्रत्येक चरण एक तेजी से छोटी गैस मात्रा और एक तेजी से स्थिर तरल का उत्पादन करता है, और निम्न-दबाव चरण से गैस, भारी घटकों में समृद्ध होने के कारण, कभी-कभी निर्यात के बजाय पुन: संपीड़ित और पुनर्नवीनीकरण की जाती है।
• मुक्त जल नॉकआउट और थोक जल निष्कासन: जहां पानी की मात्रा अधिक होती है, जैसा कि एक परिपक्व क्षेत्र में होता है, उपचार उपकरण से पहले मुक्त पानी को हटाना पूरे स्ट्रीम का उपचार करने की तुलना में बहुत सस्ता है। एक मुक्त जल नॉकआउट एक बड़ा क्षैतिज पात्र है, अनिवार्य रूप से पानी हटाने के लिए अनुकूलित एक तीन-चरण विभाजक है, जिसमें 10-30 मिनट का लंबा निवास समय और एक इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रक होता है जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग किए गए पानी को निकालता है। यह थोक पानी को हटाता है जो अन्यथा हीटर में गर्मी की खपत करेगा और डिसल्टर में धोने वाले पानी को पतला करेगा। यह वह जगह भी है जहाँ अधिकांश रेत जम जाती है, इसलिए इसे रेत जेटिंग से सुसज्जित किया जाता है या, गंभीर सेवा में, साइक्लोन या एक द्रवीकृत बिस्तर व्यवस्था का उपयोग करके रेत हटाने की प्रणाली के साथ।
• उपचार: हीटर ट्रीटर और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिसल्टर: गुरुत्वाकर्षण अकेले चोक और वाल्वों में बनने वाले तंग पानी-में-तेल पायस को नहीं तोड़ पाएगा, इसलिए अंतिम पानी और नमक हटाने के लिए गर्मी, रसायनों और एक विद्युत क्षेत्र की आवश्यकता होती है। एक हीटर ट्रीटर पायस को 60-90 डिग्री सेल्सियस तक एक फायर ट्यूब या हीट मीडियम कॉइल से गर्म करता है, जो तेल की चिपचिपाहट को कम करता है, इंटरफेशियल फिल्म को कमजोर करता है और घनत्व अंतर को बढ़ाता है, जिसमें 5-50 पीपीएम पर एक डीमल्सीफायर इंजेक्ट किया जाता है ताकि ब्रेक पूरा हो सके। एक इलेक्ट्रोस्टैटिक डिसल्टर फिर तेल में 3-10% ताजे धोने वाले पानी को मिलाता है और 120-150 डिग्री सेल्सियस पर 15-25 केवी का उच्च-वोल्टेज क्षेत्र लागू करता है, जो पानी की बूंदों को ध्रुवीकृत करता है, इंटरफेशियल फिल्म को खींचता है और फाड़ता है, और उन्हें इतनी बड़ी बूंदों में समेकित करता है कि वे बस सकें। दो-चरणीय डिसॉल्टिंग मानक है जहां विनिर्देश 10 पीटीबी से नीचे नमक की आवश्यकता होती है।

2. आकार, संचालन और सामान्य समस्याएं

तीन कारक निर्धारित करते हैं कि एक विभाजक क्षेत्र के जीवन भर प्रदर्शन करता है या नहीं:

