АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СЕПАРАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Газоводонефтяная смесь, как это было показано в типовой тех­нологической схеме автоматизированного нефтедобывающего пред­приятия (см. рис. 18.1), после измерения дебита на групповых из­мерительных установках поступает в сепарационные установки, где отделяется нефть от газа и частично от воды. Это разделение осу­ществляется для: а) получения нефтяного газа, используемого как топливо или как химическое сырье; б) уменьшения интенсивности перемешивания нефтегазового потока и снижения возможности об­разования нефтяных эмульсий; в) уменьшения пульсации давления при транспортировании нефтегазоводяной смеси по сборным кол­лекторам до дожимной насосной станции (ДНС) или установки подготовки нефти (УПН).

Для первичной сепарации нефти и газа, а также оперативного измерения объема отсепарированной нефти, выделившегося газа и обеспечиванкя дальнейшего транспорта нефти по нефтепромысло­вым трубопроводам применяют блочные автоматизированные сепа­рационные установки: СУ2-750, СУ2-1500 и СУ2-3000, имеющие пропускную способность соответственно 750, 1500 и 3000 м³/сут.

Схема установки показана на рис. 18.8. Газонефтяная смесь че­рез задвижку 12 направляется в гидроциклонную головку 13 и да­лее поступает в верхний сепаратор, где газ отделяется от капель жидкости. Далее нефть проходит через фильтр 16, турбинный счет­чик 1 и направляется в нефтесборный коллектор.

Камерная диафрагма 2,а, установленная на газовой линии, пред­назначена для измерения с помощью дифманометра объема отсепарированного из нефти газа. Сепаратор оборудован предохранитель­ным клапаном 29, обеспечивающим уменьшение давления из сепарационной емкости при его аварийном превышении. Для улавлива­ния капель из уходящего газа предусмотрен расширитель.

Системой автоматизации предусмотрены автоматическое регу­лирование уровня в сепараторе, автоматическая блокировка уста­новки при аварийном повышении уровня и давления и передача ава­рийных сигналов на диспетчерский пункт. Регулирование уровня осуществляется двумя механическими регуляторами уровня 6, 7, размещенными на нижней сепарационной емкости и соединен­ными с исполнительными механизмами — регулирующими клапана­ми, расположенными соответственно на линиях отвода выделивше­гося газа и отсепарированной нефти.

Автоматическая блокировка установки при аварийном взливе жидкости в сепараторе выполняется с помощью сигнализатора уров­ня 8 типа ПФ-40-СУВЗГ-4, соленоидного пилотного клапана 9 типа КСП-4М, осущителя 19 типа ОГ-8 и задвижки 10 с пневмоприводом, установленным на линии поступления нефти в сепаратор.

Если уровень жидкости достигнет аварийной отметки, поплав­ковый сигнализатор 10 выдает электрический сигнал на клапан КСП-4М, который при этом обеспечивает подачу воздуха на пневмопривод задвижки 10. Задвижка перекроет линию поступления нефти в сепаратор.

Осушитель газа 19 предназначен для подготовки газа, используе­мого в системе автоматики. Автоматическая защита от превышения давления осуществляется с помощью датчика давления 3 (электро­контактный манометр ВЭ-16РБ), установленного на линии отвода газа после сепаратора. При аварийном повышении давления сигнал от электроконтактного манометра поступает на КСП-4М 9. Си­стема блокировки, управляющая задвижкой 13, действует аналогич­но блокировке при аварийном взливе жидкости. После устранения аварийной ситуации на сепарационной установке задвижка 10 открывается вручную домкратом типа ВД-3.

Вторичные приборы размещены в шкафу автоматики, устанав­ливаемом на открытом воздухе рядом с сепарационной установ­кой. Давления контролируют стандартными техническими маномет­рами.

Автоматизированные блочные сепарационные установки с насосной откачкой. Если после сепарации дав­ление, под действием которого выходит нефть, недостаточно для даль­нейшего движения по промысловой транспортной сети, применяют сепарационные установки типа СУН с откачивающими насосами. Ус­тановки выпускаются трех модификаций: СУН-1-750-6, СУН-2-750-6, СУН-1-1500-6. Первая цифра после буквенного шифра указывает на тип гидроциклонного сепаратора — одноемкостный или двухъемко­стный (1 и 2), второе число—на пропускную способность установ­ки (в м³/сут); третья цифра — на рабочее давление в сепараторе. Схема установки показана на рис. 18.9. Технологическая схема ана­логична схеме СУ (см. рис. 18.8),

Установка комплектуется двумя или тремя откачивающими насосами типа ЦС или МС, смонтированными единым блоком на сварной раме. На установке СУН предусмотрено автоматическое согласование пропускной способности с объемом поступающей в сепаратор жидкости. Это выполняется механическим регулятором уровня РУМ 1, смонтированным в сепараторе с регулирующим кла­паном 2, установленным на линии выхода нефти после насосов, от­качивающих жидкость. В случае внезапного прекращения подачи по сигналу электроконтактных манометров 3, установленных на выкиде насосов, последние будут остановлены. При аварийной оста­новке рабочего насоса схемой автоматики предусмотрено включение резервного. Автоматическая защита установки при аварийном уров­не в сепараторе осуществляется датчиком предельного уровня 4 типа ДПУ-1М, включающим с помощью соленоидного пилотного клапана КСП-4 задвижку с пневмоприводом 5 типа ПИТ-1, уста­новленную на линии входа газонефтяной смеси в сепаратор. Защита от аварийного превышения давления осуществляется электрокон­тактным манометром. При этом, как и в случае аварийного повы­шения уровня, перекрывается входная линия.

