Нефтегазосепараторы НГС для разделения и дегазации нефти

НГС применяют на дожимных насосных станциях, установках предварительного сброса воды, центральных пунктах сбора и других объектах промысловой подготовки. Назначение аппарата зависит от его места в технологической схеме: первая ступень принимает поток с высоким газосодержанием, последующие ступени работают при другом давлении и обеспечивают более глубокую дегазацию.

Как работает нефтегазосепаратор

1. Ввод и распределение смеси. Входное устройство гасит энергию потока, ограничивает пенообразование и равномерно распределяет среду по сечению корпуса.
2. Выделение свободного газа. При снижении скорости и изменении направления движения газ отделяется от жидкости и направляется в газовую полость.
3. Отстой жидкой фазы. В рабочем объёме продолжается выделение пузырьков газа. Время пребывания назначается по расходу, свойствам нефти и требуемой степени дегазации.
4. Очистка отводимого газа. Каплеуловитель или другая сепарационная ступень уменьшает унос жидкости в газовый патрубок.
5. Контроль уровня и вывод фаз. Жидкость отводится по сигналам системы контроля уровня, газ — через отдельный патрубок с регулированием давления. Алгоритм защиты определяется проектом автоматизации.

Если технологическая задача предусматривает самостоятельное отделение пластовой воды, аппарат рассчитывается как трёхфазный. Наличие воды в исходной смеси само по себе не означает, что любой НГС обеспечивает её нормативное отделение: для этого требуются отдельная зона отстоя, контроль межфазного уровня и соответствующие выводы.

Основные параметры исполнения

Уточнение по температуре: температурный диапазон не следует переносить с одного проекта на другой. Он устанавливается после получения расчётной температуры среды, минимальной температуры наружного воздуха и требований к материалам. В документации конкретного НГС указываются рабочая и расчётная температуры.

Внутренние устройства

• входной распределитель или отбойник для первичного разделения;
• успокоительные и распределительные перегородки;
• пеногасящие элементы — при подтверждённой склонности нефти к вспениванию;
• каплеуловитель на выходе газа;
• переливные устройства и внутренние трубопроводы;
• дренаж, устройства контроля рабочего и аварийного уровня;
• люки и штуцеры для осмотра, очистки и подключения КИПиА.

Набор внутренних устройств определяется расчётом. Избыточное усложнение увеличивает массу, стоимость и гидравлическое сопротивление, а недостаточная комплектация не обеспечивает требуемое качество разделения.

От чего зависят диаметр, длина и рабочий объём

Газовая зона рассчитывается по допустимой скорости и уносу капель. Жидкостная зона — по производительности, необходимому времени пребывания, газовому фактору, вязкости, плотности и вспениваемости нефти. Для трёхфазного аппарата дополнительно учитывают скорость разделения нефти и воды, устойчивость эмульсии и положение межфазного уровня.

Диаметр корпуса выбирают совместно с длиной: одинаковый объём можно получить разными сочетаниями размеров, но они по-разному влияют на условия разделения, транспортировку, опоры и обслуживание. Окончательная компоновка должна учитывать ограничения площадки и возможность извлечения внутренних устройств.

От чего зависят масса и габариты

• рабочий объём, диаметр и длина корпуса;
• расчётное давление и температура, марка стали и прибавка на коррозию;
• число и размеры штуцеров, люков, опор и внутренних перегородок;
• каплеуловители, пеногасители и другие внутренние устройства;
• теплоизоляция, площадки и лестницы обслуживания;
• арматура, КИПиА, трубопроводная обвязка и рамное основание.

Точные масса, габариты, диаметры штуцеров и нагрузки на фундамент фиксируются в чертеже общего вида после расчёта. Справочная масса аппарата другого объёма или давления для проектирования не используется.

Блочное исполнение НГС

В согласованную границу блочной поставки могут входить нефтегазосепаратор, рама, трубопроводная обвязка, запорная и регулирующая арматура, предохранительные устройства, приборы давления и уровня, кабельная продукция и локальная система управления. Состав определяется техническим заданием; инженерные сети площадки и внешние трубопроводы включаются только при прямом указании в договоре.

Исходные данные для расчёта

• расход нефти, газа и воды в минимальном, нормальном и максимальном режимах;
• газовый фактор, давление насыщения и компонентный состав газа;
• плотность, вязкость, обводнённость, содержание механических примесей и склонность к пенообразованию;
• рабочее и расчётное давление, рабочая и расчётная температура;
• требуемая степень дегазации и допустимый унос жидкости с газом;
• необходимость отделения воды и требования к качеству выводимых фаз;
• ограничения по габаритам, климатическое исполнение, материалы и прибавка на коррозию;
• требования к арматуре, КИПиА, автоматизации и комплектности.

Для подготовки предложения направьте опросный лист, технологическую схему и режимные параметры. Общая логика выбора аппарата приведена также в разделе промышленных сепараторов.