procese final v2

2

ProceseProceseCuprins:

1. Dezvoltare zonelor de productie si ciclul de viată al zacamintelor

2. Tipuri de zacaminte. 3. Obiectivele instalatiilor de productie de suprafată4. Proprietăţile fluidelor5. Valve si accesorii6. Instalaţii, sisteme de colectare şi distribuţie7. Curgerea fluidelor 8. Echipamente pentru curăţarea conductelor

(sisteme de godevilare)9. Separarea hidrocarburilor10. Condiţionarea gazelor

1.1. Dezvoltare zonelor de productie, Dezvoltare zonelor de productie, ciclul de viată al zăcămintelor ciclul de viată al zăcămintelor

4

Sisteme integrate de productie

5

Sisteme integrate de productie

6

1. Dezvoltare zonelor de productie, 1. Dezvoltare zonelor de productie, ciclu de viată al zăcămintelor ciclu de viată al zăcămintelor

7


8


9


10


11


12

Model generic al ciclului de viaţă al unui zăcământ

1. Dezvoltare zonelor de productie, ciclu de 1. Dezvoltare zonelor de productie, ciclu de viată al zăcămintelor viată al zăcămintelor

13

Sistem de productie integratSistem de productie integrat


14

Ciclul 1 – Sistem IntegratCiclul 1 – Sistem Integrat Rezervor – Sondă Rezervor – Sondă

• Plan dezvoltare zăcământ

• Caracterizare rezervor (zăcământ)

• Modele Statice si Dinamice

• Monitorizare rezervor

• Productivitate sondă

• Analiză nodală rezervor– sondă

• Administrare rezervor


15

Ciclul 2 – Sistem integrat subteran – suprafată • Ajustare plan dezvoltare

zăcământ• Îmbunătătire si optimizare productie• Monitorizare rezervor• Analiză nodală subteran sisuprafată• Ajustare plan operatiuni

• Măsurători si control• Optimizare în timp real• Modelare exploatare zăcământ (sistem

integrat)• Rezervor• Sonde• Instalatii• Evaluare optiuni• Decizii în timp real

Ciclul 3–Sistem integrat total


22.. Tipuri de zăcăminteTipuri de zăcăminte

17

Tipuri de rezervor după continutul de hidrocarburi

22. . Tipuri de zăcăminteTipuri de zăcăminte

18

DIAGRAMA DE FAZA • Punct critic: Conditie T si P la care

proprietătile fazelor lichide si

gazoase sunt identice.

• Curbă punct de fierbere: Punctul

T-P la care se formează prima bulă

de gaz.

• Curbă punct rouă: Punctul T-P la

care apare prima picătură de lichid.

• Cricondentherm: T maximă la care

stările lichidă si gazoasă coexistă

în echilibru.

• Cricondenbar: P maximă la care

stările lichidă si gazoasă coexista

în echilibru.

• Zonă condensare retrogradă: Zonă

în care apare condensarea prin

scăderea P la T constantă.


19

• În timpul depletarii izoterme,lichidul se condensează .Cândpresiunea ajunge inainte de punctul de rouă apare condensare retrogradă• Condensat saturat – în general nu apare• Fractii grele rămân în rezervor = diagrama de fază se mută spre dreapta = fără re-vaporizare

• Temperatură initială a rezervoruluisuperioară cricondentherm =rezervor gaz• În timpul productiei, aproape dedepletarea izotermă (calea AB).Linie punct de rouă nedepăsita =rezervor gaz uscat• Totusi, instalatiile de suprafatăpot avea conditie P-T, reprezentată de catre D = fluid bifazic la suprafată

22. . Tipuri de zăcăminteTipuri de zăcăminte Clasificarea rezervoarelor

Rezervor de titei

• Depletare izotermă de la A la B. Titei monofazic• Dincolo de linia punctului de fierbere - sistem bifazic -titei cu gaz dizolvatsi un volum de gaz degajate• Gazul mai mobil decât petrolul - proces de deplasare mai complicat• Presiune mentinută peste punctul de rouă –îmbunătătire recuperare titei

20

Clasificare amestecuri hidrocarburi (Sumar)


21

Clasificare amestecuri hidrocarburi (Sumar)


22

Diagrama de fază a diferitelor tipuri de gaz naturalDiagrama de fază a diferitelor tipuri de gaz natural


23

Compozitia tipică a hidrocarburilor fluide Compozitia tipică a hidrocarburilor fluide (%)(%)


24

CompozitiaCompozitia tipică a hidrocarburilor fluide tipică a hidrocarburilor fluide (%)(%)

GOR =GAS OIL RATION


33.. Obiectivele Obiectivele instalainstalaţţiilor de iilor de producproducţţie, de suprafaie, de suprafaţţăă

26

Procesul de productie si facilitati de procesareProcesul de productie si facilitati de procesare

3. Obiectivele instalaţiilor de producţie3. Obiectivele instalaţiilor de producţie,, de de suprafaţăsuprafaţă

27

Procese specifice zacamintelor petroliere. Definitii

Cap sondă: Capul de sondă este partea superioară a putului si structura construită pe acesta. Capul de sondă include etansarile de coloana, ventile de siguranta si manevra, dispozitivele de protectie, capul de eruptie si legatura la linia de amestec.

Sistem de colectare: Reteaua de conducte si instalatii de procesare care transportă si controlează fluxul de titei sau gaz de la sondă la instalatia de stocare, instalatia de procesare sau punct de transport. Se mai numeste facilitati de colectare sau instalatie de colectare.

Faza de separare : O operatie prin care fluxul de la sondă trece prin două sau mai multe separatoare aranjate in serie. Obiectivul separării fazelor este de maximizare a recuperării de hidrocarburi lichide si stabilizarea maximă a fazelor rezultate după separare.


Colectare

28

Procese specifice zacamProcese specifice zacamiintelor petrolierntelor petroliere e : : ddefiniefiniţţiiii

Separare titei: Separarea efectivă a titeiului de apă este un proces esential pentru asigurarea calitătii petrolului si apei separate, la cel mai mic cost posibil.Desalinarea titeiului: titeiul contine sare dizolvată in picăturile de apă. Procesul de desărare se face prin spălarea titeiului cu apă curată, urmată de eliminarea apei imbogatita cu sare, pentru a obtine un titei curat.Eliminare H2S: Eliminarea H2S din titei, folosind procese de curătare/absorbtie/adsorptieStabilizare: inseamnă procesul de stabilizare a fluidului in vederea neaparitiei unei cantităti considerabile de gaz sau lichid care pot evolua din fazele finale de lichid sau gaz, respectiv in tancuri de stocare sau conducte de transport.

Decantare: Eliminare titei din apa produsă.Filtrare: Eliminare solide si materie organică din apă prin filtrare prin pat activDedurizare : Eliminare calciu si magneziu din apa dură si inlocuirea lor cu sodiu.De-oxigenare : Eliminare oxigen. Tratament pentru reducerea coroziunii.


29

ObiectiveObiective

3. Obiectivele instalaţiilor de producţie3. Obiectivele instalaţiilor de producţie,, de de

suprafaţăsuprafaţă

44.. Proprietăţile fluidelorProprietăţile fluidelor

31

4. Proprietăţile fluidelor4. Proprietăţile fluidelor

32

Densitatea gazelor:Deoarece gazele naturale sunt compresibile, densitatea lor depinde de presiune si temperatură. Densitatea gazelor reale poate fi calculată din legea gazelor cu o buna acuratete ridicată:

Factorul de compresibilitate la gaze (Z)

Factorul de compresibilitate al gazelor se mai numeste factor de deviere, sau factor-z. Valoarea lui reflectă abaterea gazului real fata de gazul ideal, la o presiune si temperatură determinate. Definitia factorului de compresibilitate este exprimată ca:


33

Raportul dintre gaz- petrol, in solutie (Rs): Definit ca volumul de gaz (scf) dizolvat în petrol, la o valoare

dată a P si T, raportat la STB de petrol•Rs este o functie de P, T si compozitia degaz/petrol•La T constant and P Rs ⇑ ⇑•La P constant and T Rs ⇑ ⇓•Titeiul este saturat cu un gaz, la o anumita P-T, dacă o usoară a presiunii cauzează eliberarea de gaz⇓din solutie.•Titeiul este sub-saturat cu un gaz, la o anumita P-T, dacă o usoară a presiunii nu cauzează eliberarea ⇓gazului din solutie.EX: Presiunea initială rezervor este 3500 psia – petrol sub

saturat. La 2,500 psia observa primele bule de gaz in titei(bubble point pressure)=>titei saturat cu gaz la 2,500 psia.

• Solubilitate medie între 2,500 psia (567 SCF/STB) si 1,200 psia (337 SCF/STB)


34

Factor volumetric titei (Bo): Este raportul de volum al lichidului în conditii de rezervor (R.C.) sau în conditie de curgere în conductă si volum din tank, în conditii standard.

Exemplu:

•Petrolul scade de la 1.330 bbl/STB to 1.04 bbl/SCF at 14.7 psia si res. Temp (160ºF).•Conditii standard 14.7 psia si 60ºF, Bo = 1.0.


35

• Vâscozitate: Acea proprietate a fluidului care indică rezistenta sa la curgere. Este o proprietate dinamică, care poate fi măsurată doar când lichidul este în miscare.

