Сепараторы с предварительным отбором газа

При совместном движении нефти и газа в трубопроводах протяжённостью несколько километров в результате падения давления происходит медленная, но равновесная сепарация нефти от газа. Так, при движении нефтегазовой смеси в трубе со скоростью до 5 м/с, наблюдается почти полное разделение потока на жидкую и газовую фазу. Это явление и используется в сепараторах с предварительным отбором газа.

Для этого предусматривают подводящую трубу необходимого диаметра, обеспечивающую разделение фаз и устройство для отбора газа из трубы (см. рис. 8.7).

Нефтегазовая смесь подводится к корпусу сепаратора по наклонному трубопроводу 1, наклон которого к горизонту может колебаться в пределах 3…4^о. К нему вертикально приварена газоотводная вилка 2 – компенсатор-депульсатор. В наклонном трубопроводе нефть и газ ещё больше разделяются, нефть по продолжению трубопровода вводится в корпус сепаратора, а газ по вилке поступает в каплеуловитель 3, который фактически работает как сепаратор газа от капель нефти, поэтому его ещё называют газосепаратор. Унесённые потоком газа капли нефти задерживаются в жалюзийных насадках 4 и стекают через патрубок 5 в сепаратор.

Нефть с остатками газа поступает в корпус сепаратора и попадает сначала в плоский диффузор (на схеме не показан). В диффузоре постепенно происходит снижение скорости нефтегазового потока. Из диффузора нефть поступает с малой скоростью на наклонные полки 6, где происходит интенсивное отделение оставшихся пузырьков газа от нефти. Полки находятся под углом 5…7^о, они имеют поперечные планки-пороги 7 высотой 20…25 см через 50…70 см – для турбулизации потока. По ходу движения нефти предусмотрены пеногасители 8.

Рис. 8.7. Схема сепаратора с предварительным отбором газа:

I – нефтегазовая смесь; II – газ; III – нефть; 1 – наклонная подводящая труба; 2 – газоотводная вилка (компенсатор-депульсатор); 3 – каплеуловитель (сепаратор газа); 4 – жалюзийные насадки; 5 – дренажный патрубок; 6 – наклонные полки; 7 – поперечные планки-пороги; 8 – пеногасители; 9 – отсек для улавливания мехпримесей; 10 – перегородка; 11 – отсек для сбора разгазированной нефти; 12 – штуцер для отвода нефти; 13 – патрубок для отвода газа; 14 – штуцер для отвода мехпримесей

Отделившийся в корпусе сепаратора газ поступает через патрубок 13 в каплеуловитель 3. Нефть поступает сначала в отсек 9 для улавливания грязи и механических примесей, затем через перегородку 10 – в отсек 11 и через штуцер 12 отводится из сепаратора.

Такой способ сепарации позволяет значительно ускорить отделение газа от нефти. Газ внутри сепаратора не соприкасается с потоком жидкости, что уменьшает унос капелек нефти, так как газ имеет большую скорость. Кроме этого, в сепараторах с предварительным отбором газа меньше объём пены.

В гидроциклонных сепараторах из-за активного перемешивания фаз в нефти остаётся примерно в четыре раза больше пузырьков газа диаметром 2…3 мкм, чем в сепараторах с предварительным отбором газа. Поэтому унос газа с нефтью в гидроциклонных сепараторах больше, так как эти пузырьки не успевают полностью выделиться из нефти.