Технологический расчет основного оборудования Юрубчено-Тохомского месторождения, страница 15

где      V_ж – объемный расход жидкой фазы, м³/мин;

G_ж – расход жидкой фазы, кг/ч

 м³/мин

Скорость движения жидкой фазы определяем по формуле

,

где      K_з – коэффициент заполнения сепаратора жидкостью;

K_з= 0,5

м/мин

Длину сепаратора находим по формуле

L=W_ж∙τ ,

где      L – длина сепаратора, м;

τ – время пребывания нефти в сепараторе, мин.

Время пребывания в сепараторе неразгазированной нефти 10-20 минут.

Принимаем 15 минут.

L = 1,9∙10 = 19 м

В трехфазном сепараторе кроме сепарации нефти от газа происходит отделение свободной воды. Рассчитаем диаметр и длину аппарата, необходимых для обеспечения достаточного времени отстоя нефти.

Исходные данные для расчета:

-расход жидкости на входе в сепаратор, с учетом промывной воды  (5% мас.) составляет 318227 кг/ч в том числе:

- расход нефтегазовой смеси составляет 282562 кг/ч (см. табл. 2.18);

- расход воды составляет сумму массы воды поступающей из отстойников (14128 кг/ч) и массы воды содержащейся в нефти (21537 кг/ч)  и равен 35665 кг/ч;

Условия в сепараторе:

- температура 26 °С,

- давление 0,55 МПа.

На выходе из сепаратора обводненность нефти составляет не более 2,5%, поэтому массу воды, оставшейся в нефти, можно определить из выражения

= G_н∙0,025=28179∙0,025=7044 кг/ч,

где       - масса воды в нефти после сепаратора, кг/ч;

Рассчитаем массу воды, отделенную в сепараторе:

 = 35665-7044 =28621 кг/ч

Необходимый диаметр сепаратора рассчитываем по формуле

,

где      d – диаметр сепаратора, м;

V_ж – суммарный объемный расход жидкости при рабочих условиях, м³/с;

γ – кинематическая вязкость жидкости при рабочих условиях, м²/с.

Объемный расход жидкости находим по формуле

0,128 м²/с

Вязкость жидкости находим по формуле

γ = γ_н∙(1+2∙φ),

где      γ_н – кинематическая вязкость нефти при рабочих условиях, м²/с,

γ_н = 28,3∙10^-6  м²/с;

φ – коэффициент, учитывающий содержание воды в жидкости.

Коэффициент φ находим из соотношения

,

где      V_{Н О} – объем воды, м³/ч;

V_ж – объем жидкости, м³/ч.

= 35,6 м³/ч

=445,7 м³/ч

= 0,08

γ=28,3∙10^-6 ∙ (1+2∙0,08) =32,8∙10^-6 м²/с

Диаметр сепаратора находим из соотношения

 = 2,1 м,

Площадь сечения находим по формуле

=3,46м²

Скорость движения нефтепродукта в сепараторе определим из соотношения

 = 0,037 м/мин

При такой скорости жидкости отделение воды от нефти невозможно. Ламинарного движения жидкости можно достичь, используя 3 сепаратора с диаметром 2,5 м.

Площадь сечения определим по формуле

=4,9м²

Скорость движения нефтепродукта в сепараторе определим из соотношения

 = 0,004 м/с = 0,24 м/мин

По практическим данным принимаем время отстоя равным 20 мин.

Длину сепаратора, необходимую для обеспечения времени отстоя, рассчитываем по формуле

L = w_н∙τ = 0,24∙20 = 4,8 м

Выбираем 3 трехфазных сепаратора (V = 50 м³) типа ТФСК-Л

2.4.4 Расчет водоотстойника нефти О-1

Отстойник предназначен для отделения воды от нефти. Целью расчета является определение диаметра и длины аппарата, обеспечивающего достаточное время отстоя, числа отстойников.

В поток нефти на входе в отстойник подают воду с температурой 54°С, поступающую из электродегидраторов. Возврат воды в процесс предусматривается для использования полного потенциала «промывной воды». Из практических данных принимаем количество воды поступившей из электродегидраторов равным 5% мас. на нефть.

Массу воды поступающей из электродегидраторов определяем из соотношения

G_в =  

где     G_нс – расход нефтегазовой смеси на выходе из ТФС-1, кг/ч;

G_в – масса воды поступающей из электродегидраторов, кг/ч;

G_в = 14089 кг/ч

Расход жидкости на входе в отстойник, с учетом добавления в поток воды из электродегидраторов,  составляет 302907 кг/ч.

- расход нефтегазовой смеси составляет 281774 кг/ч (см. табл. 2.18);

- расход воды  составляет сумму массы воды поступающей из электродегидраторов  (14089 кг/ч) и массы воды содержащейся в нефти (7044 кг/ч)  и равен 21133 кг/ч.

Условия в отстойнике:

- температура 60 °С;

- давление 0,7 МПа.

На выходе из отстойника обводненность нефти составляет не более 1%. Массу воды, оставшейся в нефти, можно определим из выражения