Główne rodzaje urządzeń i funkcje systemów oddzielających olej i gaz

Podczas wydobycia ropy i gazu surowe płyny z głowic odwiertów powstają w postaci wysokociśnieniowej mieszaniny ropy naftowej, wydobytej wody, rozpuszczonego gazu ziemnego i gruzu stałego. Aby przygotować te płyny wielofazowe do transportu rurociągami lub rafinacji, stosuje się specjalistyczne zbiorniki ciśnieniowe. Jakiśseparator ropy i gazuto wytrzymały system mechaniczny zaprojektowany w celu izolowania tych faz.

Zrozumienie podstawowych typów wyposażenia i funkcji tych zbiorników separacyjnych jest niezbędne dla inżynierów naftowych, projektantów zakładów produkcyjnych i operatorów aktywów.

W zakładach wydobywczych stosuje się różne konfiguracje separatorów w oparciu o natężenie przepływu w odwiercie, stosunek gazu do cieczy (GLR) i ograniczenia przestrzenne:

• Separatory pionowe:Zaprojektowane z pionową, cylindryczną obudową, jednostki te doskonale radzą sobie ze strumieniami ze studni o wysokim stosunku gazu do cieczy lub ze znaczną produkcją piasku i ciał stałych. Pionowa orientacja pozwala na swobodne unoszenie się gazu, podczas gdy ciała stałe osadzają się na dolnym stożkowym zbiorniku.

• Separatory poziome:Wyposażone w poziomą, cylindryczną konstrukcję zbiornika, jednostki te zapewniają znacznie większą powierzchnię cieczy i są wydłużoneCzas retencji hydraulicznej (HRT). Stanowią standard branżowy w zakresie przetwarzania cieczy na dużą skalę i wydajnego oddzielania oleju od wody.

• Separatory testowe:Specjalistyczne, bardzo dokładne jednostki mobilne lub montowane na płozach, używane do izolowania i pomiaru indywidualnych wskaźników wydobycia ropy, gazu i wody z określonych odwiertów na potrzeby oceny i rozliczania złóż.

Separator produkcyjny opiera się na wyspecjalizowanych mechanizmach wewnętrznych pracujących sekwencyjnie, aby osiągnąć całkowite odłączenie faz:

• Deflektor wlotowy (rozdzielacz):Umieszczona bezpośrednio za dyszą wlotową, płyta ta wymusza nagłe przekierowanie napływającego płynu pod wysokim ciśnieniem, inicjując natychmiastowewybuch gazui rozpraszanie pędu.

• Odsysacze mgły (zestawy łopatkowe / siatka druciana):Elementy te, umieszczone w pobliżu wylotu gazu na górze zbiornika, wychwytują i łączą mikroskopijne kropelki cieczy porwane we wznoszącym się strumieniu gazu, zapewniając eksport suchego gazu.

• Płyty i przegrody jazowe:Wewnętrzne pionowe ściany kontrolujące poziom cieczy i tworzące odrębne strefy retencji, umożliwiające przedostanie się oddzielonej ropy naftowej do przedziałów zbiorczych przy jednoczesnym odizolowaniu powstałej wody.

• Kontrolery poziomu i zawory zrzutowe:Zautomatyzowane czujniki pneumatyczne lub elektroniczne monitorujące granicę faz olej-woda i wysokość cieczy, obsługujące zawory wylotowe w celu utrzymania stabilnego rozdziału faz.

Niezależnie od konfiguracji fizycznej urządzenia do oddzielania ropy i gazu spełniają trzy krytyczne funkcje operacyjne:

• Rozłączenie fazy:Dzielenie złożonych, wielofazowych strumieni odwiertów na odrębne strumienie gazu, ropy i wody.

• Zarządzanie ciśnieniem:Działa pod ścisłymi ciśnieniami znamionowymi (zgodnie z kodami ASME), aby bezpiecznie przechowywać lotne gazy węglowodorowe.

• Kontrola jakości:Minimalizacja zawartości osadów zasadowych i wody (BS&W) w strumieniu eksportu ropy naftowej przy jednoczesnym ograniczeniu przenoszenia węglowodorów w zrzucie wytworzonej wody.