Техническая характеристика нефтегазовых сепараторов типа НГС




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

Тюменский индустриальный университет

Филиал ТИУ в г. Нижневартовске

 

Кафедра НД

 

Курсовая работа

По дисциплине «Сбор и подготовка скважинной продукции»

по теме: «Технологический расчёт основного оборудования»

 

Выполнил студент Проверил

Поливач А.А. доцент

Группа ЭДНбз-14-2 Маркин А.Н.

 

 

Нижневартовск, 2019г.

Технологический расчёт основного оборудования

 

Расчёт сепаратора первой ступени сепарации

Параметр Единица измерения Значение параметра
Расход эмульсии на входе в сепаратор кг/ч  
Расход газа на выходе из сепаратора кг/ч  
Концентрация воды в эмульсии % масс.  
Рабочая температура в сепараторе оС  
Рабочее давление в сепараторе МПа 0,6
Диаметр пузырьков газа м 0,002
Плотность нефти при 20оС кг/м3  
Плотность пластовой воды при 20оС кг/м3  
Плотность газа при нормальных условиях () кг/м3 0,9924
Кинематическая вязкость товарной нефти: при 50оС   при 20оС     мм2    
  мм2  

 

Из материального баланса первой ступени сепарации следует, что в сепаратор поступает пластовая нефть в количестве: кг/ч, из сепаратора выходит газ в количестве: кг/ч.

Для предварительного выбора сепаратора необходимо определить объёмный расход жидкости и газа в сепараторе.

Объёмный расход жидкости:

 

 

где - плотность поступающей пластовой нефти (эмульсии) при 25оС, рабочей температуре в сепараторе, кг/м3.

Предварительно рассчитаем плотность эмульсии при 20оС по уравнению аддитивности, зная соотношение нефти и воды:

 

кг/м3

 

где = 869 кг/м3 – плотность нефти при 20оС;

= 1004 кг/м3 – плотность пластовой воды при 20оС.

Относительную плотность эмульсии при 25оС определим по уравнению:

 

 

В нашем случае:

 

 

Относительная плотность эмульсии при рабочей температуре:

 

 

Абсолютная плотность эмульсии:

 

кг/м3

Объёмный расход жидкости:

 

м3

 

Для выбора сепаратора объёмный расход газа необходимо определить при нормальных условиях:

 

м3

 

где = 0,9924 кг/м3 – плотность газа при нормальных условиях (см. п. 12.2).

Таблица 1

 

Техническая характеристика нефтегазовых сепараторов типа НГС

 

Шифр аппарата V, м3 DВ, м L, м Производительность, м3
по нефти по газу (при н.у.)
НГС-0,6-1200 6,3 1,2 5,57 20 – 100  
НГС-1,0-1200  
НГС-1,6-1200  
НГС-2,5-1200  
НГС-4,0-1200  
НГС-6,3-1200  
НГС-0,6-1600 12,5 1,6 6,22 45 – 225  
НГС-1,0-1600  
НГС-1,6-1600  
НГС-2,5-1600  
НГС-4,0-1600  
НГС-6,3-1600  
НГС-0,6-2000   2,0 7,96 86 – 430  
НГС-1,0-2000  
НГС-1,6-2000  
НГС-2,5-2000  
НГС-4,0-2000  
НГС-6,3-2000  
НГС-0,6-2400   2,4 11,06 160 – 800  
НГС-1,0-2400  
НГС-1,6-2400  
НГС-2,5-2400  
НГС-4,0-2400  
НГС-0,6-3000   3,0 14,15 300 – 1500  
НГС-1,0-3000  
НГС-1,6-3000  
НГС-2,5-3000  
НГС-4,0-3000  
НГС-0,6-3400   3,4 16,53 450 – 2250  
НГС-1,0-3400  
НГС-1,6-3400  
НГС-2,5-3400  
НГС-4,0-3400  

 

 

Из таблицы 1 выбираем сепаратор, который обеспечит необходимую производительность по жидкости и газу. Принимаем к установке горизонтальный сепаратор типа НГС–0,6–2400, со следующими характеристиками:

 

- объём V = 50 м3;

- внутренний диаметр Dв = 2,4 м;

- длина L = 11,06 м;

- производительность по жидкости 160 – 800 м3/ч;

- производительность по газу 82900 м3/ч.