Sub presiunea bp – viscozitate ⇓ cu ⇑ presiune datorita efectului de subţiere asoluţiei de către gaz.Presiune peste bp – viscozitate lichid pur ⇑ cu ⇑ presiune datorită compresieilichidului. Dacă ţiţeiul este sub-saturat la presiunea iniţială de rezervor, viscozitatea

⇓ usor odată ce presiunea din rezervor ⇓


36


37

4. Proprietăţile fluidelor4. Proprietăţile fluidelorCalculul vâscozitătii titeiului

38

4. Proprietăţile fluidelor4. Proprietăţile fluidelorLista simbolurilor utilizate pentru calculul vascozitatii

Simbol Descriere Unitati masura

° API Greutate specifica titei ° API

GG Greutate specifica gaz Aer = 1.00

Kw Factor caracteristic Watson -

P Presiune rezervor(zacamant) psia

Pb Presiune punct de separatie

(bubble point )

psia

Rs Raportul titei-gaze, in solutie Scf/STB

T Temperatura rezervor ° F

µo Vascozitate titei subsaturat cp

µob Vascozitate titei punct separatie cp

µod Vascozitate titei(mort) in tank cp

39

Vâscozitate vs. presiune si greutate specifică °API


40

Vâscozitatea apei


41


42


43

Factorul de volum bifazic: Când există două faze, factorul total de volum sau factorul de volum bifazic este

●Definit ca volumele in barili ocupate de 1 STB de titei, la care se aduga complementara initiala a gazului dizolvat ● La presiuni superioare presiunii de saturatie(bubble point) Rsi = Rs, deci Bt = Bo● La presiuni sub presiunea de saturatie, bp, Bo dar pentru că se dilat⇓ ă gazul degajat, Bt ⇑


44


45


46


47

Densitatea relativă sau masa specifică a unui gaz (γg):

Densitatea relativa a unui gaz este raportul dintre densitatea gazului, la opresiune si temperatură dată si densitatea aerului la aceeasi presiune si temperatura Prin conventie, greutatea specifică a tuturor gazelor la orice presiuneeste definită ca raportul dintre masa moleculară a gazului fată de ce aaerului (28.97). (masă moleculară aer = 28.97 lb-mol si densitate aer =0.0764 lb/ft3).


48


49


50


51


52


53


54

4. Proprietăţile fluidelor4. Proprietăţile fluidelorExtragere gaz diferentială: Proces de eliminare a fazei gazoase din sistemul de hidrocarburi, când gazul se formează inainte conditiile punctului de fierbere (bubble point) .Din acest motiv, în timpul acestui proces diferential, structura sistemului se schimbă continuu.

55


56

4. Proprietăţile fluidelor4. Proprietăţile fluidelorPROCES FLASH (echilibru faze): Gazul se formează din lichid când scade presiunea, rămânând în contact cu titeiul. Compozitia totală a sistemului se mentineconstantă.

57


58


59


60

Exerciţiul nr. 2Estimaţi raportul gaz-petrol si factorul de volum de formare a petrolului la o presiune de 2625psia si o temperatură de 200°F pentru un sistem gaz-ţiţei cu greutate de petrol în tanc la 30 °APIsi greutate specifică gaz de 0.8. Folosiţi corelaţia Standing pentru estimarea Rs and Bo.Răspuns: Rs = 552.9 scf/STBO ; Bo = 1.327 bbl/STBO

Exerciţiul nr. 3Conform datelor de mai jos, determinaţi proprietăţile fluidului indicat la P=765 psia, T= 137° F;Greutatea specifică a gazului la P=14.7psia si T=60°F este 0.65.Greutatea°API a petrolului este 22.

Proprietăţi fluid:a)Raport gaz-titei în soluţie (Rs), folosind corelaţia Standing.b)Factorul de volum al titeiului ( Bo), folosind Standingc)Calculaţi densitatea petrolului si a gazului.d)Viscozitatea petrolului saturat folosind Beal pentru viscozitate ţiţei mort (gas free oil viscosity) si Chew & Connally pentru ţiţei saturat. e)Viscozitate petrol saturat folosind corelaţia Beggs- Robinson.

Exerciţiul nr. 4O sondă produce 1000 SBD de titei, cu 35°API, raportul gaz-petrol de 500 SCF/STB. GreutateaSpecifică a gazului este 0.65 (aer = 1) si viscozitatea ţiţeiului mort (μod) = 0.6 cps.1. Calculaţi viscozitatea si densitatea ţiţeiului si gazului, presiunea la interfaţa gaz-petrol,când amestecul curge în conductă la 300 psi si 140 °F .2. Calculaţi cât gaz (SCFD) si titei (SBD) se pot obţine dacă prima separare are loc în aceleasi condiţii.


55.. Valve Valve şşi accesoriii accesorii

62

Capul de sondă:

55. . Valve şi accesoriiValve şi accesorii

63

CAP DE SONDA & ECHIPAMENTCAP DE SONDA & ECHIPAMENT

Coloana: Peretii gaurii de sonda trebuie stabilizati pentru a preveni :

-contaminarea cu sare si nisip a panzei freatice ,

-daramarea gaurii de sonda,

-pierderea circulatiei in sonda,

În acest scop în sondă se tubeaza cu coloane de diametre diferite, in

functie de destinatia fiecarei coloane.

Tubing: Deoarece coloanele raman in sonda pe toata perioada de

exploatare, iar repararea sau inlocuirea lor s-ar face intrun timp

indelungat, cu personal specializat si costuri foarte mari, insonda se

mai introduce o garnitura de tevi de extractie, numita tubing.

Acest tubing poate fi folosit pentru realizarea diferitelor operatii

tehnologice, pentru introducerea si extragerea echipamentului de

exploatare.

Armătura capului de erupţie: Sondele pentru care se preconizează

presiune ridicată sunt echipate cu valve speciale si echipament de

control dispuse la capul coloanei, sau tubingului, înainte de

terminarea sondei. Acest grup de valve controlează fluxul de ţiţei si

gaze din sondă si se numeste în engleză Christmas Tree, datorită

formei si numărului mare de fitinguri în formă de ramuri.


64

Cap de sonda Cap de sonda şşi echipamente i echipamente pentru pentru controlcontrolul debituluiul debitului

-Capul de sondă conţine instalatiile de control dintre gaura de sonda si suprafaţă.-Capetele de sondă sunt proiectate să suporte o gamă mare de temperaturi si presiuni,precum si actiunea diversilor agenţi corozivi.-Presiunile API standard pentru instalaţii de cap de sondă sunt de 2000-, 3000-, 5000-,10,000-, 15,000-, and 20,000-psi.La proiectare trebuie să se ţină seamă de prezenţa CO2, H2S si Cl.Specificaţia API (American Petroleum Institute) este 6A pentru proiectarea instalaţiilor decap de sondă.

Specificaţia API 6A pentru capete de sondă si capete de erupţie:-Specificaţia API 6A specifica conditiile si prezinta recomandari, pentru executia echipamentelor capului de sonda si a capului de eruptie, respectiv: proiectare, materiale folosite, testari, verificari, subansamble interschimbabile, sudura, marcare, manipulare, depozitare, transport si achizitie.

*Pentru garnituri de dimensiuni speciale.Aplicabile pentru temperaturi care nu depăsesc1210C ( 2500F).


65

Valvele pentru capul de sondă sunt proiectate să funcţioneze fie complet închise, fie complet deschise.


66


Cap de sonda Cap de sonda : valvele de sistem: valvele de sistem

67

Configurare cap de sondaConfigurare cap de sonda


68

Cap de eruptie Cap de eruptie pentru inalta presiune, pentru inalta presiune, cu 2 brate cu 2 brate Constă dintr-un ansamblu de valve si

fitinguri.

Are scopul de a intrerupe curgerea din sonda

Poate avea una sau două brate.

Fitinguri principale: valvă principală, 2

valve flux, duza, alte fitinguri.

Armătura capului de erupţie permite mai

multe operaţiuni :

Curgerea gazelor si/ sau ţiţeiului în timpul producţiei normale.

Injectarea de gaz, abur sau alte substanţe, sub presiune, pentru stimularea producţiei.

Pomparea de substanţe ca apa, noroi sau ţiţei pentru “omorarea” sondei.


69

Cap de eruptieCap de eruptie:: ArmăturArmăturileile cap capuluiului erup erupţţie cu două ie cu două funcţiifuncţii


70

Sisteme de controlSisteme de control


71

Valve APIValve API

Valvele (robinetele) API, ca si instalaţiile de cap sondă API, sunt făcutedinoţeluri aliate de rezistenţă ridicată, pentru a permite o operare sigură. API 6D este standardul cel mai important pentru valvele folosite în serviciul de transport si exploatare, inclusiv valvele cu sertar pana, cu scaun, cu bilă, cu sfera si valvele de control. Acestea sunt clasificate ca valve:


72

Valve cu sertarValve cu sertar

Valve cu sertar funcţionează prin ridicarea unuisertar pătrat sau circular în calea fluidului. Suntuneori folosite pentru reglarea debitului, dar multe nu se potrivesc acestui scop, fiind proiectate să rămânăpermanent închise sau permanent deschise. In pozitie complet deschisa, valva nu opune nici o rezistenţă fluxului de fluid, care nu este încetinit de frecare


73

Valve cu scaune Valve cu scaune

Valvele tip dop sunt confecţionate cu scaunecilindrice sau conice, lubrificate sau nelubrificate. Lubrifiantul previne scurgerile dintre dop si corp, reduce frecarea si uzura dintre suprafeţe când dopul inchide trecerea si usureaza ridicarea dopului, reducand forţa necesară operării valvei.


74

Valve de controlValve de control

Valvele de control sunt dispozitive mecanice care în mod normal permit trecerea unui fluid într-o singură direcţie. O valvă de control dublă este folosită adesea pentru prevenirea fluxului în sens invers. (Ex.: Pentru a evitacontaminarea conductelor de apă potabila cu apă posibil contaminată).