• उत्पादन प्रोफ़ाइल के लिए आकार देना: एक तेल विभाजक को स्टार्ट-अप, पठार और गिरावट में काम करना चाहिए, और बाधाएं उस जीवन भर पूरी तरह से बदल जाती हैं। शुरुआत में, गैस दर सबसे अधिक होती है, इसलिए साउंडर्स-ब्राउन गैस क्षमता पात्र व्यास को नियंत्रित करती है। गिरावट में, गैस दर गिर जाती है लेकिन पानी की मात्रा तेजी से बढ़ती है, कभी-कभी 5% से 90% तक, इसलिए पात्र पानी-हैंडलिंग सीमित हो जाता है और तेल निवास समय, जो नियंत्रित करता है कि कितना पानी तेल से अलग होता है, बाधा बन जाता है। यदि पानी का निवास बहुत कम है, तो पानी तेल के साथ आगे बढ़ता है और उपचार उपकरण को अधिभारित करता है। यही कारण है कि डिजाइनर तीन मामलों की जांच करते हैं, प्रारंभिक, पठार और देर से जीवन, और क्यों देर से जीवन पानी का मामला अक्सर शुरुआती गैस मामले के बजाय पात्र के आकार को चलाता है।
• पायस, फोम और रासायनिक नियंत्रण: कच्चे तेल के पायस को एस्फाल्टेंस, रेजिन, कार्बनिक एसिड और महीन ठोस पदार्थों द्वारा स्थिर किया जाता है जो पानी-तेल इंटरफ़ेस पर जमा होते हैं, एक फिल्म बनाते हैं जो समेकन का विरोध करती है। पायस एपीआई गुरुत्वाकर्षण गिरने और क्षेत्र के बूढ़ा होने के साथ कस जाता है, और लगभग 20 एपीआई से नीचे भारी कच्चे तेल ऐसे पायस बना सकते हैं जिन्हें कोई भी निवास समय नहीं तोड़ पाएगा। उपकरण गर्मी हैं, जो चिपचिपाहट को कम करता है और फिल्म को अस्थिर करता है, निवास समय, वास्तविक कच्चे तेल पर बोतल परीक्षण द्वारा चयनित रासायनिक डीमल्सीफायर, और डिसल्टर में विद्युत क्षेत्र। फोम एक अलग समस्या है, जो आमतौर पर चिपचिपा तेल से गैस निकलने के कारण होती है; इसे एंटीफोम इंजेक्शन, एक इनलेट उपकरण द्वारा प्रबंधित किया जाता है जो गैस को तुरंत अलग करता है, और एक ऐसे स्तर से बचा जाता है जो फोम परत को गैस आउटलेट के बहुत करीब रखता है।
• स्तर, इंटरफ़ेस और रेत प्रबंधन: उत्पादन पृथक्करण में इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रण सबसे कठिन नियंत्रण समस्या है। तेल और पानी के बीच का इंटरफ़ेस अक्सर तेज रेखा के बजाय पायस और ठोस पदार्थों की एक मोटी पट्टी होती है, और नियंत्रक को इसे तेल वीयर और पानी के आउटलेट के बीच रखना चाहिए ताकि कोई भी चरण गलत नोजल से बाहर न निकले। कैपेसिटेंस या कंडक्टेंस जांच, या गंभीर सेवा में एक न्यूक्लियोनिक इंटरफ़ेस डिटेक्टर, साधारण अंतर दबाव के बजाय उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि दो तरल पदार्थों के बीच घनत्व अंतर छोटा होता है और एक अंतर दबाव उपकरण एक खराब संकेत देता है। रेत पानी के नीचे जमा हो जाती है और इसे पात्र को भरने और निवास समय को कम करने से पहले जेटिंग द्वारा हटाया जाना चाहिए; रेत उत्पादन डंप वाल्व और डाउनस्ट्रीम चोक पर क्षरण का प्रमुख कारण भी है।
• सामग्री, कोड और अखंडता: उत्पादन विभाजक ASME VIII डिवीजन 1 को यू स्टैम्प के साथ, या यूरोपीय सेवा के लिए सीई मार्किंग के साथ PED 2014/68/EU के अनुसार, SA-516 ग्रेड 70 जैसे कार्बन स्टील में 3-6 मिमी के संक्षारण भत्ते के साथ बनाए जाते हैं। जहां हाइड्रोजन सल्फाइड मौजूद है, जैसा कि खट्टे क्षेत्रों में होता है, NACE MR0175 / ISO 15156 सामग्री कठोरता को नियंत्रित करता है और पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है, और गीले खट्टे सेवा में HIC-प्रतिरोधी स्टील निर्दिष्ट किया जाता है। जहां कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ मौजूद है, संक्षारण अवरोधक अपस्ट्रीम इंजेक्ट किए जाते हैं और पात्र को संक्षारण कूपन, विद्युत प्रतिरोध जांच और आवधिक अल्ट्रासोनिक मोटाई सर्वेक्षणों द्वारा निगरानी की जाती है। आंतरिक भाग को मैनवे के माध्यम से हटाने योग्य होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और निरीक्षण कार्यक्रम API 580 के तहत जोखिम आधारित है, जिसमें रेत, खट्टे सेवा या उच्च पानी कट के कारण गिरावट में तेजी आने पर अंतराल छोटा हो जाता है।

तेल उत्पादन पृथक्करण चरण तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र. दो-चरण और तीन-चरण उत्पादन विभाजक के बीच क्या अंतर है?

उ. एक दो-चरण विभाजक वेलस्ट्रीम को केवल गैस और तरल में विभाजित करता है, और इसका उपयोग तब किया जाता है जब पानी की मात्रा नगण्य हो, जब पानी एक अलग धारा के रूप में उत्पादित होता है, या जब तरल एक डाउनस्ट्रीम मुक्त जल नॉकआउट में जाता है जो तेल-पानी विभाजन करता है। एक तीन-चरण विभाजक एक पात्र में गैस, तेल और पानी को अलग करता है, तेल परत को रखने के लिए एक वीयर का उपयोग करता है और पानी निकालने के लिए एक इंटरफ़ेस स्तर नियंत्रक का उपयोग करता है, और यह मानक विकल्प है जहां वेलस्ट्रीम में महत्वपूर्ण मुक्त पानी होता है। व्यावहारिक अंतर यह है कि एक तीन-चरण पात्र को दो स्वतंत्र आकार मानदंडों को पूरा करना चाहिए: साउंडर्स-ब्राउन समीकरण द्वारा गैस क्षमता, और तेल से पानी की बूंदों को बसने के लिए आवश्यक तरल निवास समय, आमतौर पर एपीआई गुरुत्वाकर्षण और पायस की कसक के आधार पर 5-30 मिनट। दूसरा मानदंड अक्सर तीन-चरण पात्र को काफी बड़ा बनाता है।

प्र. उत्पादन विभाजकों को चरणों में क्यों संचालित किया जाता है?