 

Определяем максимальную пропускную способность этого сепаратора по пластовой нефти (эмульсии):

 

, м3

 

где F – площадь зеркала нефти, м2.

Обычно уровень жидкости в сепараторе находится несколько выше осевой линии. Для упрощения расчётов можно с достаточной точностью принять площадь зеркала нефти равной 95% от максимального значения:

 

м2

 

d – диаметр пузырьков газа, который не должен превышать 1…2 мм. Примем d = 2·10-3 м.

плотность эмульсии при рабочих условиях в сепараторе, кг/м3.

= 5,55 кг/м3 – плотность газа при рабочих условиях в сепараторе (см. п. 12.2).

динамическая вязкость эмульсии при 25оС, Па∙с. Для её расчёта необходимо предварительно определить динамическую вязкость нефти при 25оС. Для расчёта последней предварительно находим динамическую вязкость нефти при 20оС и 50оС.

Из условия известно, что кинематическая вязкость нефти при 20оС и 50оС составляет соответственно (см. п. 12.1):

 

м2

 

м2

 

Динамическая вязкость нефти при 20оС:

 

 

Для определения динамической вязкости нефти при 50оС находим сначала относительную плотность нефти при 50оС:

 

 

 

Абсолютная плотность нефти при 50оС составляет .

Динамическая вязкость нефти при 50оС:

 

 

Динамическую вязкость нефти при 25оС определяем из уравнения:

 

 

 

 

 

Динамическую вязкость эмульсии определим по формуле:

 

 

где B = 0,28 – доля воды в эмульсии.

Максимальная пропускная способность сепаратора по жидкости:

 

 

Таким образом, расчёт показывает, что максимальная пропускная способность выбранного сепаратора по жидкости превышает реальный расход пластовой нефти на входе:

 

7032,02 м3/ч > 597,22 м3

 

Следовательно, выбранный сепаратор обеспечит необходимые условия первой ступени сепарации нефти.

 

 

Вывод:

 

Произведя полный расчет пропускной способности гравитационного сепаратора первой ступени по жидкости при заданных параметрах, мы пришли к выводу, что выбранный сепаратор обеспечит необходимые условия первой ступени сепарации нефти.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Лутошкин, Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды [Текст]: учебник для вузов / Г.С. Лутошкин. – Изд. 3-е, стереотипное. Перепечатка со второго издания 1979 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 319 с.

2. Лутошкин, Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах [Текст]: учебное пособие для вузов / Г.С. Лутошкин, И.И. Дунюшкин. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 135 с.

3. Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела [Текст]: учебник для вузов / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. – 528 с.

4. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии [Текст]: учебник для вузов / А.И.Скобло [и др.]. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: ООО «НедраБизнесцентр», 2000. – 677 с.

 

Дополнительная

 

1. Байков, Н.М. Сбор, транспорт и подготовка нефти [Текст] / Н.М., Байков, Б.В. Колесников, П.И. Челпанов. – М.: Недра, 1975. – 317 с.

2. Каспарьянц, К.С. Промысловая подготовка нефти и газа [Текст] / К.С. Каспарьянц. – М.: Недра, 1973. – 376 с.

3. Байков, Н.М. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды [Текст] / Н.М Байков, Г.Н. Позднышев, Р.И Мансуров. – М.: Недра, 1981. – 261 с.

4. Тронов, В.П. Разрушение эмульсий при добыче нефти [Текст] / В.П. Тронов. – М.: Недра, 1974. – 272 с.

5. Эмирджанов, Р.Т. Основы технологических расчётов в нефтепереработке и нефтехимии [Текст]: учебное пособие для вузов / Р.Т. Эмирджанов, Р.А.Лемберанский. – М.: Химия, 1989. – 192 с.

6. Сарданашвили, А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа [Текст] / А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. Изд 2-е, перераб. и доп. – М.: Химия, 1980. – 256 с.

7. Рудин, М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика [Текст] / М.Г. Рудин. – Л.: Химия, 1989. – 464 с.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: