Качество работы
газонефтяных сепараторов первой ступени определяется в основном условиями
работы осадительной и каплеуловительной секции. При этом эффективность
сепарации газа оценивается удельным количеством капельной жидкости (нефти),
уносимой потоком газа из сепаратора и характеризуемой коэффициентом уноса
жидкости
Kж=Gж/Gг,
где Gж – объёмный расход капельной жидкости, уносимой потоком газа
из сепаратора, м3/сут;
Gг – объёмный расход
газа на выходе из сепаратора, м3/сут.
При этом все объёмные расходы газа и
жидкости приведены к давлению и температуре в сепараторе. Принимается также,
что в сепараторе газообразная и жидкая фазы находятся в термодинамическом
равновесии.
Рекомендуется
при расчетах и проектировании газонефтяных сепараторов принимать
Kж 10-8,
Технико-экономическое совершенство газонефтяных сепараторов определяется
его пропускной способностью и металлоёмкостью. Максимально допустимую скорость
(м/с) газового потока в гравитационных сепараторах при давлении сепарации
рекомендуется определять по формуле
wF (p) 0,245p-0,5 ,
где p – давление в
сепараторе, МПа.
В вертикальных
сепараторах допустимые скорости потока газа относятся к полному поперечному
сечению сепаратора, а в горизонтальных к поперечному сечению аппарата, а не
занятому жидкостью. Таким образом, объёмная пропускная способность сепаратора
по газу, приведённая к нормальным условиям, будет определяться следующим
образом:
QFП = F*wF (p)*p*To/po*T*z
, (8.2.4)
где F – площадь поперечного сечения потока газа
в сепараторе;
p
– давление в сепараторе, МПа;
T – температура в сепараторе, К;
z – коэффициент сжимаемости реального газа;
po ,To - нормальные давления и температура (po=0,1013 МПа, To=273 К).
В первом приближении, подставляя в (8.2.4) скорость (8.2.3) и
пренебрегая различием объёмов реального и идеального газов при давлениях первой
ступени сепарации нефти на промыслах по 0,6 МПа, получают (м3/с)
Вместо (8.2.6) можно пользоваться формулой, выражая Qгп
в м3/сут
Для обеспечения пропускной способности газонефтяного сепаратора по газу
(8.2.6) пропускная способность его по жидкости (м3/с) должна быть не
менее
где G(p) – отношение объёма газа, выделившегося из нефти при
давлении и температуре в
сепараторе, к объёму нефти (объём газа приведён к нормальным условиям);
B – обводнённость добываемой продукции.
Для заданных размеров газонефтяного сепаратора доля сечения, занятая
потоком газа, должна удовлетворять неравенству
где fг – доля поперечного сечения
сепаратора, занятая потоком газа;
D – диаметр газонефтяного сепаратора, м;
Qж – объёмный расход
жидкости, проходящий через сепаратор, м3/с.