Расчет технологических Установок системы сбора (стр. 3 )

Рис. 2.11. Отстойник ОГ-200С.

В верхней части сепарационного отсека находится сепаратор газа 2, соединенный при помощи фланцевого угольника со штуцером выхода газа 10, расположенным в левом днище. В верхней части правого отсека размещены четыре сборника нефти 4, соединенные с коллектором и штуцером выхода отстоявшейся нефти. В нижней части этого отсека имеется штуцер 6 для удаления отделившейся воды.

Подогретая нефтяная эмульсия через штуцер I поступает в распределитель, расположенный в верхней части сепарационного отсека 7. При этом из обводненной нефти выделяется часть газа, находящаяся в ней как в свободном, так и в растворенном состоянии. Отделившийся газ через штуцер 10 сбрасывается в сборную сеть.

Уровень жидкости в сепарационном отсеке регулируется при помощи регулятора межфазного уровня, поплавковый механизм которого врезается в люк 9. Дегазированная нефть из сепарационного отсека поступает в два коллектора 8, находящиеся в отстойном отсеке II. Из коллекторов нефть поступает под коробчатые распределители и через отверстия, просверленные в их боковых пoвepхнocтяx, направляется тонкими струйками под уровень пластовой воды в отсеке.

Благодаря наличию коробчатых распределителей нефть приобретает вертикальное движение по значительной площади агрегата. Обезвоженная нефть всплывает вверх и поступает в сборники 4, расположенные в верхней части отстойного отсека, и через штуцер 5 выводится из аппарата. Отделившаяся от нефти пластовая вода поступает в правую часть отстойника и через штуцер 6 с помощью поплавкового регулятора межфазного уровня сбрасывается в систему подготовки промысловых вод.

Отстойник ОГ-200С поставляется комплектно с контрольно-измерительными приборами, позволяющими осуществлять автоматическое регулирование уровней раздела «нефть—газ» и «нефть—пластовая вода» в отсеках, а также местный контроль за давлением среды в аппарате, уровнями раздела «нефть — газ» и «нефть — пластовая вода».

Техническая характеристика отстойника ОГ-200С приведена ниже:

рабочая среда …………………………нефть, газ, пластовая вода

пропускная способность по товарной нефти, т/сут………до 6000

рабочее давление, МПа …………………..…………………… 0,6

температура среды, °С……………..……………………… до 100

вместимость аппарата, м3…………………………………..…..200

габаритные размеры, мм ……..….…………25 420 ´ 6 660 ´ 5780

масса, кг…………………………..………………………….

2.1.4. Электродегидраторы

Устройство и принцип работы электродегидраторов. Меры безопасности при обслуживании электродегидраторов. Требования безопасности при остановках электродегидраторов.

Электродегидраторы предназначены для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти.

Электродегидратор типа 1ЭГ-160 (рис. 2.12) представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость, в которой имеется два электрода I в форме решетчатых прямоугольных рам, подвешенных параллельно и занимающих почти все горизонтальное сечение аппа­рата. Расстояние между электродами может изменяться от 20 до 40 см. Электроды через подвесные проходные изоляторы 3 под­соединены к высоковольтным выводам двух трансформаторов 5 типа ОМ-66/35 мощностью по 50 кВА. Каждый установлен наверху технологической емкости. Напряжение между электродами может иметь значения 11, 33 и 44 кВ. Для ограничения величины тока и защиты электрооборудования от короткого замыкания в цепь пер­вичной обмотки трансформаторов включены реактивные катушки 4 типа РОС-50/05, которые обладают большой индуктивностью, поэтому при возрастании тока происходит перераспределение напряжений, и разность потенциалов между электродами уменьшается. Реактивные катушки установлены наверху технологической емкости рядом с трансформаторами. Нагретая нефтяная эмульсия I, содержащая деэмульгатор и до 10% пресной воды, поступает через два распределителя эмульсии 6 под слой отделившейся воды и поднимается вверх. После перехода через границу раздела вода - нефть нефтяная эмульсия попадает сначала в зону низкой напряженности электрического поля, образующейся между нижним электродом и поверхностью отделившейся воды, затем в зону высокой напряженности между верхним и нижними электродами.