75

Valve de tipValve de tip sfericsfericValvele tip sferic sunt numite astfel dupa forma corpului de inchidere, care este sferică. Cele două jumătăţi ale corpului sunt separate de o placă cu disc central. Valvele sunt operate manual,prin intermediul unui roti. Ele sunt folosite pentru aplicaţii ce necesită strangulare si pentru operaţiuni curente. Din moment ce placa împiedică fluxul, nu sunt recomandate unde se doreste un flux plin, nerestricţionat.


76

Valve cu bilaValve cu bila

Valvele cu bilă se deschid întorcând un mâner conectat la bila din interiorul valvei. Bila are un orificiu în mijloc, care permite trecerea fluidului atunci când orificiul este aliniat cu capetele valvei. Când valva este închisă, fluxul e perpendicular pe axa orificiului si fluxul e blocat.


77

DUZEDUZE


6. Instalaţii, sisteme de 6. Instalaţii, sisteme de colectare şi distribuţiecolectare şi distribuţie

a) a) Sisteme de producţie off-shoreSisteme de producţie off-shoreb) b) Sisteme de producţie submarineSisteme de producţie submarinec) c) Sisteme de productieSisteme de productie on-shore on-shore

79

SCHEME, MONTARE, OPERARESCHEME, MONTARE, OPERARE

6. Instalaţii, sisteme de colectare şi distribuţie6. Instalaţii, sisteme de colectare şi distribuţie

80


a) Sisteme de producţie off-shorea) Sisteme de producţie off-shore

81



82

de adâncime mare si foarte marede adâncime mare si foarte mare



83

Dispunere submarină. În general, petrolul, gazul si apa curg dinspre sondă spre sistemul de conducte submarin, de aici spre repartitor, manifold si conducte, înainte de a trece în final la colectorul care le trimite spre suprafaţă pentru prelucrare. Probele de fluid sub presiune din rezervor, colectate într-un puţ deschis (stânga sus) vor fi analizate la suprafaŃă pentru a determina caracteristicile si proprietăŃile fluidelor. O pompă electrică submersibilă dintr-o sondă (stânga jos) pompează fluidul, de la mii de metri spre capul de sondă si dincolo de el. Ramificaţiile submarine dispuse deasupra fiecărei sonde au valve de control al presiunii si porturi de injecţie chimicale. Un distribuitor de flux transportă fluidele produse la fiecare ramificaţie spre manifold, unde sunt amestecate si trimise la platformă. O pompă auxiliară, în aval de manifold, pompează fluidele pe linia de flux si prin colector, până la puntea de producţie a platformei petroliere.


bb) Sisteme de producţie submarine (SPS)) Sisteme de producţie submarine (SPS)

84

.Conducte ombilicale pleacă de la platformă, printr-un distribuitor submarin, la fiecare cap de sondă, alimentându-le cu energie electrică si hidraulică pentru funcţiile de control ale capului de sondă si manifoldului, dar si cu substanţe chimice pentru inhibarea depunerilor de calciu si hidraţi în fluxul de producţie. Liniile ombilicale pot transporta si comunicaţii bidirecţionale si instrucţiuni de control între platformă, capul de sondă si aparatele subterane. În această ilustraţie, fiecărei sonde îi este alocat un debitmetru multifazic, montat pe manifold. În sistemele submarine de producţie, fluxul de petrol, gaz si apă curg de la sondă spre ramificaîia submarină, apoi spre repartitor, manifold si conducte, iar în final la colectorul ce le trimite spre suprafaţă pentru prelucrare Sistemele de producţie submarine devin prevalente în exploatarea zonelor de mare adâncime



85



86

Procese de productie hidrocarburibb) Sisteme de producţie submarine (SPS)) Sisteme de producţie submarine (SPS)


87



88



În mod normal, manifoldul este situat în centrul unui grup de dezvoltare, care poate include de la 2 la 12 sonde, poatepermite productie simultană de titei, gaze si apa, poate executa injectie de gaze sau apă. Fundatia manifoldului poate fi din piloni, directa sau borduri, în functie de conditiile fundului marin. hidrocarburilor fluide

Ramificatii submarine specifice : Tendinte

◘ În aplicatiile submarine, sunt preferate ramificatiile orizontale sau verticale.

◘ Temperatura si presiunea sunt ridicate.

◘”Independenti” preferă să folosească ramificatii “standard”.

◘ În general exploatările dezvoltate sunt înclinate să folosească ramificatii specializate.

89

Procese de productie hidrocarburiProcese de productie hidrocarburi



90

Sistemul de colectare a fluidelor constă din totalitatea

conductelor si armăturilor care servesc la transmiterea fluidului

produs, de la capul de sondă la instalatiile de tratare din teren.

Cele două tipuri de baza sunt :

-radial.

-axial


c) c) Sisteme de colectareSisteme de colectare

91

Manifold intrare parcManifold intrare parc



92

Sistem colectare multipluSistem colectare multipluc) c) Sisteme de colectareSisteme de colectare


93

Sistem colectare multipluSistem colectare multiplu



94

Manifold submarinManifold submarin

In mod obisnuit manifoldul este situat in centrul unui camp de 2-12 sonde si permite productia simultana de titei si gaze precum si injectia de apa



95


c) c) Sisteme de colectareSisteme de colectareManifold submarinManifold submarin

96

Manifold submarinManifold submarin



97

Terminologie conducteTerminologie conducte Conducte de transport si colectare – aceste conducte parcurg distante mici în

teren. Ele colectează produsele si le transportă la instalatiile de prelucrare.

Conductele de transport sunt de obicei mici, de ex. de diametre de 2 – 4”, iar

cele de colectare sunt mai mari (4-12” ).De obicei transportă mai multe

produse, adesea amestecate.

Linii de transfer – Aceste conducte transportă produsele de la instalatiile de

prelucrare sau stocare la conductele principale de transport

Diametre tipice de 6-20”

Transportă o varietate de produse, uneori în loturi.



98

Terminologie conducteTerminologie conducte

Conductele principale – Conductele principale de transport pentru titei si gaze. Au

de obicei diametre foarte mari (până la 56 “)

Conductele de transport gaz livrează produsul catre industrie sau sistemul de

distributie.

Conductele de transport titei la rafinării sau pentru stocare.

Conductele de transport produse rafinate transportă fie produse de rafinarie fie

gaze naturale lichefiate.

Conductele de distributie – Aceste conducte permit distributia locală din

sistemul de transmisie.

Pot avea si diametre mari, dar diametrul tipic este sub 6”,8”.



99

Sistemul de conducteSistemul de conducte



100

Transport de titei si gaze prin conducteTransport de titei si gaze prin conducte



101

Avantajele transportului prin conducteAvantajele transportului prin conductec) c) Sisteme de colectareSisteme de colectare


102

Fluxuri si linii de colectareFluxuri si linii de colectare



103

Sisteme de colectare gaz: tipuriSisteme de colectare gaz: tipuri

Sistemul de colectare axialSistemul de colectare axialLa sistemul de colectare axial, mai multe sonde debitează în aceeasi conductă.



104

Sistemul de colectare radialSistemul de colectare radial

Conductele de la mai multe sonde

converg intr-un punct central,unde

sunt localizate facilitatile.

Conductele se intalnesc intr-un

colector de diametru suficient de

mare pentru a putea prelua debitele

din toate conductele sondelor.



Sisteme de colectare gaz: tipuriSisteme de colectare gaz: tipuri

Sistem de colectare in bucla

105

Sistem de colectare CentralSistem de colectare Central

Sistemul de colectare cu centre de sonde foloseste principiul radial la

nivel local, pentru sonde individuale, aducând conductele de transport

la un punct de colectare central



106

Sisteme de colectare: MagistralaSisteme de colectare: Magistrala Foloseste un plan de colectare axial pentru grupuri de sonde.Foloseste mai multe puncte de colectare fluid. Aplicabil la campurile petroliere relativ mari si unde nu este practic sau de dorit sa se construiască instalatii petroliere de prelucrare intr-o pozitie centrala.

Sisteme de colectare: DeciziaSisteme de colectare: Decizia►Alegerea între sistemele de colectare se face de obicei după criterii economice.► Costul conductelor mici ale sistemului central se compară cu costul unei singure conducte magistrale.► Fezabilitatea tehnică poate fi un alt criteriu de luat în seamă.► Caracteristicile de productie ale zonei.



107

Sisteme de colectare: ConducteSisteme de colectare: Conducte



108

Sisteme de colectare: ConducteSisteme de colectare: Conductec) c) Sisteme de colectareSisteme de colectare


109

Sisteme de colectare: ConducteSisteme de colectare: Conducte



Conducte cu buclă: O conductă cu bucla este aceea în care o parte a conductei are un segment paralel.Conducta originală are o derivatie la o anumită distantă, pentru cresterea debitului.

Conducte fără buclă:Sistemul de conducte fără buclă, definitca sistem unde elementele conectate lanoduri împreună cu nodurile aferentenu formează bucle

110

Sisteme de colectare: Ecuatii de curgere pentru gazeSisteme de colectare: Ecuatii de curgere pentru gaze



77..Curgerea fluidelorCurgerea fluidelor

a) Curgerea fluidelor monofazicea) Curgerea fluidelor monofazice

b) Curgerea fluidelor multifaziceb) Curgerea fluidelor multifazice

112

Curgerea fluiduluiCurgerea fluidului

●Fluidul este definit printr-o singura fază

de gaz, sau lichid,sau combinat.

● Fiecare tip de curgere este caracterizata

de o anumita pierdere de presiune.

● Trei categorii de curgere : verticală,

inclinată si orizontală.