उ. तीन कारणों से। गैस संपीड़न: 10 बार पर अलग की गई गैस की तुलना में 100 बार पर अलग की गई गैस को निर्यात दबाव तक पहुंचने के लिए बहुत कम संपीड़न की आवश्यकता होती है, इसलिए उच्चतम व्यावहारिक दबाव पर अलग करने से संपीड़न शक्ति और पूंजी की एक बड़ी बचत होती है। तरल पुनर्प्राप्ति: तेल को एक चरण के बजाय चरणों में फ्लैश करने से मध्यवर्ती हाइड्रोकार्बन का अधिक तरल के रूप में पुनर्प्राप्त किया जा सकता है बजाय गैस के साथ खो जाने के, जो सीधे बिक्री योग्य तेल की मात्रा बढ़ाता है। और स्थिरीकरण: चरणबद्ध फ्लैशिंग बिक्री कच्चे तेल के रीड वाष्प दबाव को सुरक्षित भंडारण और परिवहन के लिए आवश्यक 8-12 पीएसआई सीमा से नीचे कम कर देता है। कम दबाव पर काम करने वाला एक एकल विभाजक अधिक गैस, कम दबाव पर अधिक गैस, कम तरल और एक वाष्प दबाव वाला कच्चा तेल उत्पन्न करेगा जो सुरक्षित रूप से शिप करने के लिए बहुत अधिक है।

प्र. कच्चा तेल एक पायस क्यों बनाता है जो अलग नहीं होगा?

उ. क्योंकि कच्चे तेल में सतह-सक्रिय घटक पानी-तेल इंटरफ़ेस पर जमा हो जाते हैं और एक यांत्रिक रूप से मजबूत फिल्म बनाते हैं जो बूंदों को समेकित होने से रोकता है। एस्फाल्टेंस, रेजिन, नैफ्थेनिक एसिड, मोम क्रिस्टल और मिट्टी, स्केल और संक्षारण उत्पादों जैसे महीन ठोस पदार्थ इंटरफ़ेस पर अवशोषित हो जाते हैं, और परिणामी फिल्म इतनी मजबूत हो सकती है कि कुछ माइक्रोमीटर की बूंदें अनिवार्य रूप से निलंबित रहती हैं। समस्या एपीआई गुरुत्वाकर्षण गिरने के साथ बिगड़ जाती है, क्योंकि भारी कच्चे तेल में अधिक एस्फाल्टेंस और रेजिन होते हैं और बसने के लिए घनत्व अंतर कम होता है, और यह उम्र के साथ बिगड़ जाता है क्योंकि क्षेत्र अधिक पानी और अधिक ठोस पदार्थ उत्पन्न करता है। पायस को तोड़ने के लिए उस फिल्म पर हमला करने की आवश्यकता होती है: गर्मी चिपचिपाहट को कम करने और इसे अस्थिर करने के लिए, एक डीमल्सीफायर सतह-सक्रिय सामग्री को विस्थापित करने के लिए, निवास समय, और, जहां गुरुत्वाकर्षण अपर्याप्त है, इसे फाड़ने के लिए एक उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र।

प्र. तेल उत्पादन विभाजक के प्रदर्शन को कैसे मापा जाता है?

उ. चार माप। विभाजक से निकलने वाले तेल में मूल तलछट और पानी, या बीएस एंड डब्ल्यू, जिसे एक पतला नमूना के सेंट्रीफ्यूजिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसमें बिक्री विनिर्देश आमतौर पर 0.5% से नीचे होता है और विभाजक आउटलेट आमतौर पर 1-2% से नीचे रखा जाता है ताकि उपचार उपकरण में मार्जिन हो। तेल की नमक सामग्री, पाउंड प्रति हजार बैरल में व्यक्त की जाती है, जिसमें 10 पीटीबी से नीचे एक विनिर्देश होता है और निष्कर्षण और अनुमापन द्वारा मापा जाता है; यह विभाजक के बजाय डिसल्टर द्वारा नियंत्रित होता है। पानी के आउटलेट पर पानी की गुणवत्ता, आमतौर पर मिलीग्राम प्रति लीटर में पानी में तेल के रूप में रिपोर्ट की जाती है, जो प्रभावित करती है कि उत्पादित पानी को छुट्टी दी जा सकती है, पुन: इंजेक्ट किया जा सकता है या आगे उपचार की आवश्यकता है। और गैस कैरीअंडर, पात्र से निकलने वाली गैस में तेल, कैरीओवर के रूप में रिपोर्ट किया जाता है, जो इंगित करता है कि क्या गैस क्षमता पार हो रही है या मिस्ट एलिमिनेटर विफल हो गया है।