Расчет и проектирование нефтегазового сепаратора с перфорированным коллектором
Введение
Поступающая из нефтяных и газовых скважин продукция не представляет собой соответственно чистые нефть и газ. Из скважин вместе с нефтью поступают пластовая вода, попутный (нефтяной) газ, твердые частицы механических примесей (горных пород, затвердевшего цемента).
Пластовая вода - это сильно минерализованная среда с содержанием солей до 300 г/л. Содержание пластовой воды в нефти может достигать 80%. Минеральная вода вызывает повышенное коррозионное разрушение труб, резервуаров; твердые частицы, поступающие с потоком нефти из скважины, вызывают износ трубопроводов и оборудования. Попутный (нефтяной) газ используется как сырье и топливо.
Технически и экономически целесообразно нефть перед подачей в магистральный нефтепровод подвергать специальной подготовке с целью ее обессоливания, обезвоживания, дегазации, удаления твердых частиц.
Для этого используются различного рода сепараторы. В одних случаях сепараторы применяются для довольно грубого разделения нефти и поп
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1 Техническое обоснование 6
1.1 Обзор систем подготовок нефти 6
1.2 Сепарационные установки и область их применения 7
1.3 Назначение и конструктивные особенности сепараторов 17
2 Обзор технической и патентной литературы 22
2.1 Факторы влияющие на эффективность сепарации 22
2.2 Влияние формы сепаратора на его конструкцию 25
2.3 Конструкции сепараторов 26
2.4 Описание предлагаемой модернизации 44
3 Расчет нефтегазового сепаратора 47
3.1 Исходные данные для расчета 47
3.2 Определение пропускной способности горизонтального сепаратора и его конструктивных размеров 48
3.3 Расчет обечайки сепаратора 51
3.4 Расчет крышки сепаратора 53
3.5 Расчет фланцевого соединения 54
3.6 Расчет укрепления отверстий в стенках сепаратора 67
3.7 Расчет опор корпуса 71
Заключение 76
Список литературы 77
Список литературы
1. Авдеев В.В., Уразаков К.Р., Далимов ВУ. Справочник по добыче нефти. Уфа, 2001, 340 с.;
2. http://www.pbm.onego.ru/rus/ - Горячая штамповка эллиптических и сферических днищ;
3. ГОСТ 12.1.003-83* ССБТ. Шум. Общие требования безопасности;
4. ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования;
5. ГОСТ 12.1.030-81* ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление;
6. ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ Средства и методы защиты от шума.Классификация;
7. Ефимченко С.И., Прыгаев А.К. Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Часть 1. М.: Издательство «НЕФТЬ И ГАЗ» РГУ нефти и газа им. Губкина, 2006, 725 с.;
8. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С. и др. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 1. М.: Нефть и газ, 2002, 768 с.;
9. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Каштанов В.С. и др. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 2. М.: Нефть и газ, 2003, 806 с.;
10. Инструкция по техническому надзору и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, на которые не распространяются Правила Госгортехнадзора ИНТЭ-93;
11. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Ленинград ХИМИЯ, 1991. – 353 с.;
12. Краснов В.А., Шишкин Н.Д., Слащев Ю.В. Заявка на полезную модель «Нефтегазовый сепаратор» № 2010106896 от 24.02.2010
13. Мильштейн Л.М. Нефтегазопро
Не успевшие скоалесцировать (соединиться) в крупные агрегаты и не попавшие в газоотводную вилку пузырьки газа вместе с нефтью направляются в плоский диффузор 11, в котором постепенно
происходит снижение скорости нефтегазового потока.
1 — тангенциальный ввод газонефтяной смеси; 2 — головка гидроциклона; 3 — отбойный козырек газа; 4 — направляющий патрубок; 5 — верхняя емкость сепаратора; б — перфорированные сетки для улавливания капельной жидкости; 7 — жалюзийная насадка; 8 — отвод газа; 9 — нижняя емкость гидроциклона; 10 — дренажная трубка; 11 — уголковые разбрызгиватели; 12 — направляющая полка; 13 — перегородка; 14 — исполнительный механизм
Рисунок 6- Гидроциклонный двухъемкостной сепаратор
Из диффузора нефтегазовый поток попадает с малой скоростью на наклонные полки 10, где происходит интенсивное отделение оставшихся пузырьков газа от нефт