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelor

113

Posibile pierderi de presiunePosibile pierderi de presiune


114

Profilul pierderilor de presiune Profilul pierderilor de presiune îîn diferite faze de producn diferite faze de producţţieie


115

Curgerea monofazica : Viteză de curgere a lichidului si gazului

într-o conductă este egala cu debitul (Q), la presiunea si temperatura din

conductă, împărtit la aria sectiunii transversale a conductei (A). Se

calculează folosind ecuatia :

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelora) Curgerea fluidelor monofazicea) Curgerea fluidelor monofazice

116

Curgerea fluidului in conductaCurgerea fluidului in conducta

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelora) Curgereaa) Curgerea fluidelor monofazicefluidelor monofazice

117

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelora) Curgerea fluidelor monofazicea) Curgerea fluidelor monofazice : lichid : lichid

118


119


120

SistemeSisteme inchiseinchise de curgere a fluidelorde curgere a fluidelorSă spunem că nu avem de-a face cu un sistem de curgere deschis către

atmosferă (de ex. o conductă care curge intr-un decantor).

Nu există potential de stocare, deci Q1 = Q2, - o ecuatie de bilant de

masă .

In speta , pentru fluidele incompresibile cum ar fi: apa, gazolina, titeiurile,

ecuatia devine : V1A1 = V2A2

Unde : V = viteza (m/s. sau ft/s) si A = aria ( ft2 sau m2)

Poate fi folosita pentru a estima viteza de curgere de-a lungul conductei,

în special unde avem schimbari de diametru .

Exemplu: Dacă la un capăt al conductei avem un diametru de 0.1 m si o

viteză de curgere de 0.05 m/s, care va fi viteza de curgere in portiunea

stangulata daca la celălalt capăt avem un diametru de 0.01 m?

Răspuns V2 = 0.5 m/s


121

EcuaEcuaţţia lui Bernoulliia lui Bernoulli

Z1 + (P1/γ) + (V12/2g) = Z2 + (P2/γ) + (V2

2/2g)

Z =presiunea hidrostatică; V²/2g = presiune cinetică;

2g = 2 × 32,2 ( pentru Sistemul Anglo-Saxon );

Dacă încercăm să vedem cât de repede se va goli un rezervor de stocare,

folosim această ecuatie în formă simplificată: Z = V²/2g

Exemplu: Dacă o distanta pe verticală dintre partea de sus a apei într-un

rezervor si linia de centru a conductei sale de deversare este de 14 ft,

care este viteza initială de descărcare cu care apa pleacă din rezervor?

Răspuns = 30 ft/s

a) Curgereaa) Curgerea fluidelor monofazicefluidelor monofazice : lichid : lichid


122

Pierderi de energie cauzatePierderi de energie cauzate de frecarede frecare

În mod curent, fluidele au pierderi cauzate de frecarea cu peretii

conductei si pierderi minore asociate cu racorduri în T, coturi, robineti,

etc.

De asemenea, există de obicei o sursă exterioară de energie (pompa).

Ecuatia de energie devine :

Z1 + (P1/γ) + (V1 2/2g) - hm - hf + EP = Z2 + (P2/γ) + (V2 2/2g)

Daca nu avem pompa (curgere gravitationala), EP = 0,

EP - energia de la pompa .

hm si hf = pierderi minore datorate frecarilor la intrare si iesire din

conducta


123

Pierderi de energie cauzate de frecarePierderi de energie cauzate de frecare

Pierderi minore

Acestea sunt pierderile de presiune asociate cu momentul în care fluidul întâlneste:

- restrictii în sistem (armaturi) ,

- modificări de directie (coturi, ramificatii , T-uri, etc.)

- modificări ale dimensiunilor conductei ( reduceri de diametru , mariri de diametru ) ,

- pierderi asociate cand fluidul intră sau iese din conductă ,

- site, supapele de fund de asemenea creează pierderi minore

Un coeficinet de pierdere, K, este asociat cu fiecare componentă

Totalul pierderilor minore este dat de :

hm, = ΣK (V² / 2g )

a) Curgerea fluidelor monofazicea) Curgerea fluidelor monofazice : lichid : lichid


124

Coeficienti de pierderi minore (K). Reducerea diametrului


125

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelorValori ale coeficientului K, pentru reduceri de diametre si/sau schimbari de directie

Tip armatura K Tip armatura K

Robinet cu sfera(deschis complet) 10Baterie de

filtre

cu supapa 10

Robinet cu ventil de colt(deschis complet) 5 fara supapa 5.5

Robinete de control

unisens 2.5 Curba U 2.2

cu bila 70 Teu 1.8

cu sertar 12 Cot la 45° 0.26

Cuplarea la conductaIn unghi drept 0.50

Cuplarea la conducta-usor inclinat 0.23

Valve de inchidere

deschis total 0.19 Cot la 90° 0.9

deschis 3/4 1.15 Cot cu oscilatie mare 0.6

deschis 1/2 5.6 Cot cu oscilatie medie 0.85

deschis 1/4 24

Valve cu diafragma

deschis total 2.3

deschis 3/4 2.6

deschis 1/2 4.3

deschis 1/4 21

126

ExempluExemplu

Calculati pierderile minore totale

asociate conductei din dreapta

atunci când robinetul este deschisă

¾, D = 6 in., d = 3 in. si V = 2ft/s

Vezi tabelul anterior Ans: hm = 0.15 ft

(0.9+1.15+0.4)(2)²

hm =-------------------------------

2 (32.2)

a) Curgereaa) Curgerea fluidelor monofazicefluidelor monofazice : lichid : lichid


127

Pierderi datorate frecarilor cu peretii conducteiPierderi datorate frecarilor cu peretii conducteia) Debitul fluidelor monofazicea) Debitul fluidelor monofazice : lichid : lichid


128

Pierderi datorate frecarilor cu peretii conducteiPierderi datorate frecarilor cu peretii conductei


129

Diagrama lui Moody (Numărul Reynolds vs. RugozitateaDiagrama lui Moody (Numărul Reynolds vs. Rugozitatea relativă)relativă)


130

Coeficientii absoluti de rugozitateCoeficientii absoluti de rugozitate


131

Ecuatia Darcy-WeisbachEcuatia Darcy-Weisbach

hf = f (L/D)(V 2/2g)Unde hf = pierderea de presiune datorata frecarilor in conducta (m/ft);

f = coeficient de frecare;L = lungimea totală în liniea dreaptă a conductei (m/ft);D = diametrul interior al conductei (m/ft);V = viteza fluidului (m/s sau ft/s);g = constanta gravitatională (m/s2 sau ft/s2)

Problemă: Apa la 20° C curge printr-o conducta de 500 m din fontă veche cu un diametru de 10 cm la o viteză de 1.5 m/s.

Calculati pierderile totale de presiune datorate frecarilor, hf , folosind Ecuatia Darcy-Weisbach .

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelora)Curgerea fluidelor monofazicea)Curgerea fluidelor monofazice : lichid : lichid

132

Rezolvare :Rezolvare :

RN = VD/n;

unde n, sau vâscozitatea cinematică, este de 1 x 10-6 (tabelul cu proprietătile apei);

RN = (1.5)(0.1)/.000001 = 150,000;

ε = .026 (în cm) pentru conducte din fontă;

ε / D = .00026 m/.1 = .0026;

f = 0.027 unde pe Diagrama lui Moody ε / D se aliniază

cu Numărul Reynolds de 150,000;

hf = (.027)(5000)(1.5)2 / (2 * 9.81) = 15.5 m;


133

Coeficientii Hazen-WilliamsCoeficientii Hazen-Williams


Metode alternative pentru calculul pierderilor cauzate de frictiune: Ecuatia Hazen-Williams, este folosită pentru apă sau fluide cuproprietăti similare cu cele ale apei.

hf = (10.7LQ1.852)/(C1.852)(D4.87)-> Sistem Metrichf = (4.7LQ1.852)/((C1.852)(D4.87)-> Sistem Anglo-SaxonUnde:hf = pierderile de frictiune, ale conductei (m, ft);L = lungimea conductei (m, ft);Q = debitul (m3/s, ft3/s);C = coeficientul Hazen-Williams;D = diametrul conductei (m, ft)

134


Coeficientii Hazen-Williams, în functie de materialul conductei

Materialul conductei C

Azbociment 140

Beton 130

Cupru 130-140

Furtun de incediu 135

Fonta ( noua) 140

Fonta (veche ) 40-120

PVC 150

Otel ( nou ) 120

135

ExempluExemplu

Estimati pierderile de presiune datorate frecarilor într-un sistem de conducte cu diametru de 6-in (0.152m) care contine 200 ft (60.96 m) de conducte drepte, un robinet pe jumătate închis, două curbe la 180° si patru coturi la 90°. Viteza apei în conductă este de 2.5 ft/s (0.76 m/s) .

hf = (10.7)(60.96)(0.014)1.852

(120)1.852(0.152)4.87 = 0.32 m (1.07 ft)

hm = ?, Astfel pierderile totale = hf + hm



136

Exercitiul nr. 1Exercitiul nr. 1

Determinati pierderea de presiune (psi) într-o conductă orizontală de otel de 50Km si 16 inch din lungimea totala de 80 km, prin care curge 50000bbl/zi de petrol degazificat si tratat cu o vâscozitate dinamică

de 10 cp la 100 F si 400 psig. (oAPI =28).

Considerati:

2 coturi standard 90°, si un robinet deschis 50%.

Răspuns: Faceti calculele folosind Diagrama Moody


137

Exercitiul nr. 2Exercitiul nr. 2

Determinati diametrul minim al conductei necesar pentru transportarea a 50000 bbl/zi de petrol degazeificat si tratat de la refularea unei pompe centrifuge (400 psig, 100 F) localizată pe o platformă marina la o distantă de 50Km de rafinărie. Petrolul ar trebui să ajungă la rafinărie la o presiune minimă de 60 psig. (Vâscozitatea petrolului=15 cp, oAPI=28).Conducta este din otel carbon. Conducta este orizontală.

