(КДФТ/ПТВО)
газа из нефтегазовой смеси и применяется на различных этапах системы сбора и подготовки
продукции. В зависимости от точки включения в технологическую схему устройство называется по-разному: при установке на площадке централизованной подготовки (например, УПН или УПСВ) используется термин «КДФТ», при размещении в линейной части сбора — «Путевой трубный водоотделитель (ПТВО)». В обоих случаях конструкция и функциональность оборудования идентичны.
При проектировании установок предварительного сброса воды (УПСВ) целесообразно включать в состав схемы трубные концевые делители фаз (КДФТ). В этом случае поток равномерно распределяется между параллельными трубными секциями КДФТ, где происходит дополнительная сепарация остаточного газа и динамически-устойчивое разделение жидкости на нефть и воду. Такой режим обеспечивает более глубокую подготовку продукции: улучшаются характеристики нефти за счёт снижения остаточной обводнённости, а отделённая вода достигает показателей, позволяющих использовать её в системе ППД без дополнительной очистки (не более 30 мг/л нефтепродуктов и мехпримесей). Внедрение КДФТ снижает энергетические затраты на УПН, сокращает потребление химреагентов и повышает общую эффективность комплекса. КДФТ следует рассматривать не как альтернативу, а как эффективное дополнение к классической схеме подготовки.
Рис.1 Общий вид КДФТ/ПТВО
1 – Узел отбора газа, 2 – Трубная секция, 3 – Трубопроводная обвязка, 4 – опора.
· Узел предварительного отбора газа (УПОГ), предназначенный для отбора отделившегося свободного газа в подводящем коллекторе;
· Наклонные трубные секции в количестве 1, 2 или 4 шт. в зависимости от производительности, предназначенные для отделения воды от нефти и ее дегазации. Угол наклона трубных секций аппарата составляет 6-9 градусов;
· Внутренние полочные коалесцеры-осадители в нижней части секции, предназначенные для доочистки воды от механических примесей и нефти.
Система автоматизации КДФТ (при необходимости) состоит из двух уровней:
· Нижний уровень – контрольно-измерительные приборы (КИП) и контроллеры, объединенные в распределенную сеть локального контроля и управления;
· Верхний уровень – автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора (контроллер), расположенное в операторной.
Принцип работы концевого делителя фаз трубного основан на законах гидростатики и гидродинамики, вода, обладающая большей плотностью по отношению к нефти, направляется в нижнюю часть аппарата и выводится в трубопровод приема воды. Нефть поднимается в верхнюю часть аппарата, откуда отводится на дополнительную подготовку.
Для обеспечения требуемого качества подготовки продукта в аппарате устанавливаются коалесцирующие устройства для укрупнения эмульгируемых глобул остаточных нефтепродуктов в воде, что способствует интенсификации массообменных процессов. Принцип работы данных внутренних устройств состоит в том, что эмульсия проходит через комплект параллельных пластин, между которыми процесс расслоения эмульсии протекает быстрее за счет уменьшения времени всплытия капель нефти. Пластины коагулятора составляют комплект и объединяются в единой конструкции, которую легко монтировать и демонтировать.
Рис. 2 ПТВО в составе кустовой обвязки
ГР – Газовый расширитель, УС – Узел смесителей, У1-2 – Установка предварительного отбора газа (УПОГ),
К1-2 – ПТВО, Н1-2 Насосы, БКНС – блочная кустовая насосная станция, ДЕ – дренажная емкость
Рис. 3 КДФТ в составе УПСВ
БГ – Блок гребенок, ГР1,2 – Газовый расширитель, УС – Узел смесителей, У1-3 – УПОГ, К1-3 – КДФТ,
С1-3 – Сепаратор буферный, ГС1,2 – Газовый сепаратор, ДЕ – дренажная емкость, ДГ - дегазатор
При проектировании установок предварительного сброса воды (УПСВ) целесообразно включать в состав схемы трубные концевые делители фаз (КДФТ). В этом случае поток равномерно распределяется между параллельными трубными секциями КДФТ, где происходит дополнительная сепарация остаточного газа и динамически-устойчивое разделение жидкости на нефть и воду. Такой режим обеспечивает более глубокую подготовку продукции: улучшаются характеристики нефти за счёт снижения остаточной обводнённости, а отделённая вода достигает показателей, позволяющих использовать её в системе ППД без дополнительной очистки (не более 30 мг/л нефтепродуктов и мехпримесей). Внедрение КДФТ снижает энергетические затраты на УПН, сокращает потребление химреагентов и повышает общую эффективность комплекса. КДФТ следует рассматривать не как альтернативу, а как эффективное дополнение к классической схеме подготовки.
