Che cos'è un separatore nel giacimento petrolifero: funzione, tipi e ruolo del processo

Che cos'e' un separatore nel giacimento petrolifero?Un separatore di pozzi di petrolio è un recipiente a pressione installato vicino alla testa di pozzo o in una stazione di raccolta che separa il fluido di pozzo grezzo, una miscela di petrolio greggio, gas naturale e acqua prodotta,nelle sue fasi separate mediante sedimentazione per gravitàLe due classi principali sono il separatore a due fasi, che separa il gas dal liquido, e il separatore a tre fasi,che divide ulteriormente il liquido in petrolio greggio e produce acqua utilizzando una diga e un regolatore a livello di interfacciaLe configurazioni sono verticali o orizzontali, scelte in base al rapporto gas/liquido e all'impronta del sito, e le chiavi interne sono un dispositivo di ingresso che interrompe il flusso, una sezione di sedimentazione,una diga o una scarpa che stabilisce l'interfaccia olio-acquaIl separatore è il primo passo per trasformare il liquido di pozzo in prodotti vendibili e il punto di riferimento per tutte le misurazioni di produzione.

1Che cosa fa il separatore e dove si trova

La sua funzione è la stessa in ogni campo; la sua posizione e le sue dimensioni variano con il flusso:

• Divisione del flusso del pozzo in fasi vendibili:Il fluido grezzo arriva come un frammento di petrolio, gas e acqua, spesso con sabbia, scaglie e tracce di sostanze chimiche, ed è inutile fino a quando non viene separato.in genere 3-10 minuti di tempo di ritenzione, per far salire il gas e far scendere l'acqua più densa sotto l'olio più leggero, dopo di che ogni fase esce attraverso il proprio sbocco: gas sopra la testa, olio sopra una diga, acqua dal bagagliaio o dal fondo.Senza separazione non c' è misurazione, nessun trattamento e nessun trasferimento di custodia, perché non si può vendere un flusso misto.quanto completamente divide le fasi, determina la qualità di tutto a valle, dal disidratore al fiscometro.
• Luoghi da Wellhead a Central Plant:I separatori si trovano in diversi punti: alla testa del pozzo o in un cluster, un separatore di linea di flusso o un separatore di prova gestisce i singoli pozzi per la misurazione e la pulizia.i separatori di produzione gestiscono il flusso di campo combinato prima del trattamentoIn un impianto di lavorazione centrale, grandi separatori orizzontali trifase alimentano i deidratori, desalteratori e stabilizzatori.Nelle operazioni di inondazione, un knockout dell'acqua libera rimuove prima l'acqua prodotta in massa, quindi il trattore gestisce solo l'emulsioneLe dimensioni e gli interni cambiano con la posizione, un'unità di testa di pozzo vede le lumache e la sabbia, un'unità centrale vede un volume elevato costante, ma il principio, la gravità che si stabilisce in un recipiente a pressione,è identica ovunque.
• Il riferimento per tutte le misurazioni di produzione:Poiché il separatore è il luogo in cui le fasi si distinguono per la prima volta, è anche il luogo in cui viene misurato il campo.il taglio dell'acqua e la gravità del petrolio dei singoli pozziLa precisione di ogni numero a valle dipende dal separatore che fa il suo lavoro, perché se il petrolio esce con troppa acqua,la lettura di sedimento e acqua di baseIl separatore è quindi allo stesso tempo un recipiente di processo e lo strumento che ancora la contabilità della produzione.Ecco perché i suoi interni e il controllo del livello ricevono tanta attenzione ingegneristica.

2Tipi di separatori, interni e dimensioni

La classificazione segue le fasi e la geometria:

• Due fasi contro tre fasi:Un separatore a due fasi separa il gas dal liquido totale ed è utilizzato quando c'è poca o nessuna acqua prodotta, o quando il trattamento dell'acqua viene eseguito a valle.olio di separazione, gas e acqua in un recipiente utilizzando un'interfaccia liquido-liquido controllata da una diga per le unità verticali o da un regolatore a livello di interfaccia per le unità orizzontali,con l'acqua estratta dal bottone o dal fondo e l'olio sopra la digheIl recipiente trifase è il cavallo di battaglia dei giacimenti petroliferi con acqua associata, che è la maggior parte di essi, perché l'invio di acqua al trattore grezzo spreca capacità.una volta prodotta l'acqua è più di un paio di per cento, la separazione trifase all'estremità anteriore è quasi sempre giustificata.
• Configurazione verticale contro orizzontale:I separatori verticali sono compatti, gestiscono bene elevati rapporti gas-liquido e sono meno sensibili a alterazioni di livello, il che li rende comuni alle teste di pozzo e in spazi ristretti;sono anche migliori nel rimuovere la nebbia e gestire la schiumaI separatori orizzontali offrono un'area di sedimentazione più ampia per un determinato diametro e sono superiori nella separazione di emulsioni di olio e acqua e nella movimentazione di grandi volumi di liquidi.Così dominano le strutture centraliIl commercio si basa sull'impronta e sul trasporto: una nave orizzontale di diametro 1-5 m e lunghezza 3-10 m è più difficile da spedire e da installare di una verticale.La selezione segue il rapporto gas-liquido e le esigenze di gestione dell'acqua, con verticale per il servizio ricco di gas e a tenuta di spazio e orizzontale per il servizio ricco di liquidi e soggetto a emulsioni.
• Interni: ingresso, presa, estrattore di nebbia:Il dispositivo di ingresso, di tipo ciclonica o deflettrice, rompe il momento del flusso in entrata e lo distribuisce, proteggendo l'estrazione di nebbia dalle lumache liquide.La sezione di insediamento permette la gravità fare la divisione di fase nel tempo di ritenzioneLa dighe o il bottone stabiliscono l'interfaccia olio-acqua e quindi la qualità di entrambe le uscite e l'estrazione della nebbia, una rete di filo o un pacchetto di vane, strappa le goccioline di liquido trasportate, sopra 5-10 micrometri a 99.Efficienza del 9%La dimensione segue API 12J e ASME VIII, utilizzando il tempo di ritenzione per le fasi liquide e l'equazione di Souders-Brown per il gas,controllato in tutta la gamma di flusso in modo che il peschereccio funzioni il primo giorno e al turno.

Matrice di confronto dei tipi di separatori di giacimenti petroliferi

Domande frequenti (FAQ)

D: Qual è la differenza tra un separatore a due fasi e un separatore a tre fasi?

R: Un separatore bi-fase divide il flusso del pozzo solo in gas e liquido totale, ed è utilizzato quando l'acqua prodotta è trascurabile o gestita a valle.Un separatore a tre fasi esegue la separazione completa in un solo recipiente, la scissione del liquido in petrolio greggio e l'acqua prodotta utilizzando una diga in un'unità verticale o un regolatore a livello di interfaccia in una unità orizzontale,attingere acqua dal bottone o dal fondo e olio sulla digheIl recipiente trifase è lo standard dove c'è acqua associata, che è la maggior parte dei campi, perché l'invio di acqua al trattore grezzo spreca capacità.una volta prodotta l'acqua supera il pochi per cento, la separazione trifase all'estremità anteriore è quasi sempre giustificata e il controllo dell'interfaccia diventa l'elemento critico di progettazione.

D: Perché i separatori dei giacimenti petroliferi sono talvolta verticali e talvolta orizzontali?

R: La configurazione segue il rapporto gas/liquido e le esigenze di gestione dell'emulsione acqua.e adatti ai pozzi e ai siti strettiI separatori orizzontali forniscono un'area di sedimentazione più ampia per un determinato diametro, separano meglio le emulsioni olio-acqua e gestiscono grandi volumi di liquidi, dominando così gli impianti di lavorazione centralizzati.Il lato negativo dell'orizzontale è la dimensione e il trasporto, una nave da 1 a 5 m di diametro e da 3 a 10 m di lunghezza è più difficile da spedire di una verticale.emulsione, servizio ad alto volume.

D: Che cosa fa un separatore di prova nel giacimento petrolifero?

A: Un separatore di prova misura le prestazioni individuali di un pozzo separando il suo flusso in petrolio, gas e acqua e misurando ciascuno, da cui il campo deriva il rapporto gas-olio,il taglio dell'acqua e la gravità API dell'olio, i numeri utilizzati per la gestione del serbatoio e l'assegnazione della produzione.e la sua precisione dipende dagli stessi interni, dispositivo di ingresso, diga, estrattore di nebbia, come separatore di produzione.se passa male acqua o gas, ogni numero di assegnazione a valle è errato.

D: Qual è la dimensione di un separatore di un giacimento petrolifero?

R: Secondo API 12J e ASME VIII, con due criteri. Le fasi liquide sono dimensionate in base al tempo di ritenzione, in genere 3-10 minuti, in modo che l'olio, l'acqua e qualsiasi emulsione abbiano tempo di separarsi,che fissa il diametro e la lunghezza del recipienteIl gas è dimensionato con l'equazione di Souders-Brown, che fornisce la velocità massima del gas prima che il liquido venga trasportato, determinando il diametro per lo spazio di vapore e la scelta dell'estrazione della nebbia.Il peschereccio viene quindi controllato in tutta l'area di funzionamento, massimo, normale e ridotto al 20-30% del progetto, perché un separatore che funziona solo al flusso di picco fallisce a bassa velocità quando l'aspiratore di nebbia rientra.L'acqua in grandi quantità viene spesso rimossa prima da un knockout di acqua libera in modo che il separatore principale e trattatore gestire solo l'emulsione, che riduce la dimensione richiesta.