Определение пропускной способности горизонтального сепаратора и его конструктивных размеров

Целью расчета является определение конструктивных основных размеров сепаратора.

1. Диаметр определяется из условия рационального размещения отбойной насадки с учетом удельной нагрузки сепаратора по нефти.

где минимальный уровень жидкости,.

предел регулирования,.

высота слива жидкости,.

диаметр входного патрубка, м.

• 2. Определение длинны сепаратора:
  • (1)

где диаметр сепаратора, м длина отбойной насадки, м диаметр выходного патрубка, м.

3. Объем сепаратора равен:

(2).

При заполнении сепаратора по высоте объем жидкости составит 1,475.

4. Максимальная пропускная способность горизонтального сепаратора по газу при давлении в сепараторе 0,6 МПа и температуре 293 К составит (все поперечное сечение горизонтального сепаратора занято потоком газа).

(3).

где диаметр нефтегазового сепаратора, м;

доля поперечного сечения сепаратора, занятая потоком газа,.

давление в сепараторе,.

температура в сепараторе,.

(4).

где объемный расход жидкости,.

обводненность добываемой продукции;

отношение объема газа, выделившегося из нефти.

По определению.

(5).

где Vг (p) —объемный поток газа, выделившегося из нефти при давлении и температуре в сепараторе (объем газа приведен к нормальным условиям), м3/сут;

Vн — объемный поток нефти, поступающей в сепаратор, м3/сут. Если известно G (p) и найдено Vг (p), то.

5. Определение фактической удельной нагрузки по нефти:

(7).

Фактическая удельная нагрузка меньше рекомендуемой ;

6. Определение уноса нефти с газом:

(8).

В трапе должны быть созданы условия, при которых отдельные пузырьки газа, еще не выделившиеся в газовую среду, а находящиеся в потоке нефти в нижней части трапа, успели бы всплыть из нефти прежде, чем нефть выйдет из сепаратора.

Эти условия состоят в том, чтобы скорость движения нефтяного потока была меньше скорости всплывания газового пузырька, в нефти: < .

Скорость.

(9).

Скорость по формуле Стокса:

(10).

где d — диаметр пузырьков газа, примем его равным 0,02 см:

— плотность газа в условиях трапа; = г/см3;

— плотность нефти;

= 0,878; —абсолютная вязкость нефти, примем ее равной 0,02 пуаза.

Здесь можно пренебречь малой плотностью газа; знак минус показывает, что скорость частицы газа направлена вверх, т. е. она всплывает в нефти.

Так как = 0,5 см/сек < = 0,95 см/сек, то пузырьки газа диаметром больше 0,2 мм не будут увлекаться потоком нефти, а будут всплывать и присоединяться к газовой среде в трапе.