Răspuns: Faceti calculele folosind Diagrama Moody



138


139


140


Δp f = caderea de presiune cauzată de frecare

unde

ρ= densitatea lichidului, lbm/ft3

u = Viteza, ft/sD = diametrul intern al conductei, ft

μ = vâscozitatea lichidului, lbm/ft-s

Alte expresii:

NRe = 1488 ρ uD/ μunde:

ρ : densitatea lichidului, lbm/ft3

u : Viteza, ft/sD : diametrul intern al conductei, ft

μ : vâscozitatea lichidului, cP

În exploatarile petroliere:

NRe = 1.48 q ρ /D μ= 92.35 L q/D μunde:

ρ : densitatea lichidului, lbm/ft3

L : greutatea specifică a lichidului

q : rata fluxului volumetric, bbl/dD : diametrul intern al conductei, in.


NRe = 1.722 x 10-2 w D/A μ unde:w : rata fluxului de masă, lbm/dA :Aria sectiunii conductei, ft2


141

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelora)Curgerea fluidelor monofazicea)Curgerea fluidelor monofazice : lichid : lichid

142


143


144


145


146

Pierderea de presiunePierderea de presiune in conducte cu lichidin conducte cu lichid


147


Pierderea de presiunePierderea de presiune in conducte cu lichidin conducte cu lichid

148


149

0dWsdLDgc

u22fdz

gc

g

gc

udu

ρ

dp

ZRT

pγg28,97

ZRT

ρMwρ

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuaDebitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuaţţiile debitului de gazeiile debitului de gaze

(Ecuaţia energiei)

unde :

(conform legii gazelor reale)

p

pscTsc

TZqsc

D2π

4u

Viteza fluidului pentru debit volumetric in conditii standard

Neglijând următorii termeni şi ecuaţia energiei devine :

dLθsindz 0dWs

0dlZqscp

pscTsc

T2

D5gcπ28f

sinθgc

gdp

pγg28,97

ZRT

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluideloraa) Curgerea fluidelor monofazice) Curgerea fluidelor monofazice : gaz : gaz

150

Unde:►qsc : debitul de gaz măsurat în condiţii standard, [Mscfd]► psc : presiunea în condiţii standard, [psia]► Tsc : temperatura în condiţii standard, [ºR]► p1 : presiunea iniţială (la intrare în conductă), [psia]► p2 : presiunea finală (la ieşire din conductă), [psia]► D : diametrul conductei, [in]► γg : greutatea specifică a gazului► T : temperatura de curgere, [ºR]► Z : compresibilitatea medie a gazului► f : factorul de fricţiune Moody► L : lungimea conductei, [ft]

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeDebitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gaze


151


Pentru rezolvarea acestei ecuaţii se observă că :

a) Z, T şi p sunt funcţie de poziţie, z :

T = T(z) şi Z = Z(T,p) - Conform ecuaţiei de stare

b) Această abordare a rezolvării ecuaţiei presupune integrarea acesteia.

c) Alternativ, putem presupune valori medii pentru Z şi T

d) Temperatura medie (T1 + T2) / 2 sau prin logaritm :

→ continuare

T1

T2ln

T1T2Tlm

aa) Curgerea fluidelor monofazice) Curgerea fluidelor monofazice : gaz : gaz


152


LTsc

qpsc sc2

RD5gcπ2

ZTfγg28,9716p2

2p21


e) Rezolvarea pentru curgerea în conducte orizontale :

153


Unde : f = f(NRe, ε) Diagrama Moody

TscRμDπ

pscqscγg28,974NRe

; şi

D

kε

Pentru industria petrolieră :

D5

Lq2scZTfγg

1052,5175p22p2

1

Unde : p = psia ;

q = Mscfd

D = inch

L = ft

µ = cP

T = oR

μD

qscγg20,09NRe

aa) ) CurgereaCurgerea fluidelor monofazice fluidelor monofazice : gaz : gaz


154


77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluideloraa) ) Curgerea Curgerea fluidelor monofazicefluidelor monofazice : gaz : gaz

155


77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluideloraa) ) CurgereaCurgerea fluidelor monofazice fluidelor monofazice : gaz : gaz

156


Exemplu

Producţia de gaze dintr-o sondă de gaze de joasă presiune (presiunea la capul de erupţie p1= 100 psia) trebuie transportată pe o conductă cu D = 3 in, L = 1000 ft, ε = 0,001 la o staţie de compresoare, unde presiunea la intrare trebuie să fie de cel puţin 20 psia. Gazul are o greutatea specifică de 0,7, temperatura de 100 oF şi o medie a vâscozităţii de 0,012 cP.

Care este debitul maxim posibil de transportat prin această conductă ?



157


77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluideloraa))Curgerea Curgerea fluidelor monofazicefluidelor monofazice : gaz : gaz

158

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gaze ecuatiile debitului de gaze

Unde :

qsc = debitul de gaze, [MMscfd]

D = diametrul interior al conductei, [inches]

P1 = presiunea la intrare, [psia]

P2 = presiunea la ieşire, [ psia]

L = lungimea conductei, [feet]

γg = greutatea specifică a gazului

T1 = temperatura gazlui la intrare, [oR]

Z = factorul de compresibilitate al gazului


159



160

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeDebitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeaa) ) CurgereaCurgerea fluidelor monofazice fluidelor monofazice : gaz : gaz


161



162

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeDebitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeaa) ) CurgereaCurgerea fluidelor monofazice fluidelor monofazice : gaz : gaz


163


Soluţie : 1. Ecuaţia generală

Datele problemei :

Debitul de gaze = 23 MMscfd ;

Vâscozitatea = 3 cP ;

Greutatea specifică a gazului = 0,85 ;

Lungimea conductei = 7000 ft ;

Presiunea la intrare = 900 psia ;

Temperatura = 80 oF ;

Z = 0,67 ; ε = 0,004 (presupunem materialul conductei din oţel )

Exemplu : Pierderile de presiune intr-o conductă de gaze


164


Variabile 4" 6"

NRe 7,6 × 106 5,0 × 106

ε / D 0,001 0,00066

f (din diagrama Moody) 0,0198 0,0180

p12 – p2

2 555 × 103 66 × 103

p2 505 psia 863 psia

p1 900 psia 900 psia

Δp 395 psi 37 psi

D


165



166


Soluţie : 2. Ecuaţia aproximativă


167

Debitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeDebitul de fluid intr-un sistem simplu de conducte : ecuatiile debitului de gazeSoluţie : 2. Ecuaţia B Panhandle

Soluţie : 3. Ecuaţia Weymounth



168


SOLUŢIE4" 6"

Δp, [psia] p2, [psia] Δp, [psia] p2, [psia]

Ecuaţia generală 395 505 37 863

Δp < 10 % p1 308 592 37 863

Ecuaţia B Panhandle 147 753 18 882

Ecuaţia Weymounth 424 476 38 862


169


Recomandări pentru utilizarea ecuaţiilor : Ecuaţia generală : este cea mai utilizată ecuaţie, în cele mai multe cazuri. Dacă pentru ecuaţia generală nu este convenabil să utilizăm procedura iteraţiei şi nu se cunoaşte dacă ecuaţiile Weymounth sau Panhandle sunt aplicabile, atunci

Calculaţi rezultatele utilizând ambele ecuaţii Weymounth şi Panhandle şi utilizaţi cea mai mare

valoare determinată a pierderilor de presiune.

Utilizarea ecuaţiei Weymounth este recomandată pentru diametre de conductă mici : D = 3" ÷ 6”

Utilizarea ecuaţiei Panhandle este recomandată pentru diametre de conductă mari : D ≥ 10”

Utilizarea ecuaţiei Spitzglass este recomandată pentru presiune joasă şi cu diametre de conductă : D ≤ 12”

Când se utilizează ecuaţiile de debit pentru conducte vechi este recomandat să se determine factorul de eficienţă în urma testelor din teren. Depunerile de sedimente, coroziunea, parafina, etc., pot avea efecte importante în randamentul curgerii gazelor.



170

Corelaţii pentru Corelaţii pentru curgerea fluidcurgerea fluidelorelor monofazic monofaziceeDisponibile :

►Moody ; Ecuaţia gazelor uscate (AGA)

Panhandle A

Panhandle B Weymounth Hazen Williams

Aplicabilitatea corelaţiilor pentru curgeri monofazice :


171

Curgerea multifazică: este curgerea simultană a mai multor faze.Fluxul bifazic este cel mai simplu tip de flux multifazic.În industria petrolieră exista mai multe tipuri de flux multifazic:

- Gaz - Lichid, - Gaz - Solid, - Lichid - Lichid, - Gaz - Lichid - Solid, - Lichid - Solid, - Gaz - Lichid - Lichid.

Lichide nemiscibile: Lichidele nemiscibile sunt cele care nu sunt solubile.Modelul sau regimul curgerii: este configuratia geometrică a fazelor din conductă. Este determinat de interactiunea între suprafetele de separatie (interfete).Interfata: este suprafata care separă două faze.Inversiunea de fază a dispersării pentru două lichide nemiscibile: este tranzitia unei faze de dispersie la una continuă si vice versa.Punctul reversiei de fază: este fractia volumetrică a fazei dispersă care devine fază continuă.

77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelorbb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice

172

Regimurile curgerii gaz-lichid: Curgere orizontalRegimurile curgerii gaz-lichid: Curgere orizontalăă


173

Regimurile curgerii gaz-lichid: Curgere orizontală

Laminar stratificata : o interfată orizontală distinctă separă gazul de lichid. Acest tip de curgere apare de obicei la valori mici ale fluxului de gaze si lichide

Ondulat stratificata : odată cu cresterea fluxului de gaz, la suprafata de stratificare apar unde. Astfel interfata devine ondulată,cu valuri.

