Характеристика геологічних умов та флюїду. Розробка покладів. Теоретичні основи експлуатації свердловин. Збирання, транспорт і підготовка продукції свердловин, страница 46

Рисунок 5.3 – Технологічна схема компресорної станції з колекторною обв'язкою двоступінчастих (повнонапірних) нагнітачів:

АБО – апарати повітряного охолодження; ПУ – пиловловлювач; ГПА – газоперекачувальний агрегат

Контрольні питання

1. Види систем збору газу та конденсату.

2. Система збору газу.

3. Система збору конденсату.

4. Призначення компресорних станцій.

5. Технологічна схема компресорних станцій.

§ 5.3 Застосування газосепараторів

 Призначення, принцип дії та будова газосепараторів

Газосепаратори – це апарати, призначені для відділення газу від твердих частинок і рідини. Процес відділення твердих та рідких частинок від газу називається сепарацією, а іноді − очищенням газу (рис. 5.4).

Рисунок − 5.4 – Сепаратори  гравітаційні вертикальні

Сепарація відбувається під дією різноманітних сил: гравітації (тяжіння), відцентрових, інерційних сил; при ударах та прилипанні частинок до твердих поверхонь; при проходженні потоку крізь відбійники, сітки, фільтри.

Залежно від основної діючої сили сепаратори поділяють на: гравітаційні, відцентрові, інерційні, з насадками й фільтроелементами. Як правило, в одному сепараторі прагнуть використовувати дію декількох сил, тобто конструюють багатофункціональні апарати (рис. 5.5).

Сепаратори оснащені трубопровідною арматурою (засувки, вентилі, регулюючі та запобіжні клапани тощо), контрольно-вимірювальними приборами і системою автоматизації.

100018

Рисунок 5.5 − Схема газосепаратора:

І – жалюзі; ІІ – сітчастий відбійник; ІІІ – фільтроелемент; 1 – вхідний патрубок; 2 – осаджувальна камера; 3 – відбійна секція; 4, 8 – вихідні патрубки; 4 – корпус; 6 – збірник рідини; 7 – підігрів; Г – газ; Ж – рідина (конденсат, вода, інгібітори); Т – тверді частинки (механічні домішки); Ч – частинка; G – сила тяжіння; F – сила винесення частинки потоком газу

Основні елементи конструкції газосепараторів: вхідний патрубок 1, осаджувальна камера 2, відбійна секція 3, збірник рідини та твердих частинок 6, вихідні патрубки 4, 8.

Вхідний патрубок 1 призначений для введення потоку продукції свердловини в апарат. Конструюють його таким чином, щоб уже при вході потоку в апарат починався процес сепарації. Для цього використовують тангенційний ввід та завихорювачі потоку.

Тангенційний ввід спрямовує потік по утворюючій поверхні циліндричного корпуса сепаратора. При такому вводі утворюється обертальний рух газу і на частинки починає діяти відцентрова та інерційна сили. Тверді частинки й рідина відкидаються до стінок апарата, притискуються і прилипають до них та стікають у збірник рідини.

Завихорювачі потоку (вихорові насадки) за допомогою нерухомих або рухомих спрямовуючих лопаток й поверхонь надають газу обертальний, вихровий рух, у зоні якого виникають значні відцентрові та інерційні сили, які сепарують газ. Осаджувальна камера 2 призначена для гравітаційного відділення твердих і рідких частинок від потоку газу.

На частинку, яка рухається в осаджувальній камері, діють дві протилежно спрямовані сили: тяжіння G та винесення потоком газу F. При рівності цих сил частинка знаходиться в підвішеному стані (немовби невагома). Для осадження частинки на дно сепаратора в збірник рідини необхідно, щоб G › F.

Теоретично можна визначити швидкість газу в осаджувальній камері, при якій сепаруються частинки заданого діаметра. В промисловій практиці прийнята швидкість газу 0,1 м/с, за котрої осаджуються частинки розміром 0,3 мм та більші. Для осадження більш дрібних частинок необхідно значно зменшити швидкість газу й відповідно пропускну спроможність газосепаратора. Відбійна секція 3 призначена для відділення від газу надзвичайно дрібних частинок діаметром до 20 – 80 мкм і туманоподібної вологи. Основні елементи відбійної секції – жалюзі, сіткові насадки та фільтроелементи.

Жалюзі – це набір пластин різноманітної конфігурації. Жалюзі виготовляють із нержавіючої сталі, зазвичай у гофрованому стані. В криволінійних каналах жалюзійної секції багаторазово змінюється напрям руху газу.