Под действием электрического поля капли воды, содержащиеся в нефти, поляризуются, взаимно притягиваются друг к другу, коалесцируют, укрупняются и осаждаются. Обезвоженная и обессоленная нефть II выводится сверху аппарата через сборник нефти 2, а отделившаяся вода III — снизу. Техническая характеристика электродегидратора типа 1 ЭГ-160 приведена в табл. 2.3. Электродегидратор типа 2 ЭГ-160 отличается от электродегидратора типа 1 ЭГ-160 тем, что имеет не два, а три электрода.

Электродегидратор типа ЭГ-200-10 представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм с эллиптическими днищами. Подогретая нефтяная эмульсия, содержащая деэмульгатор и до 10% пресной воды, через распределитель эмульсии вводится в слой отделившейся воды. Отверстия в трубах распределителя выполнены внизу, чтобы исключить засорение его механическими примесями. Для гашения энергии струй эмульсии, вытекающих из отверстий распределителя, под ним расположены отбойные приспособления. Нефтяная эмульсия, равномерно распределенная в виде тонких струй, поднимается через толщу воды, промываясь и отделяя при этом часть эмульгированной воды. Пройдя границу раздела нефть - вода, эмульсия попадает в электрическое поле высокого напряжения между нижним и верхним электродами. Под воздействием переменного электрического поля капли воды поляризуются и испытывают непрерывную деформацию, что способствует эффективному разрушению эмульсии. Обезвоженная и обессоленная нефть и отделившаяся вода выводятся соответственно через сборник нефти и сборник воды. Техническую характеристику электродегидратора типа ЭГ-200-10 см. в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Технологические характеристики электродегидраторов

Показатели	Тип электродегидратора
1 ЭГ-160	2 ЭГ-160	ЭГ-200-10
Производительность по товарной нефти, т/сут.
Рабочее давление, МПа	1,0	1,0	1,0
Рабочая температура, 0С, до……..	110	110	110
Число электротрансформаторов, шт.	2	4	1
Мощность электротрансформатора, кВа	50	50	150
Напряжение между электродами, кВ, до….	44	44	50
Объем емкости, м3	160	160	200

2.2. Нагревательное оборудование, используемое на установках промысловой подготовки скважинной продукции

2.2.1. Трубчатые печи

Печь трубчатая блочная ПТБ-10-64 (рис. 2.13) предназначена для подогрева обводненных нефтей перед аппаратами глубокого обезвоживания и обессоливания. Допускается применение для нагрева нефтяных эмульсий с повышенной коррозионной активностью и склонностью к отложению солей и механических примесей на установках подготовки нефти пропускной способностью 3, 6 и 9 млн т/год.

Рис 2.13. Печь ПТБ-10-64

В шифре установки приняты следующие обозначения:

- ПТБ — печь трубчатая блочная;

- первое число — номинальная тепловая производительность,

- второе — допустимое рабочее давление.

Таблица 2.4

Технические характеристики печи ПТБ-10-64

ПОКАЗАТЕЛЬ	ПТБ-10-64, ПТБ-10А
Тепловая мощность,МВт(Гкал/ч)	11,6(10)
Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с(т/ч), в пределах….	115,7(416,6)
Температура на входе,°С	+5 и более
Температура на выходе, К(°С), не более….	(90)
Топливо	природный или попутный газ
Рабочее давление в эмеевике, МПа(кгс/см2), не более…	6,3(63)
КПД не менее, %	80
Расход топливного газа, м3/ч	1600
Габаритные размеры (длина x ширина x высота, в собранном виде),м	14,1x5,1x10,4
Масса, т	47

Устройство и принцип работы.

