Введение 8
1 Литературный обзор 10
1.1 Характеристика скважинной продукции и сепарированной нефти 1 0
1.2 Особенности системы сбора и подготовки продукции скважин 1 2
1.3 Общие сведения о сепараторах 15
1.3.1 Классификация, устройство, принцип действия сепараторов 1 5
1.3.2 Преимущества и недостатки различных типов сепараторов 23
1.4 Сведения об аналогах 26
1.4.1 Горизонтальные сепараторы отечественного производства,
характеристики 27
1.4.2 Зарубежные сепараторы 31
1.4.3 Сравнительная характеристика сепараторов отечественного и
зарубежного образца 34
1.5 Заключение к литературному обзору 34
2 Конструкторско-технологический раздел 36
2.1 Разработка принципиальной технологической схемы сепаратора 36
2.2 Разработка конструкции сепаратора 37
2.3 Расчетная часть 40
2.3.1 Прочностной расчет 40
2.3.2 Материальный баланс сепарационной установки 46
2.3.3 Расчёт газоструйного эжектора 47
3 Эксплуатация и ремонт нефтегазового сепаратора 53
3.1 Особенности эксплуатации и обслуживания сепаратора 53
3.2 Чистка сепаратора 56
3.3 Ремонт корпуса сепаратора 57
3.4 Неразрущающий контроль нефтегазовых сепараторов 58
3.4.1 Аппаратура для неразрущающего контроля 59
3.4.2 Подготовка к контролю 60
3.4.3 Порядок контроля 62
3.4.4 Оформление результатов контроля 63
3.5 Гидравлические испытания нефтегазового сепаратора 63
3.5.1 Требования к испытаниям 64
3.5.2 Оформление результатов испытаний 67
Заключение 69
Список использованных источников 70
Приложение
Скважинная продукция - это многофазная, многокомпонентная смесь. Поэтому для рационального использования ее необходимо разделять на фазы. Процесс разделения скважинной продукции на жидкую и газовую фазы называется сепарацией.
Кроме того, в системах подготовки нефти и газа возникает необходимость удаления из нефти и газа определенной группы углеводородов (в газе это тяжелые углеводороды, в нефти - легкие), а также удаления из газа капельной жидкости.
На объектах промыслового сбора, подготовки нефти и газа к транспортировке используются различные аппараты, но наиболее распространенными являются нефтегазовые сепараторы. Именно в этих аппаратах осуществляется процесс сепарации. [1]
Нефтегазовые сепараторы - это сосуды высокого давления, которые предназначены для разделения продукции скважин на газовую и жидкую фазы (двухфазные сепараторы). Кроме того, с помощью сепараторов можно разделять жидкие фазы, которые отличаются друг от друга плотностями (трехфазные сепараторы). Например, отделять от нефти воду. Они являются важнейшими элементами промысловых систем сбора нефти и газа и предназначены обеспечить эффективное разделение скважинной продукции. [2]
В системах сбора и подготовки нефтегазовые сепараторы используются:
- на ступенях концевой, горячей и вакуумной сепарации, а также в качестве специальных секций или встроенных узлов в аппаратах, совмещающих нагрев, обезвоживание и обессоливание нефти с ее сепарацией;
- перед компрессорными машинами и после них для уменьшения содержания капельной жидкости и механических примесей в поступающем и выходящем газах;
- после колонн различного назначения для отделения верхнего продукта.
Однако, используемые в настоящее время двухфазные нефтегазовые сепараторы обладают недостаточно высокой производительностью по газу, а газовыделение в них недостаточно эффективно.
Таким образом, повышение производительности сепаратора по газу является актуальной.
В связи с этим, целью данной работы является разработка конструкции двухфазного нефтегазового сепаратора, которая позволит повысить производительность по газу при сохранении массогабаритных параметров аппарата.
Таким образом, в ходе патентного исследования установлено, что среди российских изобретений за 27 лет можно выделить пять изобретений, близких по сути к разработанному аппарату.
Общими тенденциями развития объекта исследования являются использование конструкций различных видов с целью:
- повышения производительности;
- повышения эффективности газовыделения;
- снижения или сохранения массогабаритных размеров;
- интенсифицирования процесса пеноразрушения.