При аварийном взливе жидкости в сепараторе, превышении в нем допустимого давления, отключении насоса на диспетчерский пункт посылается сигнал аварии. На установке предусмотрен ме­стный контроль объема отсепарированной нефти с помощью тур­бинного счетчика 7. Объем отсепарированного газа определяют с помощью переносного дифманометра ДТ-50, подключаемого к уста­новленной на выходе газа камерной диафрагме типа Д'КН-10. Для местного контроля давления в сепараторе предусмотрен манометр 6.

Автоматизированные концевые блочные сепарационные установки. Предназначены они для сепарации газа из нефти при атмосферном либо избыточном давлении, равном 5— 15 кПа. В схеме установки, приведенной на рис. 18.10, сепарационный блок состоит из двух горизонтальных емкостей 7 и 5, разме­щенных друг над другом и соединенных сточным патрубком 4. Верхняя емкость служит для освобождения отсепарированного га­за от сопутствующих капель жидкости.

Для этого в ней установлены отбойники грубой 9 и тонкой 3 очисток газа. Нижняя сепарационная емкость обеспечивает полную сепарацию нефти. Сепарационный блок установлен на высоком ос­новании 18 для обеспечения движения отсепарированной нефти са­мотеком до резервуарного парка. В зависимости от условий работы газосборной системы высота таких оснований составляет 1; 9; 12 или 15м.

Поступающая нефть по лотку 10 попадает на распределитель 6, обеспечивающий равномерный сток ее через патрубок 4 в нижнюю емкость. Далее нефть движется по лотку 2 тонким слоем, что повы­шает эффективность сепарации. Патрубок 13 предусмотрен для выхода отсепарированного газа из нижней в верхнюю емкость и для выравнивания давления в них. Для осаждения из нефти и удаления механических примесей в нижней емкости установлена перегород­ка 16. Системой автоматики предусмотрены регулирование уровня нефти в сепараторе и автоматическая защита при аварийном пре­вышении уровня. Механический регулятор 15 с исполнительным ме­ханизмом 17, установленным на сливной линии, поддерживает за­данный уровень в сепараторе. Механический регулятор 12 с испол­нительным механизмом 11 на входе в сепаратор обеспечивает защиту при аварийном взливе нефти в сепараторе. Для измерения уровня нефти в сепараторе применяют буйковый уровнемер 19 типа УБ-51-04. Для сигнализации аварийного превышения уровня жидко­сти используют датчик 20 типа ДПУ-1, для сигнализации о предель­ном давлении—электроконтактный манометр 14 типа ВЭ-16-РБ.

На верхней сепарационной емкости установлен предохранитель­ный клапан 5 для сброса газа при избыточном давлении. Для улав­ливания имеющихся в сбрасываемом газе капель предусмотрен рас­ширитель 1. Автоматизированные блочные концевые сепарационные установки выпускают с пропускной способностью 1000, 2000 и 5000 м³/сут.

Автоматизированная блочная установка для се­парации и предварительного обезвоживания неф­ти. Блочная автоматизированная сепарационная установка типа БАС-100 позволяет уменьшить количество воды, содержащейся в нефти, поступающей на установки подготовки (обезвоживания) неф­ти, что улучшает режим работы последних и обеспечивает значи­тельную экономию топлива (рис. 18.11). Нефть после сепарационных установок смешивается с горячей пластовой водой, поступаю­щей с установок подготовки нефти, и направляется в отсек 7 на полки 6, где из нее выделяется газ и поступает в газосборную сеть. Перепад давления между двумя отсеками, разделенными перегород­кой 8, поддерживается регулятором 2, вследствие чего частично де­газированная нефть через разделительный патрубок 14 поступает в отсек 9. Здесь регулятором 11 поддерживается заданный уровень горячей пластовой воды. При движении эмульсии через этот слой воды происходит интенсивное перемешивание, глобулы воды стал­киваются, укрупняются и осаждаются. Частично обезвоженная нефть через патрубок 10 выводится из сепаратора и направляется на установку подготовки нефти. Выделившаяся вода через патру­бок 13 сбрасывается в дренажную линию. Объем поступающей и уходящей с установки нефти измеряют турбинными расходомера­ми 1 и 12.

Регулирование уровня водонефтяного раздела осуществляется регулятором 2 типа РУР-1. В случае аварийного взлива и превы­шения давления подаются аварийные сигналы соответственно дат­чиком предельного уровня 4 типа ДПУ-1М и электроконтактным манометром 5. При избыточном давлении в сепараторе газ сбрасы­вается через предохранительный клапан 3.