Печь состоит из теплообменной камеры I, блока основания II и блока управления и сигнализации типа «Сатурн» III. Теплообменная камера представляет собой систему из четырех одинаковых змеевиков, выполненных из оребренных труб, служащих для передачи теплоты нагреваемой среде. Внутри камера обшита листами из нержавеющей стали, теплоизолирована. Наружная обшивка выполнена из листовой стали в виде герметичного короба. Тепловая камера оборудована взрывными клапанами 10 и смотровыми люками 6. В нижней части боковых стенок тепловой камеры располагаются дымоотводящие устройства 9, к фланцам которых снаружи крепятся дымовые трубы 4. В нижней стенке теплообменной камеры предусмотрены люки для крепления камер сгорания 2 и соответствующие устройства для направления дымовых газов из камеры сгорания в теплообменную камеру.

Блок основания представляет собой конструкцию, предназначенную для установки теплообменной камеры с трубопроводной обвязкой и камерами сгорания 2. Там же расположены вентиляторы 1, коллектор газа к основным горелкам 3 и коллектор газа к запальным горелкам 5, трубопроводы входа 8 и выхода эмульсии 7. Приборы, осуществляющие контроль и регулирование технологического процесса, находятся в блоке
основания в утепленном укрытии.

Блок управления и сигнализации поставляется в утепленном укрытии и служит для автоматического и ручного розжига газовых горелок, сигнализации об отклонении давления и температуры нагрева нефти от заданных.

Печь ПТБ-10-64 работает следующим образом. Воздух от вентиляторов по воздуховоду подается в тангенциальный вход камеры сгорания и поступает в кольцевые пространства, образованные внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью жаровой трубы.

По кольцевому пространству воздух спиралеобразно движется вниз к днищу камеры, где смешивается с топливным газом, поступающим в камеру через тройник. Далее топливная смесь поступает во внутреннее пространство камеры, в котором происходит ее сгорание.

Продукты сгорания топлива из четырех камер сгорания через сопла - конфузоры в виде плоских струй поступают во внутреннее пространство теплообменной камеры. Скорость струй у устьев сопел - конфузоров составляет 100-120 м/с, а температура — °С. Струи инжектируют уже охлажденные дымовые газы из нижних боковых зон теплообменной камеры, создавая интенсивную рециркуляцию продуктов сгорания, смешиваются с ними и охлаждаются. Кратность рециркуляции продуктов сгорания в теплообменной камере составляет 2,5-3. Таким образом, трубы змеевиков омываются охлажденными продуктами сгорания с температурой 700 — 900 °С, в результате чего передача теплоты нагреваемой среде происходит более равномерно, без местных перегревов труб змеевиков.

Таблица 2.5

Тепловая мощность печи

Тепловая мощность, Мвт	Давление газа после регулирующего клапана, МПа	Температура уходящих газов (дымовых), оС
1,5 – 2,5	0,010 – 0,015	120 – 150
2,5 – 3,5	0,015 – 0,020	250 – 300
3,5 – 6,0	0,020 – 0,025	350 – 400
6,0 – 8,5	0,030 – 0,040	450 – 500
8,5 – 11,6	0,040 – 0,050	500 – 600

2.2.2. Подогреватель путевой ПП-1,6 / 1,6-1

Подогреватель путевой ПП-1,6 (рис. 2.14) и его модификации предназначены для нагрева обезвоженной нефти, нефтяных эмульсий, воды, вязкой нефти и нефтепродуктов при транспортировке и на нефтяных промыслах, а также для нагрева нефтяных эмульсий на установках подготовки нефти.

Рис 2.14. Подогреватель путевой ПП-1,6

Описание конструкции ПП-1,6/1,6-1.

Подогреватель нефти ПП-1,6 представляет собой цилиндрический горизонтальный сосуд с плоскими днищами, во внутренней полости которого установлены две топки и два змеевика.

