تولید کننده جداکننده نفت و گاز چین که راه حل های جداسازی چند مرحله ای را برای عملیات نیمه راه فراهم می کند

تولید کننده جداکننده نفت و گاز چین ارائه دهنده راه حل های جداسازی چند فازی برای عملیات میانی

پاسخ به سوال اصلی:جداکننده نفت و گاز از شرکت Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd چه چیزی را برای عملیات میانی ارائه می دهد؟شرکت Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) جداکننده های تولید دو و سه فازی را طراحی و تولید می کند که سیالات سرچاه را با استفاده از تصفیه گرانشی به گاز، نفت و آب تقسیم می کند، که با شکستن تکانه ورودی و استخراج کننده مه تکمیل می شود. جداکننده ها از 1 تا 100 بار با زمان نگهداری مایع 1-5 دقیقه برای سرویس دو فازی و 3-10 دقیقه برای سرویس سه فازی کار می کنند. ظرفیت گاز با معادله Souders-Brown با استفاده از ضریب سرعت K از 0.10-0.35 متر بر ثانیه تعیین می شود و یک مخزن با اندازه مناسب با استخراج کننده مه، قطرات بالای 10-500 میکرومتر را حذف می کند و حمل مایع را کمتر از 0.1 لیتر در هر میلیون فوت مکعب استاندارد گاز نگه می دارد.

1. نحوه کار جداسازی چند فازی

جداکننده یک مخزن با سرعت کم است: هدف کامل آن کاهش سرعت جریان به اندازه کافی است تا گرانش بتواند کار را انجام دهد. سه مرحله جداسازی را انجام می دهند:

• شکستن تکانه ورودی: سیال سرچاه به صورت مخلوط چند فازی با سرعت بالا و اغلب لخته ای وارد می شود که هر لایه مایع را پاره کرده و قطرات را دوباره وارد می کند اگر مستقیماً وارد شود. بنابراین ورودی از یک منحرف کننده، یک ورودی گریز از مرکز، یا یک سیکلون استفاده می کند که تکانه را جذب می کند، جریان را پخش می کند و جداسازی اولیه گاز-مایع را آغاز می کند. یک ورودی با طراحی ضعیف رایج ترین دلیل جداکننده ای است که روی کاغذ کار می کند و در میدان عملکرد ضعیفی دارد، زیرا هیچ حجمی از مخزن جداسازی را که در ورودی از بین رفته است، بازیابی نمی کند. دستگاه های ورودی برای رژیم جریان مورد انتظار انتخاب می شوند و در جایی که لخته شدن شدید است، یک گیرنده لخته یا یک منیفولد ورودی بزرگتر در بالادست ارائه می شود.
• تصفیه گرانشی: پس از جداسازی فازهای عمده، قطرات طبق قانون استوکس تصفیه می شوند، که در آن سرعت نهایی متناسب با مربع قطر قطره و اختلاف چگالی، و به طور معکوس متناسب با ویسکوزیته فاز پیوسته است. به همین دلیل زمان نگهداری مهم است و چرا نفت سنگین و ویسکوز کندتر از میعانات سبک جدا می شود. ظرفیت گاز با معادله Souders-Brown، Vmax = K·sqrt((rhol - rhog)/rhog) با K از 0.10-0.35 متر بر ثانیه بسته به سرویس و اینکه آیا استخراج کننده مه نصب شده است، اندازه گیری می شود. ظرفیت مایع با زمان نگهداری اندازه گیری می شود و به مخزن قطر و طول درز به درز آن را می دهد.
• استخراج مه و همگرایی: گرانش به تنهایی نمی تواند قطرات ریز را حذف کند، بنابراین گاز قبل از خروج از یک استخراج کننده مه عبور می کند: یک پد مشبک بافته شده که قطرات بالای 10-30 میکرومتر را با افت فشار کم حذف می کند، یک بسته پره که بارهای مایع بالاتر و سرویس گرفتگی را مدیریت می کند، یا یک بسته سیکلون برای ظرفیت گاز بالا و مخازن فشرده. در سرویس سه فازی، جداسازی مایع-مایع با یک بسته صفحه همگرا یا ماتریس بهبود می یابد که فاصله تصفیه را با دادن مسیر عمودی کوتاه به قطرات به سطحی که در آن همگرا شده و جاری می شوند، کوتاه می کند، که می تواند حجم مخزن مورد نیاز را 30-50٪ برای امولسیون های دشوار کاهش دهد.