In blocuri: la cresterea vitezei de curgere a gazului, bulele se unesc, formând un flux intermitent cu formare de pungi de gaz. Acestea sunt încorporate în fluxul principal de lichid si sunt transportate alternativ cu acesta în partea superioara a conductei.

Difazica : amplitudinea undelor este destul de mare pentru blocarea conductei. Unda formează blocuri acolo unde atinge partea superioară a conductei. Acestea se deplasează cu o viteză mai mare decât viteza medie a lichidului.

Inelara: în cazul vitezelor de curgere mari, lichidul curge ca un film pe pereţii conductei (zona inelară), gazul curgând cu viteză mare în zona centrala a acesteia.

Curgerea cu bule: gazul formează bule în partea superioară a conductei. Viteza bulelor este similară cu viteza lichidului. Dacă bulele sunt dispersate în lichid, fluxul se numeste flux spumant.

Pulverizat :La viteze foarte mari ale gazului, filmul inelar se desprinde de peretii conductei si este purtat de gaz sub formă de picături.

bb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice


174

DefiniDefiniţţia variabilelor fluxului multifazicia variabilelor fluxului multifazic


175



176



177

DefiniDefiniţţia variabilelor curgerii multifaziceia variabilelor curgerii multifazicebb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice


178


DefiniDefiniţţia variabilelor curgerii multifaziceia variabilelor curgerii multifazice

179


180


181

EExercixerciţţiiii


A = π(2/12)2/4 = 0.021821 ft21.usL = qL/A = (0.147 ft3/s) /(0.021821 ft2) = 6.74 ft/s usg = qg/A = (0.5885 ft3/s)/(0.021821 ft2) = 27 ft/s uM = usL + usg = 6.74 + 27 = 33.74 ft/s2.uL = usL/HL = 6.74/0.35 = 19.26 ft/s ug = usg/(1 – HL) = 27/(1 – 0.35) = 41.54 ft/s3. Uslip = ug – uL = (41.54 – 19.26) = 22.28 ft/s

Rezolvare:

182

Previziunea modelului curgerii multifazicePreviziunea modelului curgerii multifazice


183



184



185

Previziunea modelului curgerii multifazicePreviziunea modelului curgerii multifazicebb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice


186



187



188

ExerciExerciţţiu nr.2iu nr.2

Predictia regimului de curgere orizontal,gaz-lichid

Folosind graficele Baker, Mandhane, si Beggs & Brill,determinati regimul de curgere pentru un debit de 2000 bbl/d detitei si 1 MMscfd de gaz la 800 psia si 175ºF in conductă I.D.cu diametrul de 2 ½. Densitatea si viscozitatea sunt de aprox49.92 lbm/ft3 si respectiv 2 cP. Tensiunea de suprafată titei-gazeste de 30 dyne/cm iar densitatea, viscozitatea si factorulde compresibilitate la gaz sunt respectiv de 2.6 lbm/ ft3, 0.0131 cP si0.935. Rugozitatea relativă a conductei este de 0.0006. Rezolvare -




189



RezolvareRezolvare

190

RezolvareRezolvare




191




192




193

Predictia fluxului de curgere:

Solutie pentru Graficul Mandhane

Graficul Mandhane este un grafic simplu al vitezei de curgere superficiale

a lichidului raportat la viteza de curgere superficială a gazului. Pentru

valorile date de usL = 3.81 ft/s and usg = 7.27 ft/s, regimul de curgere este

în blocuri (pachete).

UsL = qL/A = 0.130 ft3/s/(0.0341 ft2) = 3.81 ft/s

Usg = qg/A = 0.2478 ft3/s/(0.0341 ft2) = 7.27 ft/s

RezolvareRezolvare




194

Predictia modelului de curgere: Predictia modelului de curgere:

Graficul regimului de curgere Mandhan Graficul regimului de curgere

Gregory-Mandhane-Aziz




195

RezolvareRezolvare




196

RezolvareRezolvare




197

Corelatii pentru căderea de presiune in conducte orizontale (flux bifazic)Corelatii pentru căderea de presiune in conducte orizontale (flux bifazic)



198




199

Metode de predictie a pierderii de presiune

De-a lungul timpului au fost făcute multe corelatii pentru

calcularea gradientului presiunii în fluxul orizontal gaz-lichid. Cele

mai folosite în prezent în industria petrolului si gazelor natural

sunt cele ale lui Beggs & Brill (1973), Eaton et al. (1967), si Dukler

(1969).

Toate aceste corelatii includ contributia energiei cinetice la

gradientul de presiune; acesta este totusi neglijabil, în afara

cazului când fluxul de gaz e mare si presiunea scăzută.

Corelatiile cele mai frecvent folosite (empirice )

1. Beggs & Brill (JPT, 607-617, May 1973)

2. Dukler (AGA, API, Vol. 1, Research Results, May 1969)

3. Eaton et al. (Trans. AIME, 240: 815-828, 1967)




200




201




202




203




204




205




206




207

Exemplu- diagrama AExemplu- diagrama A




208

Metode de predictie a pierderilor de presiune pe orizontalăCorelatia Eaton Retentia coloanei de lichid EatonAnaliza Eaton pentru pierderile de acceleratie necesită o valoare a retentiei de coloană,deoarece termenul acceleratie se bazează pe schimbarea vitezelor de curgere reale alegazului si lichidului.Retentia coloanei de lichid a fost corelată cu următorul grup non-dimensional.




209




210




211

Metode de predictie a pierderii de presiune pe orizontalăExemplul nr. 5

Calculati gradientul presiunii pentru problema de la Exemplul nr. 3Folosind corelarea Eaton si neglijând efectele energiei cinetice.

Rezolvare:1) Se determină factorul de frecarewL = rL qL = (42.45)(0.369) = 15.664 lbm/ft3

wg = rg qg = (13.66)(17.963) = 245.375 lbm/ft3

wm = wL + wg = 261.039 lbm/ft3

Parametrul corelarii




212




213




214

Corelatii standard folosite în industria petrolierăCorelatii standard folosite în industria petrolieră

• Dans & Ros

• Orkiszewsk

• Hagedorn & Brown

• Beggs & Brill (Originală & revizuită)

• Govier, Aziz & Forgarasi

• Noslip

• AGA & Flanigan

• Oliemans

• Gray



215

Aplicabilitatea corelatiilor bifaziceAplicabilitatea corelatiilor bifazicebb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice


216

Efectele spectrului curgerii asupra coroziunii conducteiEfectele spectrului curgerii asupra coroziunii conductei

● Prezenta apei în conducte poate cauza coroziuni importante

● Viteza de coroziune depinde de tipul de curgere

● Inspectarea interiorului conductelor arată că cea mai pregnantă coroziune apare când viteza de curgere scăzută cauzează separarea fazelor (faze stratificate)

● Depunerile de impurităti din apă provoacă aparitia petelor de coroziune (efectul pitting) si aparitia coloniilor de SRB (bacterii sulfat reducătoare) în partea inferioară a conductelor



217

Efectele spectrului curgerii asupra coroziunii conducteiEfectele spectrului curgerii asupra coroziunii conducteiTipul de curgere este factorul principal ce determină riscul de coroziune a conductelor



218

Efectele regimului de curgere asupra coroziunii conducteiEfectele regimului de curgere asupra coroziunii conductei 77. . Curgerea fluidelorCurgerea fluidelorbb) Curgerea fluidelor ) Curgerea fluidelor multifazicemultifazice

Efectele regimului de curgere asupra coroziunii conducteiEfectele regimului de curgere asupra coroziunii conductei

Tip de flux Localizarea apei libere Turbulente ale apei Tip de coroziune

2 faze, flux gaz/apăStratificatÎn blocuriInelar

Partea inferioarăÎn general în partea inferioară,De jur împrejurMixt

LaminarTurbulent accentuatTurbulent

Coroziune sub sedimenteCoroziune indusă de fluxCoroziune indusă de flux

2 faze, flux petrol/apăSeparat (Stratificat)MixtDispersat

Partea inferioarăÎn general în partea inferioară,

mixtMixt

LaminarRegim intermediarTurbulent

Coroziune sub sedimenteCoroziune sub sedimenteCoroziune indusă de flux

3 faze, flux de gaz/petrol/apăStratificatÎn blocuriInelar

Partea inferioarăÎn general în partea inferioară,

mixtDe jur împrejur

LaminarFoarte turbulentPosibil Turbulent

Coroziune sub sedimenteCoroziune indusă de fluxCoroziune indusă de flux

219

Standarde si practiciStandarde si practici


8.8. Echipamente pentruEchipamente pentru curăţarea conductelor curăţarea conductelor (sisteme de godevilare)(sisteme de godevilare)

221

Godevilare Godevilare - - metoda de cmetoda de curatareuratare la interior la interior a conductelor a conductelor

8. Echipamente pentru curăţarea conductelor 8. Echipamente pentru curăţarea conductelor (sisteme de godevilare)(sisteme de godevilare)

222

Godevil – corp de curatareGodevil – corp de curatare

Corpurile de curăţare sporesc eficienţa de operare prin:-eliminarea substanţelor (sedimentelor) si a impurităţilor care potrezulta din procesele sistem sau formarea celulelor corozive,-ajută la detectarea defecţiunilor,-alternativă la hidrotest.


223


224

• Eliminare impurităţi

• Curăţare

• Calibrare

• Separare (dozare)

• Eliminare condens

• Control dimensional

• Aplicare strat protector


225

Unde si cand se folosesc corpurile de curatatUnde si cand se folosesc corpurile de curatat..


226

Diferite tipuri de corpuri de curatat dupa scopul folosirii lorDiferite tipuri de corpuri de curatat dupa scopul folosirii lor


227

Elemente constructive, caracteristiciElemente constructive, caracteristici

Trei elemente se urmaresc:

Corpul : oţel carbonic, poliuretan

Tip garnituri: disc, cupăstandard, cupă conică

Accesorii: perii, lame derăzuit, lame de raschetat,emiţător, carcasă, tolecalibrare, magneţi, etc.

Pot fi :-expediate in formatie tip “tren “ - pot avea perii metalice, dispozitive

magnetice sau de răzuit.


228

Cum lucreaza corpurile de curatat ?Cum lucreaza corpurile de curatat ?

• Metode de propulsieMetode de propulsie

- Gaz- Gaz

- Lichid- Lichid


229

Selectarea tipului de corp de curatat Selectarea tipului de corp de curatat

La selectarea blocului de curăţare potrivit apar trei întrebări fundamentale :

-Care este funcţia sa?

-În ce moment al fluxului tehnologic va fi folosit în conducte?

-Ce factori de design ai conductelor sunt relevanţi, si cum vor influenţa

designul blocului de curăţare


230

Factori de design ai conductelorFactori de design ai conductelor

Condiţii interne:

• Produse pentru conducte

• Temperatură

• Presiune

• Flux de producţie

• Depuneri

• Condens (conducte de gaz netratate)

• Apă (majoritatea conductelor)

• Parafină (conducte de petrol)

• Calciu

• Depozite minerale

• Rugină


231

Specificaţii conducte:

• Lungime: distanţă maxima de curăţat

• Diametru conductă

• Diametru conducte dimensiuni multiple

• Material conductă

• Strat intern de protecţie

• Protecţie externă

• Caracteristici specifice poziţionării



232

Armături si echipamente:

• Valve

• Bransamente– Bransamente T-uri : care se conectează la conducta principală la 90°

– Bransamente laterale : care se conectează la conducta principală sub alte unghiuri.

• Conexiuni Y :– Conexiuni Y cu găuri paralele

– Conexiuni Y cu găuri supradimensionate

• Coturi

• Capcane



233

Aria de folosire a unui Aria de folosire a unui echipamentechipament de curatat inteligent de curatat inteligent

- Folosite pentru detectarea

pierderilor de material metalic,

detectarea deformărilor

conductelor,- Stimularea curgerii lichidului- Inregistrare date fizice (Record

physical data ) la deformări si

poziţionarea lor pentru analiza de

integritate.


234

La ceLa ce ne ajuta ne ajuta??


235

Conducta ideala pentru un corp de curatatConducta ideala pentru un corp de curatat

- Perfect dreapta, de la un capăt la celălalt.

- Diametru intern:

constant,

fără suduri penetrate,

perfect rotund;

- Suprafaţă interna slefuită sau îmbrăcată cu răsină epoxidică,

- Fără conductă de evacuare,

- Fără valve sau alte dispozitive,

- Pompează ţiţei nerafinat cu aprox. 1 m/sec.

din acest motiv nu orice conductă poate fi inspectată cu un

bloc de testare computerizat.

- Verificaţi la producătorul corpului de curatat daca se pot testa

conductele dumneavoastră.


236

- Dispozitivele se lansează si se recuperează în capcane sau statii.

Acestea sunt de obicei confecţionate dintro conducta mai mare in

diametru cu 2” decât conducta curatata sau analizata,

- Dispozitivele de testare inteligente sunt mai lungi decât cele utilitare,

având nevoie de captatoare mai mari.

- Captatoarele trebuie sa aibă o lungime mai mare cu 20" decât

deschiderea dispozitivului, dar si una de 20“ de la prima valvă

- Valvele din jurul dispozitivului trebuie să fie funcţionale si închise.

- Captatoarele trebuie curăţate cu azot.

- Dispozitivele de testare trebuie curăţate cu abur sau apa sub presiune.

- Atenţie la depunerile din captatoare


237

Statii de lansareStatii de lansare


238

Statii de recuperareStatii de recuperare


9.9. Separarea hidrocarburilorSepararea hidrocarburilor

240

99. Separarea hidrocarburilor. Separarea hidrocarburilor

Procesul de separareProcesul de separare

241

Diagrama P – T, pentru separarea cu echipamente de suprafatDiagrama P – T, pentru separarea cu echipamente de suprafatăă


242

Separatoare: TerminologieSeparatoare: Terminologie

• Separator trifazic: Recipient folosit pentru separarea gazului de

cele două lichide nemiscibile, de densităti diferite (ex. gaz, apă si

titei).

• Separator lichid - lichid: Două faze lichide nemiscibile pot fi

separate pe acelasi principiu al separatorului gaz- lichid.

• Filtru separator: Un filtru separator este compus de obicei din

două compartimente.Primul compartiment contine elemente de

filtrare. Al doilea compartiment contine o plasă metalică

extractoare rotativă, bazată pe principiul pulverizării.


243

• Separator de picaturi: Folosit in mod obisnuit în conducte cu un raport gaz-lichid mare, pentru eliminarea lichidului liber din fluxul de gaz.

• Slug catcher: Un model specific de separator, proiectat pentru separarea de cantităti importante de lichid la intervale neregulate.

• Recipient reductor (cameră, captator sau vas):

Separator conventional de petrol si gaze, functionând la presiune scăzută, lichidul provenit dintr-un separator cu presiune ridicată trecând cu viteză prin el.

• Vas de expansiune: Primul etaj de separare care functioneaza la temperatura scazuta



244

• Fluide de zacamant

Titeiul si gazele sunt amestecuri de hidrocarburi, cu structuri chimice

complexe

Presiunea: 100 – 10000 psi, sau mai mare

Temperatura: 80 – 500 °F

• Hidrocarburi în conditii de suprafată

În timpul curgerii hidrocarburilor din zacamant la suprafată,presiunea si

temperatura lor se reduc drastic.Fluidele îsi schimbă compozitia si

starea.

Gazul contine picături de lichid.

Lichidul contine bule sau picături de gaz.



245

Separatoare: clasificare si aplicatiiSeparatoare: clasificare si aplicatii


246

Separator: Vertical vs. HorizontalSeparator: Vertical vs. Horizontal


247

99. Separarea hidrocarburilor. Separarea hidrocarburilorSeparator: Vertical vs. HorizontalSeparator: Vertical vs. Horizontal

248

99. Separarea hidrocarburilor. Separarea hidrocarburilorSeparator: Vertical vs. HorizontalSeparator: Vertical vs. Horizontal

249

Separatoare bifaziceSeparatoare bifazice

În proiectarea si operarea separatoarelor se va tine

cont de următorii factori:

• Debitele de gaz si lichid

• Conditii de operare

• Proprietătile fluidelor

• Gradul desemnat de separare si eficientă

• Prezenta impuritătilor (parafină, nisip, calciu, etc.)

• Tendintele de crestere sau scădere a debitului de fluid

• Tendintele de spumare a lichidelor sau gazelor

• Tendintele corozive ale lichidelor sau gazelor


250

Separatoare bifaziceSeparatoare bifazice


251

Separator BifazicSeparator Bifazic


252



253



254



255

Extractor lichid pulverizat• Separă particulele mici de lichid• Foloseste forte de coliziuneSectiunea de separare primară• Separă majoritatea lichidului• Emulsionează petrolul si reduce

turbulenteleSectiunea de separaregravitatională• Elimină particulele mici de lichid• eficienta depinde de proprietătilegazului/lichidului si de turbulentăSectiunea de stabilizare alichidului• Primeste si dispune lichidul• Minimizează turbulentele



256

Componente interne : Deflector admisieComponente interne : Deflector admisie



257

Extractor lichid pulverizat (demisterExtractor lichid pulverizat (demister)

Un dispozitiv folosit pentru colectarea picăturilor mici de lichid din

fluxul de gaz, înainte ca acesta să părăsească separatorul. Odată

picăturile colectate, sunt înlăturate laolaltă cu celelalte lichide din

separator.



258

• Folosit pentru îmbunătătirea separării gaz/lichid, în separatoare verticale.

• Separarea se face prin lovire si coalescentă.

• Recomandat pentru lichide de viscozitate mică, care nu congelează.

• Nu este recomandat pentru gaze care contin părti solide.

• Extractoarele de lichid pulverizat cu plasă metalică înlătură 100% din particulele de lichid mai mari de 10 microni si 99% din particulele de lichid mai mari de 5 microni.

• Extractoarele de lichid pulverizat cu plasă metalică pot fi adaptate pe separatoare existente.

Extractor lichid pulverizat (demister)Extractor lichid pulverizat (demister)



259



260

99. Separarea hidrocarburilor. Separarea hidrocarburilor Separator BifazicSeparator Bifazic

261



262

• Spuma poate aparea la suprafata

de separatie, când bulele de gaz

sunt eliberate din lichid.

• S destabilizează prin adăugarea

de chimicale la intrarea în

separator.

• Spuma este fortată să treacă printr-

o serie de plăci sau tuburi paralele

înclinate.


Echipament interior Echipament interior : Pl: Plăăci pentru spargerea spumeici pentru spargerea spumei


263

Vase interne: Vortex BreakerVase interne: Vortex BreakerAtenuatoare de turbioane - previn recombinarea fazelorAtenuatoare de turbioane - previn recombinarea fazelor


264

Consideratii aditionaleConsideratii aditionale


265

Componente interne

99. Separarea hidrocarburilor. Separarea hidrocarburilorSeparator: Date suplimentare

266

Separator: Date suplimentareComponente interne


267

Componente interne : Separare prin centrifugare


268


269

Probleme de operareProbleme de operare

Ţiţeiuri spumante

– Controlul mecanic al lichidului scade

– Spuma are un raport volum - greutate mare

– Cantitatea de spumă necontrolabilă

Parafina

– Blochează plăcile de coalescenţă şi înfundă sitele metalice

Nisip

– Afectează etanşeitatea valvelor

– Blochează elementele interne ale separatoarelor

– Se acumulează în partea inferioară a separatoarelor


270

Antrenare lichid si purjare gaze

Lichidul liber iese odată cu faza gazoasă:

- Nivel ridicat de lichid

- Afectează interiorul separatorului

- Viteza debitului de lichid depăşeşte viteza de lucru a

separatorului

Gazul liber iese odată cu faza lichidă:

- Nivelul de lichid este scăzut, formare turbioane, sau

sistemul de control al nivelului este defect.

Probleme de operareProbleme de operare


10.10. Condiţionarea gazelor Condiţionarea gazelor DeshidratareDeshidratare

272

Uscarea gazelorUscarea gazelor

Uscarea gazelor este procesul folosit pentru eliminarea apei din gazele naturale si din gazele naturale lichefiate, sau doar eliminarea vaporilor de apă din gaze.Obiectivele procesului de deshidratare:

Previne formarea criohidraţilor si condensarea apei libere în echipamentele de procesare si transport ;

Îndeplineşte cerinţele legale privind concentraţia apei în compoziţia gazelor utilizate pentru comercializare şi se conformează specificaţiilor tehnice ale conductelor pentru transportul gazelor ;

Previne coroziunea. Previne depunerile pe conducte (pentru fluide bifazice) si eroziunea. Creste volumul specific si scade coeficientul termic al gazului. Previne îngheţul în cazul instalaţiilor tehnologice de refrigerare şi

criogenare.

10. Condi10. Condiţionarea gazelorţionarea gazelor

273

Absorbtie cu lichide hidroscopice

Adsorbtie cu desicanti solizi

Uscarea gazelor cu CaCl2

Uscarea gazelor prin răcire

Uscarea gazelor cu membrană permeabilă

Uscarea gazelor prin striparea gazului

Uscarea gazelor prin distilare

Metode de uscare a gazelorMetode de uscare a gazelor


274

Teoria si principiile Teoria si principiile procesului de uprocesului de uscarescare a gazelor a gazelor

Continutul de apă în gazelor naturale

Conţinutul de apă saturată a unui gaz depinde de presiune, temperatură si

compoziţie. Efectul compoziţiei creşte cu presiunea si este important dacă

gazul conţine CO2 si/sau H2S.

Pentru gazele naturale sărace, cu conţinut de metan de peste 70 % si

cantităţi mici de hidrocarburi grele, în cele mai multe cazuri se aplică

corelaţiile generale presiune-temperatură.


275

ConConţţinutul de apă al gazului natural desulfuratinutul de apă al gazului natural desulfurat


276

ConConţţinutul de apă al gazelor naturale acideinutul de apă al gazelor naturale acide

W = Y WHC + Y1 W1+Y2 W2

Unde : W : conţinutul de apă pentru gaze naturale acide (cu conţinut de H2S şi

CO2) ;

WHC : conţinutul de apă pentru gaze naturale neacide ;

W1 : conţinutul de apă datorită H2S ;

W2 : conţinutul de apă datorită CO2 ;

Y : fracţiunea molara a hidrocarburilor (HC) ;

Y1 : fracţiunea molara a H2S ;

Y2 : fracţiunea molara a CO2 .


277

ConConţţinutinutulul de apă de apă , în , în gazele naturale, datoritgazele naturale, datorită ă HH22SS


278

10. Condi10. Condiţionarea gazelorţionarea gazelorConConţţinutinutulul de apă, de apă, în gazele naturaleîn gazele naturale,, datorită CO datorită CO22

279

CriohCriohidraidraţţii

Criohidratii sunt o combinatie fizică de apă cu alte molecule mici, care

produc un solid similar cu gheata, având însă o structură diferită de a

acesteia. Formarea criohidratilor în sisteme poate bloca aparatele,

conductele si instrumentele de măsură, prin împiedicarea sau

întreruperea fluxului. Există trei structuri cristaline cunoscute pentru acesti

criohidrati. În cazul acestora, moleculele de apă formează cadrul iar CO2 si H2S

ocupă cavitătile.


280

Anticipare formării de Anticipare formării de criocriohidrahidraţţii


281

Uscare prin absorbtie (Glicol)Uscare prin absorbtie (Glicol)

Un flux de gaz natural poate fi deshidratat punând gazul în contact cu unglicol. Acest proces se efectuează în mod normal la presiune ridicată într-unvas numit contactor sau absorber. După absorbtia apei, glicolul esteregenerat prin distilare la presiune atmosferică într-un regenerator. Pentrurecircularea glicolului în absorber se foloseste o pompă.


282

Glicoli pentru absortie Glicoli pentru absortie : : proprietăti fiziceproprietăti fizice


283

AAddsorbtia cu desicanti solizisorbtia cu desicanti solizi

Există câtiva desicanti solizi care au proprietatea de a adsorbi apa din gazele naturale. Acestia sunt folositi în general în sistemele de deshidratare cu doua sau mai multe coloane, asociate cu echipament de regenerare. În cazul unui sistem simplu cu două coloane, una adsoarbe apa din gaz, în timp ce cealaltă coloană este regenerată si răcită. Pentru eliminarea apei din deshidrator este folosit gaz fierbinte, după care coloana este răcită cu un jet de gaz rece.


284

Tipuri de deshidratanti soliziTipuri de deshidratanti solizi

Deshidratantii cel mai des folositi se împart în trei categorii:

Geluri: geluri de alumină sau cuart fabricate special pentru a avea o afinitate

pentru apă. Cuart Gel este numele generic pentru un gel fabricat din acid

sulfuric si silicat de sodiu. El este de fapt dioxid de siliciu pur, SiO2. Silica

Gel are punctul de roua la evacuare de aproximativ – 60 °F( - 51 ºC ) .

Alumina: O formă naturală sau obtinută industrial a oxidului de aluminiu,

activată prin încălzire. Alumina este o forma hidratată a oxidului de

aluminiu (Al2O3). Este folosită pentru deshidratarea gazelor si lichidelor,

avand punctul de rouă la evacuare de aproximativ – 90 °F ( - 68 ºC ).


285

Tipuri de deshidratanti soliziTipuri de deshidratanti solizi

Site moleculare:

● Alumino-silicati naturali sau fabricati industrial, manifestand o

selectivitate bazată pe structura lor cristalină, la adsorbtia substantelor

din gazele naturale.

● Deshidratoarele cu site moleculare sunt folosite de obicei înaintea

instalatiilor de recuperare NGL proiectate pentru recuperarea etanului.

● Aceste instalatii functionează la temperaturi foarte scăzute, necesitând

gaz foarte uscat pentru a preveni formarea criohidratilor.

● Deshidratarea la punct de rouă de - 150°F (-101ºC) este posibila, dacă se

folosesc site moleculare.


286

ProprietătileProprietătile deshidratantilor tipicideshidratantilor tipici


287

Deshidratarea prin racireDeshidratarea prin racire

Deshidratarea gazelor naturale poate fi efectuată si prin racire si/sau procesare criogenică, până la -150°F (-1000C), utilizând metode de evitare a formării criohidratilor si/sau ghetii . ( injectie de metanol)

Apa si metanolul, condensate, sunt decantate în procesul de răcire si pot fi regenerate prin distilare conventională sau printr-un proces patentat numit IFPEX-1®. (International Fluid Power Exhibition – Molecular Sieve)


288

Deshidratarea cu membraneDeshidratarea cu membrane

Membranele pot fi folosite pentru separarea componentelor fluxului de gaz, cum ar fi apa, CO2 si hidrocarburile, conform permeabilitătii fiecăruia. Fiecare component al gazului care intră în separator are un coeficient caracteristic al permeabilitatii , aceasta este functie de abilitatea sa să se dizolve si să difuzeze prin membrană.

Forta motrică, a separarii componetelor gazului întro mixtură este diferenta dintre presiunea partiala de-a lungul membranei. Pe măsură ce fluxul de gaz intră cu presiune în corpul metalic al separatorului,componentele gazului, cum ar fi apa si CO2, trec prin membrană.

După trecerea prin membrană, componentul este colectat la o presiune scăzută, în timp ce fluxul impermeabil, adică gazul uscat, părăseste separatorul la o presiune usor scăzută fată de cea de intrare .


289

Parametrii operationali importantiParametrii operationali importanti pentru operare optimăpentru operare optimăDeshidratare cu glicolViteza de circulatie a glicolului:Cantitatea de apă colectată de glicol creste odată cu concentratia glicolului la intrare , descresterea temperaturii glicolului, viteze de circulatie superioare si numărul plăcilor contactoare.Viteza de circulatie a glicolului pentru 3 gal/lbm de apă eliminată, era folositămult în trecut. Practicile mai recente de conservare a energiei au scăzutcantitatea la 2 gal/lbm de apă eliminată.Temperatura de deshidratare:Dacă TEG poate deshidrata gaze naturale la temperaturi operative situate între50 ºF to 130 ºF, marja de temperatură preferată este între 80 si 100 ºF. Sub 70ºF glicolul este prea vâscos. Peste 110 ºF, gazul contine prea multă apă si retentia glicolului scade.Reconcentratorul:Functionează de obicei la presiunea atmosferică.Temperatura variază între 350 si 400 ºF.


290

Parametrii optimi pentru analiza glParametrii optimi pentru analiza gliicoluluicolului


procese final v2

Documents