Расчет сепаратора первой ступени сепарации В сепаратор поступает пластовая нефть в количестве: GЖ = 200000

Расчет сепаратора первой ступени сепарации В сепаратор поступает пластовая нефть в количестве: GЖ = 200000 кг/ч, из сепаратора выходит газ в количестве GГ =9000 кг/ч, плотность нефти при 200С = 840 кг/м3, плотность пластовой воды при 200С = 1001 кг/м3, ρгну- плотность газа при нормальных условиях = 1,1 кг/м3, диаметр пузырьков газа d = 1·10-3 м. Плотность газа при рабочих условиях в сепараторе ρгр.у= 7,5 кг/м3. Кинематическая вязкость нефти при 200С и 500С составляет 20=10⸱10-6 м2/с, 50 = 5⸱10-6 м2/с. Обводненность сырой нефти 10%, температура на первой ступени сепарации 150С.

Для предварительного выбора сепаратора необходимо определить объемный расход жидкости и газа в сепараторе.
Объемный расход жидкости:
Vж=Gжρэм15 (1.1)
где ρэм15 - плотность поступающей пластовой нефти (эмульсии) при 150С, рабочей температуре в сепараторе, кг/м3.
Предварительно рассчитаем плотность эмульсии при 200С по уравнению аддитивности, зная соотношение нефти и воды:
ρэм20=10,9ρн20+0,1ρв20=10,9840+0,11001=853,73 кг/м3 (1.2)
Относительную плотность эмульсии при 150С определим по уравнению:
ρ4t=ρ420-α∙(t-20) (1.3)
α=0,001838-0,00132∙ ρ420 (1.4)
В нашем случае из формулы (4):
α=0,001838-0,00132∙0,85373=0,00071
Относительная плотность эмульсии при рабочей температуре из формулы (3):
ρ415=0,85373-0,00071∙15-20=0,85728
Абсолютная плотность эмульсии:
ρэм15=ρ415∙1000=857,28 кг/м3 (1.5)
Объемный расход жидкости из формулы (1):
Vж=200000857,28=233,3 м3/ч
Для выбора сепаратора объемный расход газа необходимо определить при нормальных условиях:
Vг=Gгρгну=90001,1=8181,81 м3/ч(1.6)
Из (прил

. 1, табл. 1) выбираем сепаратор, который обеспечит необходимую производительность по жидкости и газу. Выбор осуществляется следующим образом, сепаратор должен иметь запас по производительности не менее 35%. Принимаем к установке горизонтальный сепаратор типа НГС- 0,6-2000, со следующими характеристиками:
объем V = 25 м3;
внутренний диаметр DВ = 2,0 м;
длина L = 7,96 м;
производительность по жидкости – 86 – 430 м3/ч;
производительность по газу – 62200 м3/ч.
Определяем максимальную пропускную способность этого сепаратора по пластовой нефти (эмульсии):
Vжmax=F∙d2∙(ρэм-ρг)∙g18∙μэм∙3600, м3/час (1.7)
Обычно уровень жидкости в сепараторе находиться несколько выше осевой линии