2. پیکربندی ها و مشکلات عملیاتی

انتخاب جداکننده بر اساس تعداد فاز، نسبت گاز به نفت و مشکلات عملیاتی که جریان شناخته شده است، هدایت می شود. چهار ملاحظه غالب هستند:

• دو فازی در مقابل سه فازی: یک جداکننده دو فازی گاز را از کل مایع جدا می کند و زمانی استفاده می شود که تولید آب ناچیز باشد یا آب در پایین دست مدیریت شود. یک جداکننده سه فازی علاوه بر این نفت را از آب در داخل همان مخزن جدا می کند، با استفاده از یک سرریز برای تعیین رابط نفت و آب و یک خروجی آب جداگانه، یا در طراحی سطل و سرریز، هم سرریز و هم یک سطل داخلی. مخازن سه فازی به کنترل سطح رابط قابل اعتماد نیاز دارند، زیرا خروجی آب باید آب را بدون از دست دادن نفت تخلیه کند و خروجی نفت باید نفت را بدون حمل آب تخلیه کند، و رابطی که چند سانتی متر جابجا می شود می تواند محتوای آب در نفت جریان فروش را به اندازه کافی تغییر دهد تا محموله خارج از مشخصات ایجاد کند.
• افقی در مقابل عمودی: جداکننده های افقی پیش فرض برای سرویس سه فازی و برای نسبت های گاز به نفت بالا هستند، زیرا آنها مساحت سطح گاز-مایع بزرگ، مسیر تصفیه طولانی و سرعت گاز کم را در مخزنی که حمل و نگهداری آن آسان است، ارائه می دهند. جداکننده های عمودی در مواردی که فضای طرح محدود است، جایی که جریان حاوی شن یا جامداتی است که نیاز به تخلیه پایین و تمیز کردن دوره ای دارند، جایی که ظرفیت موج مایع مورد نیاز است، یا جایی که نسبت گاز به نفت بسیار کم است و مخزن با زمان نگهداری مایع اندازه گیری می شود، ترجیح داده می شوند. بسیاری از تاسیسات از یک اسکرابر عمودی در بالادست یک جداکننده سه فازی افقی استفاده می کنند.
• کف، امولسیون، پارافین و شن: چهار مشکل میدانی طراحی جداکننده کتاب درسی را شکست می دهند. نفت کف آلود یک لایه کف پایدار ایجاد می کند که حجم مخزن را اشغال می کند و مایع را به خروجی گاز می برد، که با سیکلون های ورودی، اجزای داخلی شکستن کف و تزریق شیمیایی مدیریت می شود. امولسیون های تنگ نفت و آب در برابر جداسازی گرانشی مقاومت می کنند و نیاز به حرارت، امولسیون کننده شیمیایی یا همگرایی الکترواستاتیکی دارند. رسوبات پارافین و آسفالتن روی اجزای داخلی می نشینند و ظرفیت را کاهش می دهند، که با حرارت و اجزای داخلی قابل جابجایی مدیریت می شود. شن جمع می شود و حجم را اشغال می کند، بنابراین مخازن شامل جت های شن، تخلیه های شن و در سرویس شدید یک جداکننده شن اختصاصی در بالادست هستند. هر یک از اینها باید در مرحله طراحی از داده های میدانی شناسایی شوند.
• استانداردهای ابزار دقیق، کنترل و اندازه گیری: عملکرد قابل اعتماد به کنترل سطح بستگی دارد: یک کنترل کننده سطح در خروجی مایع، یک کنترل کننده رابط در خروجی آب در سرویس سه فازی، و آلارم های مستقل سطح بالا و پایین و خاموشی برای جلوگیری از حمل مایع به سیستم گاز یا عبور گاز به سیستم مایع. فشار در خروجی گاز کنترل می شود و حفاظت از تخلیه برای موارد خروجی مسدود شده و آتش سوزی اندازه گیری می شود. طرح ها از API 12J برای جداکننده های نفت و گاز و ASME VIII Division 1 برای مرز فشار پیروی می کنند و اندازه گیری باید بر اساس خواص واقعی سیال، نرخ جریان و نسبت گاز به نفت به جای صرفاً زمان نگهداری بر اساس یک قاعده کلی باشد.

