Модернизация сепарационного отсека отстойника нефти ОГ-200С путем включения в технологический цикл батареи гидроциклонов-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Модернизация сепарационного отсека отстойника нефти ОГ-200С путем включения в технологический цикл батареи гидроциклонов-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
2.3.2 Конструктивное исполнение отстойника с усовершенствованием

В дипломном проекте предлагается усовершенствование отстойника, отстойник ОГ – 200С, рисунок 2.6, представляет собой горизонтальную стальную цилиндрическую емкость 1 диаметром 3400 мм с эллиптическими днищами.
При помощи перегородки 3 емкость разделена на два отсека, из которых левый I является сепарационным, а правый II — отстойным. Левый и правый отсеки емкости сообщаются друг с другом при помощи двух распределителей, представляющих собой стальные трубы 8 с наружным диаметром 426 мм, снабженные отверстиями в верхней части. Над отверстиями распределителей располагаются распределители эмульсии коробчатой формы 7, имеющие на своих боковых гранях отверстия.
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.
Совершенствованию подвергнется левый сепарационный отсек, так как именно в нем происходит дегазация пластовой воды. Отсеки сообщаются друг с другом при помощи двух распределителей, представляющих собой стальные трубы с наружным диаметром 426 мм, снабженные отверстиями, расположенными в верхней части. Над отверстиями располагаются распределители эмульсии коробчатой формы, имеющие на своих боковых гранях отверстия. В верхней части сепарационного отсека находится гидроциклон и сепаратор газа, соединенный при помощи фланцевого угольника со штуцером выхода газа, расположенным в левом днище. В верхней части отстойного отсека расположены четыре сборника нефти 4, соединенные с коллектором и штуцером выхода отстоявшейся нефти. В нижней части этого отсека имеется штуцер 6 для удаления отделившейся пластовой воды.
Подогретая нефтяная эмульсия через штуцер поступает в гидроциклон, а затем в газосепаратор, расположенный в верхней части сепарационного отсека. При этом из обводненной нефти выделяется часть газа, находящегося в ней как в свободном, так и в растворенном состоянии. Отделившийся газ через штуцеры сбрасывается в газосборную сеть. Уровень жидкости в сепарационном отсеке регулируется при помощи регулятора межфазного уровня, поплавковый механизм которого врезается в люк. Дегазированная нефть из сепарационного отсека попадает в два коллектора, находящихся в отстойном отсеке. Над коллекторами находятся распределители эмульсии. Из коллекторов нефть поступает под коробчатые распределители и через отверстия, просверленные в их боковых гранях, вытекает тонкими струйками под уровень пластовой воды в отсеке. Обезвоженная нефть всплывает вверх и попадает в сборник, расположенный в верхней части отстойного отсека и через штуцер выводится из аппарата.

2.3.3 Устройство и принцип действия мультигидроциклона

Основным элементом гидроциклонной установки является сепарирующий гидроциклонный элемент 8 (рисунок 2.7). Каждый гидроциклонный элемент устанавливается в стакан 11 и снабжается сливной камерой 4, соединенной со стаканом с помощью фланцев 12, завихрителем 9, рабочим элементом которого является сужающаяся винтовая канавка, позволяющая осуществить пленочное истечение жидкости. Кроме того мультигидроциклон снабжен тангенциальным входным патрубком, позволяющим потоку газонасыщенной нефти распределяться равномерно по всем гидроциклонным элементам. Тяжелая фаза из каждого гидроциклонного элемента поступает в сепаратор через опорный штуцер, а легкая фаза в виде парогазового потока по патрубкам 3 соединителя 5 собирается в газосборную камеру 3 и далее по трубопроводу направляется в сепаратор. Каждая сливная камера соединяется с гидроциклонным элементом посредством сливной трубки 2, снабженным коническим наконечником 7 для повышения эффективности сепарации. Кроме того каждая сливная камера соединяется со сборником-коллектором 6, жидкость из которого поступает в сепаратор через опорный штуцер. Наконечник 7 сливной трубки гидроциклона позволяет мелким взвешенным каплям жидкости отражаться от поверхности этого наконечника. Отраженные циркуляционные токи при этом движутся в том же направлении, что и осевой поток. Кроме того, мелкие капельки жидкости концентрируются на наружной поверхности сливной камеры и по мере накопления укрупняются за счет коалесценции.
Эти более крупные частицы в дальнейшем стекают вдоль наружной стенки наконечника и, попадая в центробежное поле путем срыва вихревым
потоком с острых кромок поверхности, отбрасываются в периферийную зону аппарата. Чем ближе к центру вращения, тем интенсивнее крутка потока. Поэтому наличие дополнительной отражательной поверхности и острой кромки в наконечнике сливного патрубка, находящейся в непосредственной близости от парогазового шнура, улучшают отделение мелких капель нефти путем различного угла отражения капель и потоков из-за различных ступенчатых углов наклона внешней отражательной поверхности наконечника сливного патрубка. Этому же способствует и наличие местного сопротивления для капель жидкости в проходном канале наконечника. Это сопротивление выполнено в виде торроидальной поверхности обтекаемой формы, так что центральный газовый вращающийся поток проходит через него, не встречая больших сопротивлений.
Наконечник сливного патрубка имеет наружную поверхность в виде конусов 1 и 2. последние имеют различный угол наклона, за счет чего и образуется ребро 3. внутренняя поверхность начинается с торроидальной поверхности 4. последняя с конусом 2 образует ребро 5.
Гидроциклонный аппарат монтируется в вертикальном положении и состоит из 4 гидроциклонных элементов 8, соединенных с помощью сливных камер 4 с газосборной камерой 3. Гидроциклонные элементы смонтированы в общем корпусе 1, имеющим входной патрубок для ввода смеси. Для ускоренного монтажа и возможности внутреннего осмотра аппарата все элементы аппарата крепятся на фланцевых соединениях. В нижних частях центральной камеры отвода газоконденсата и внутренней полости корпуса предусмотрены патрубки для удаления механических примесей и промывки аппарата.

В дипломном проекте была произведена модернизация сепарационного отсека отстойника ОГ200С путем включения в технологический цикл батареи гидроциклонов. В экономической части произведена оценка экономической эффективности данной модернизации.
При соблюдении всех мероприятий обеспечивается требуемая производственная и экологическая безопасность обслуживания данного оборудования. Мероприятия, предлагаемые в дипломном проекте, соответствуют необходимым требованиям по безопасности и экологичности.