Сбор и подготовка скважинной продукции. Сбор и подготовка скважинной продукции

• Название: Сбор и подготовка скважинной продукции
• Дата: 16.09.2022
• Размер: 2 Mb.
• Имя файла: Сбор и подготовка скважинной продукции.docx
• Тип: Документы; #680879
• страница: 23 из 49

1.8.3.3. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по жидкости

Контроль пропускной способности сепараторов по нефти вызывается необходимостью уменьшения количества газа, в виде пузырьков увлекаемого нефтью из сепаратора, особенно, когда вязкость нефти или нефтяной эмульсии высокая. Количество увлекаемых пузырьков газа зависит от трех факторов: 1) вязкости нефти; 2) давления в сепараторе и 3) скорости подъема уровня нефти в сепараторе, т.е. от времени пребывания нефти в сепараторе. При одновременном увеличении вязкости нефти, поступающей в сепаратор, скорости ее подъема и давления в сепараторе, количество уносимых нефтью пузырьков газа из сепаратора будет увеличиваться.

Для лучшего выделения окклюдированных пузырьков газа необходимо, чтобы безводная нефть вводилась в сепараторы в высокодисперсном состоянии, движение ее в сепараторе происходило тонким слоем по длинному пути и чтобы скорость подъема нефти в секции сбора нефти была меньше скорости всплывания газовых пузырьков, т.е.



Всплывание пузырьков газа из нефти в сепараторе происходит в основном за счет разницы в плотностях этих фаз. Поэтому скорость всплывания газового пузырька можем определить по формуле Стокса (20) с заменой в ней вязкости газа на вязкость жидкости.

Учитывая соотношение скоростей (26), пропускную способность вертикального сепаратора по жидкости можно записать в следующем виде:

(29)

или

(30)

после подстановки в формулу и g, получим:

. (31)

Допустимый диаметр пузырьков обычно 1-2 мм.




Рис.2. Схема горизонтального сепаратора

При расчетах сепараторов на пропускную способность приходится иметь дело с плотностью газа в условиях сепаратора. Для определения плотности необходимо пользоваться следующей формулой:

(32)

где ρ₀ - плотность газа при Н. У., кг/м³;

Р, Р₀ - давление в сепараторе и давление при Н.У., Па;

Т₀, Т - абсолютная нормальная температура (Т₀ = 273 К) и абсолютная температура в сепараторе (Т = 273+t, К);

Z - коэффициент сверхсжимаемости.

1.8.3.4. Расчет горизонтального сепаратора по газу

Допустим, капелька нефти "м" движется в потоке газа. Путь, пройденный капелькой по оси Х:

(33)

по оси Y:

(34)
где h - расстояние по вертикали от верхней образующей до уровня нефти в сепараторе, h≈(0.5÷0.55)·D.

Если из (33): то подставив в (34), получим уравнение, описывающее траекторию движения частицы "м":

(35)

Если считать, что частица "м" достигает поверхности жидкости в момент, когда Y=0, а X=l:

(36)

При этих условиях из (35) имеем:

(37)

(38)

Скорость осаждения частицы выразим по формуле Стокса (20):



а скорость газа:

.

Подставив выражения для W_Ч и W_Г в (38), имеем:

(39)

Отсюда пропускная способность по газу:



(40)