ماتریس مقایسه پیکربندی جداکننده نفت و گاز

سوالات متداول (FAQ)

س: چگونه یک جداکننده اندازه گیری می شود؟

پاسخ: با دو محاسبه مستقل، و نتیجه بزرگتر حاکم است. ظرفیت گاز از معادله Souders-Brown، Vmax = K·sqrt((rhol - rhog)/rhog) استفاده می کند، که در آن K یک ضریب سرعت تجربی 0.10-0.35 متر بر ثانیه است که از تجربه سرویس انتخاب شده و برای فشار، برای وجود استخراج کننده مه و برای تمایل به کف سازی اصلاح می شود؛ مساحت مقطع مورد نیاز از جریان گاز واقعی در شرایط عملیاتی حاصل می شود. ظرفیت مایع از زمان نگهداری استفاده می کند: به طور معمول 1-5 دقیقه برای سرویس دو فازی و 3-10 دقیقه برای جداسازی نفت و آب سه فازی، با زمان های طولانی تر برای نفت خام ویسکوز و برای امولسیون های تنگ. قطر مخزن از نیاز گاز و طول از نیاز مایع حاصل می شود، که با نسبت طول به قطر که جریان را منطقی نگه می دارد، معمولاً 3:1 تا 5:1، بررسی می شود.

س: چه چیزی باعث حمل مایع در جداکننده گاز می شود و چگونه برطرف می شود؟

پاسخ: چهار علت، به ترتیب فراوانی. طراحی ورودی: اگر تکانه ورودی از بین نرود، قطرات سریعتر از آنچه گرانش می تواند آنها را حذف کند، دوباره وارد می شوند و هیچ افزایشی در اندازه مخزن جبران نمی کند. کف سازی: یک لایه کف پایدار فضای تصفیه را اشغال می کند و مستقیماً به خروجی گاز منتقل می شود، که یک مشکل شیمیایی است که نیاز به تزریق ضد کف دارد تا یک مشکل مکانیکی. بارگذاری بیش از حد: جریان گاز واقعی بالاتر از نرخ طراحی، از تولید بالاتر یا از لخته شدن، سرعت را فراتر از حد Souders-Brown افزایش می دهد. استخراج کننده مه آسیب دیده یا گرفته شده: یک پد مش که جابجا شده، خورده شده یا توسط پارافین یا نمک مسدود شده است، حذف قطرات ریز را متوقف می کند. تشخیص با اندازه گیری جریان واقعی در مقابل طراحی و بازرسی اجزای داخلی در خاموشی بعدی آغاز می شود.

س: چرا کنترل سطح رابط در جداکننده سه فازی بسیار حیاتی است؟

پاسخ: زیرا خروجی های نفت و آب هر دو در یک مخزن قرار دارند و کیفیت جداسازی کاملاً به محل قرارگیری رابط بستگی دارد. اگر رابط خیلی بالا برود، آب از طریق خروجی نفت خارج می شود و نفت خام فروش از مشخصات پایه رسوب و آب خود فراتر می رود، که می تواند منجر به رد شدن محموله، جریمه های خط لوله یا مشکلات پردازش پایین دست شود. اگر خیلی پایین بیاید، نفت از طریق خروجی آب خارج می شود، که باعث اتلاف محصول می شود، سیستم تصفیه آب تولیدی را بارگذاری بیش از حد می کند و می تواند مجوزهای تخلیه را نقض کند. جابجایی فقط چند سانتی متر می تواند برای انتقال آب در نفت از 0.5% مطابق با مشخصات به 2% خارج از مشخصات کافی باشد. بنابراین سرویس قابل اعتماد نیاز به اندازه گیری اختصاصی سطح رابط دارد، که اغلب از یک پروب خازنی یا رادار موج هدایت شده استفاده می کند، با آلارم های مستقل و تأیید منظم در برابر یک گیج دستی.

س: چه استانداردهایی برای جداکننده های نفت و گاز اعمال می شود؟

پاسخ: سه لایه. طراحی و اندازه گیری مخزن جداسازی از API 12J پیروی می کند، که روش اندازه گیری، فاکتورهای K توصیه شده، زمان های نگهداری و راهنمایی در مورد اجزای داخلی و مدیریت کف، شن و پارافین را ارائه می دهد. مرز فشار مطابق با ASME VIII Division 1، یا کد محلی معادل در حوزه قضایی نصب، با الزامات مواد، جوشکاری و بازرسی غیر مخرب مناسب برای سرویس، طراحی و مهر و موم شده است. در مواردی که سیال ترش است و حاوی سولفید هیدروژن است، مواد باید علاوه بر این با NACE MR0175 یا ISO 15156 برای مقاومت در برابر ترک خوردگی تنش سولفیدی مطابقت داشته باشند، که سختی و وضعیت مواد را محدود می کند و اغلب نیاز به عملیات حرارتی پس از جوشکاری و تست سختی جوش های تولیدی دارد.