Технологический расчёт

6. Технологический расчёт

Поверочный технологический расчет проводится с целью выявления максимально возможной производительности оборудования установки предварительного сброса воды по жидкости.

6.1 Технологические параметры УПСВ-3 НГДУ «Мамонтовнефть»

I ступень сепарации С-1: температура 40-45^оС, давление 1,5-3атм.(0,15-0,3 мПа).

Отстой с обезвоживанием:температура 40- 45оС, давление 1,2-2,5 атм. (0,12-0,25 мПа).

IIступень КСУ: температура 40-45оС, давление 0-0,2атм. (0-0,02 мПа).

Газовый фактор 43 м³/т /12/

Сырье – газоводонефтяная жидкость.

Характеристика нефти НГДУ «МН»:

Плотность, кг/м³ 871-885

Вязкость, мм²/с (при 20^оС) 22-53

Массовое содержание, %:

Серы 1,2-1,5

Смол селикагелевых 7-11

Асфальтенов 1,8-5,0

Парафинов 2,9-3,9

Можем сделать заключение:

нефть парафинистая > 1,5%

сернистая > 1,8 %

Тип нефти - средняя (р(20^оС) - 851- 885 кг/м³)

нефть высокоэмульсионная (I группы)

I группа - это нефть с плотностью при 20°С - 860-890кг/м³,

вязкостью при 20°С - 12-15 и выше мм²/с,

содержание смол 5-15%,

асфальтенов - 1-7%. /13/

6.2 Поверочный расчет технологического оборудования

6.2.1 Расчёт аппаратов I ступени сепарации

Нефтегазовый сепаратор НГС 2-1,0-2400-2-И, объёмом 100м³.

кол-во аппаратов -2 шт.

Входной сепаратор предназначен для сепарации газа из жидкости

Давление 1,5-3,0 кгс/см ² (0,15-0,3 мПа),

температура 40- 45°С по РД 39-0004-90

Объем сепаратора 100 м³,

Время нахождения жидкости в сепараторе 5 минут.

Обводнённость нефти НГДУ «МН» - 85%

Найдём плотность жидкости по формуле:

р_ж =  (7)

где r_ж - плотность жидкости, кг/м³;

r_н - плотность нефти, кг/м³;

r_в - плотность воды, кг/м³ ;

В - обводнённость нефти в долях

р_ж = = 987 кг/м³

Рассчитаем производительность аппарата в минуту по формуле:

Q = (8)

где Q - производительность аппарата, м³/мин, м³/час;

V - объём аппарата, м³;

с – коэффициент заполнения объёма аппарата жидкостью, равен 0,6;

t- время пребывания, мин

Q == 12 м³/мин = 720 м³/час

Рассчитаем объемный расход потока:

υ_ж = (9)

где υ_ж - объёмный расход потока, м³/сут;

n- количество аппаратов, шт;

1,2 - коэффициент запаса, применяемый, если будет дополнительная подача жидкости;

Q - производительность аппарата, м³/мин, м³/час.

υ_ж = = 28 800 м³/сут

Максимальное количество жидкости, поступающей на установку, находим по формуле:

Q_ж = υ_ж* р_ж /1000 (10)

где Q _ж - количество жидкости поступающей на установку, т/сут;

υ_ж - объёмный расход потока, м³/сут;

р_ж - плотность жидкости, кг/м³.

Q_ж = 28 800* 987/1000 = 28 426 т/сут.

Эскиз нефтегазового сепаратора без сброса воды представлен на рис. 8. /14/

Из расчёта видно, что пропускная способность 2 входных сепараторов, объёмом 100 м³

каждый, 28 800 м³/сут (28 426 т/сут).

6.2.2 Расчёт отстойников

отстойник ОГ-200 1-1,0-3400-2-И, объёмом 200м³

кол-во аппаратов -6 шт.

Температура обезвоживания 40-45°С,

давление 1,2-2,5 кгс/см² (0,12-0,25 мПа),

время отстоя эмульсии 30-60 минут,

Рассчитаем производительность аппарата в минуту по формуле (8):

Q == 4 м³/мин = 240 м³/час

Рассчитаем объемный расход потока по формуле (9):

υ_ж = = 28 800 м³/сут

Из расчёта видно, что пропускная способность 6 отстойников, объёмом

200 м³ каждый, 28 800 м³/сут (28 426 т/сут).

Эскиз отстойника ОГ-200 1-1,0-3400-2-И представленна рис. 9. /14/

6.2.3 Расчёт аппаратов II ступени сепарации

В качестве концевой сепарационной установки принят

нефтегазовый сепаратор НГС 2-1.0-2400-2-И объёмом 100 м³

кол-во аппаратов -2 шт.

Температура эмульсии 40-45°С,

давление 0-0,2 кгс/см² (0-0,02 мПа),

время отстоя 5-10 минут,

Рассчитаем производительность аппарата в минуту по формуле (8):

Q == 12 м³/мин = 720 м³/час

Рассчитаем объемный расход потока по формуле (9):

υ_ж = = 28 800 м³/сут

Рассчитаем работу КСУ в аварийном режиме.

Сброс жидкости после сепараторов первой ступени сепараторов С1/1, С1/2.

Обводненность нефти – 85 %.

Проверим производительность КСУ в минуту по формуле (8):

Q == 12 м³/мин = 720 м³/час

Объем жидкости, поступающей на КСУ будет равен:

υ_ж == 1200 м³/час

Объем КСУ рассчитывается с учетом нагрузки по жидкости и времени пребывания по формуле:

V = , (11)

где υ_ж - объёмный расход потока, м³/час;

t- время пребывания, мин;

с – коэффициент заполнения объёма аппарата жидкостью, равен 0,6;

1,2 - коэффициент запаса, применяемый, если будет дополнительная подача жидкости;

V = = 200 м³.

Рассчитаем необходимое количество аппаратов, когда КСУ работает в аварийном режиме, по формуле:

n = , (12)

где υ_ж - объёмный расход потока, м³/час;

1,2 - коэффициент запаса, применяемый, если будет дополнительная подача жидкости;

Q - производительность аппарата, м³/час.

n = = 2,0

Время пребывания жидкости в сепараторе принято в зависимости от типа нефти в соответствии с РД 39-0004-90/15/. Сепарационное оборудование, представлено в табл. 11.

/16,17/

Таблица 11

Характеристика оборудования

Вывод: по поверочному расчёту существующих аппаратов установки предварительного сброса воды с учетом технологических параметров (температуры и давления), принятых в схеме показано, что максимальная пропускная способность оборудования по нефти и жидкости - 28 800 м³/ сутки (28 426 т/сут).