Топочные устройства оборудованы газовыми горелками с запальниками, дымовыми трубами с системой автоматизации. Снаружи сосуда смонтированы приборы контроля автоматики, газовый коллектор, штуцера с фланцами - вход нефти, выход нефти, трубопроводы для подвода и отвода нефти, дренаж осадка, указатель уровня воды, площадка, лестница, расширительный бачок для технического осмотра и заполнения внутреннего объема сосуда водой.

Приборы контроля и автоматического регулирования на газовом коллекторе установлены в кожухах.

Сосуд путевого подогревателя на подвижных опорах и неподвижной опоре установлен на основании сварной конструкции, предназначенного для перемещения подогревателя в пределах площадки промысла.

Система автоматизации устанавливается в диспетчерском пункте.

Принцип работы ПП-1,6.

 При сгорании топливного газа в топке происходит нагревание теплоносителя до температуры°С.

Теплоноситель передает тепло нефти, проходящей через змеевик. Нефть нагревается на 25°С.

Принцип работы ПП-1,6-1.

 Газ на запальную горелку подается из баллона.

Нефть на подогреватель отбирается из системы топлива или из промысловой сети, которая после очистки подается на форсунку, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю.

Охлажденные продукты сгорания при помощи дымовой трубы выводятся из топки подогревателя в атмосферу.

Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, после чего выводится из подогревателя.

2.2.3. Нефтегазоводоразделитель с прямым подогревом (НГВРП)

Совмещение процессов нагрева, сепарации, обезвоживания нефти и очистки воды в одном технологическом аппарате повышает эффективность предварительного сброса воды из нефти. Для этой цели разработан нефтегазоразделитель с прямым нагревом (НГВРП), представленный на рис. 2.15.

Рис. 2.15. Общий вид аппарата

Таблица 2.6

Технические характеристики путевых подогревателей

Наименование		ПП-1,6	ПП-1,6-1
Номинальная тепловая мощность топочного устройства, не более	МВт (Гкал/ч)	1,86 (1,6)	1,86 (1,6)
Производительность по нефтяной эмульсии при нагреве на 25°С, обводненностью 30%, не более	т/сут.	2350	2350
Давление в продуктовом змеевике, не более	МПа (кгс/см2)	6,3 (63)	6,3 (63)
Перепад давления в змеевике, не более	МПа (кгс/см2)	0,55 (5,5)	0,55 (5,5)
Температура:
нагрева продукта, не более	°С	70	70
нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), не более	°С	95	95
Объем теплоносителя (пресная вода)	м 3	100	100
Нагреваемая среда (нефть, нефтяная эмульсия, пластовая вода) с содержанием кислых газов:
сероводород (Н2S), не более	% мол.	0,01	0,01
двуокись углерода (СО2), не более	% мол.	1,0	1,0
Топливо с параметрами:		природный или попутный нефтяной газ	нефть, нефтяная эмульсия
теплота сгорания в пределах	МДж/нм3	35–60	39,8
содержание сероводорода, не более	% мол.	0,002	0,01
давление на входе в подогреватель	МПа (кгс/см2)	0,3 (3) – 0,6 (6)	3,5–4,4 (35–44)
давление перед горелкой, в пределах	МПа (кгс/см2)	0,07 (0,7) – 0,15 (1,5)	3,5 (35)
Номинальный расход топлива:
на одну горелку, не более	м3/ч	90*
общий, не более	м3/ч (кг/ч)	180*	100–200
Питание приборов системы контроля, сигнализации, защиты от сети переменного тока:
напряжением	В	220	220
частотой	Гц	50	50
Габаритные размеры печи (длина х ширина х высота), не более	м	18,36 х 4,78 х 7,4	16,0 х 4,78 х 7,4
Масса, не более:
сухого	т	39,8	39,8
заполненного водой	т	125,2	125,2
Климатическое исполнение подогревателя	«У», категория 1 по ГОСТ 15150­69

Назначение и область применения.