Параметр | Значение | |
Назначение установки | Сепарация нефти от газа, предварительное разделение жидкости на нефть и воду | |
Режим работы (с указанием количества дней) | Круглосуточный, круглогодичный (365 дней в году) | |
Количество трубных секций в установке, шт | 1 / 2 / 3 /4 | |
Условный диаметр трубной секции, мм | 700 / 800 / 900 / 1000 / 1200 / 1400 | |
Длина трубной секции | 12,5 / 20 / 30 / 40 / 50 / 60 | |
Расчетное давление изделия исходя из номинального ряда давлений с учетом ГОСТ 9493, МПа | 1 / 1,6 / 2,5 / 4 / 6,3 | |
Расчетная производительность установки | Минимальная | Максимальная |
По жидкости, м3/сут | 80 | 31280 |
По нефти, м3/сут | 20 | 7280 |
По сбросу пластовой воды, м3/сут | 80 | 24000 |
По газу, тыс. нм3/сут | - | 810 |
Размещение | Надземное, на открытой площадке | |
Параметр | Значение | |
Рабочая температура (диапазон), °С | 10 – 40 | |
Расчетная температура, °С | 120 | |
Класс взрывоопасной зоны по ПУЭ | В-1г | |
Класс взрывоопасной зоны согласно Федеральному закону от 22.07.2008 № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" | 2 | |
Категория взрывоопасности газов по ГОСТ 31610.20-1 | IIA | |
Уровень ответственности сооружения в соответствии со ст. 4 Федерального закона от 30.12.2009 № 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" | Повышенный | |
Характеристики рабочей среды на входе в аппарат | ||
Рабочая среда | Продукция добывающих нефтяных скважин: газожидкостная смесь попутного нефтяного газа, нефти и пластовой воды | |
Обводненность нефти на входе в установку, % (об). | до 99 | |
Содержание механических примесей в жидкости (нефть + вода) на входе в установку, мг/л | Не более 250 | |
Средний размер механических примесей, мкм | 40 - 120 | |
Характеристики нефти, газа и воды на выходе из изделия* | ||
Нефтяной поток на выходе из изделия | Содержание воды, не более, % (масс.) | 30 |
Содержание свободного газа, не более, %(об.) | 1,0 | |
Поток пластовой воды на выходе из изделия | Содержание нефтепродуктов, не более, мг/л | 50 |
Содержание механических примесей, не более, мг/л | 100 | |
Размеры твердых частиц, не более, мкм | 100 | |
Содержание свободного газа, не более, л/м3 | 1,0 | |
Отделенный попутный нефтяной газ на выходе из изделия | Содержание капельной жидкости, не более, г/м3 (при рабочих условиях) | 2,3 |
Давление на выходе из установки, МПа | От 1,8 до 3,7 | |
* приведены усредненные показатели. Качественные характеристики зависят от состава, давления среды, используемых реагентов на входе. Требования к качеству воды допускается корректировать в зависимости от места аппарата в технологическом процессе и требований, предъявляемых к воде
№ | Количество секций | Диаметр, мм | Длина секции, м | Назначение (тип объекта) | Примечание |
1 | 2 | 900 | 30 | УПСВ | Компактный, часто используемый вариант |
2 | 2 | 1200 | 40 | УПСВ/УПН | Хороший баланс производительности и габаритов |
3 | 3 | 1000 | 50 | УПН, крупные кустовые площадки | Универсальный, средняя нагрузка |
4 | 4 | 900 | 60 | УПН (нагруженный) | При высокой обводненности и дебите |
5 | 2 | 1400 | 60 | УПСВ (высокая производительность) | Макс. пропускная способность в компактной схеме |
6 | 1 | 900 | 20 | ПТВО на кустах | Минимальная длина, быстрая установка |
7 | 1 | 1000 | 30 | ПТВО на линейной части | Базовое решение для кустов с небольшим дебитом |
8 | 3 | 1200 | 50 | УПСВ | Надёжное решение для подготовки воды |
9 | 2 | 800 | 30 | Площадочные объекты в стеснёнке | Компактное исполнение для реконструкций |
10 | 4 | 1000 | 60 | УПН, хабовые схемы | Для интеграции в мощные системы подготовки |
- Собственное производство полного циклаОт металла до испытаний готового оборудования.
- Инженерная экспертизаКонструкторское сопровождение и адаптация решений под задачи заказчика.
- Крупногабаритное оборудованиеВозможность изготовления тяжёлых и нестандартных изделий.
- Контроль качестваНеразрушающий контроль, испытания, система менеджмента качества.
- Гибкость производстваИзготовление как единичных изделий, так и серийных партий.