Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Ноября 2014 в 14:25, дипломная работа
Технология сбора и обработки нефти и газа состоит из трех последовательных этапов: 1 разделение; 2) сбор; 3) доведение нефти и газа до нормированных свойств, устанавливаемых стандартами. На третьем этапе нефтяной поток подвергается очистке от пластовой воды и минеральных солей и извлечению из него углеводородов для стабилизации нефти, что позволяет уменьшить потери углеводородов при хранении и транспорте. На этом же этапе из газового потока извлекаются тяжелые углеводороды (отбензинивание) с целью получения товарного газа и сжиженных углеводородов. Следовательно, третий этап является завершающим этапом сбора нефти и газа. Этот этап называют подготовкой нефти или газа.
Введение , 4
1. Анализ системы сбора и подготовки нефти в НГДУ «Васюганнефть».,. 6
1 1 Общая характеристика объекта 6
1.2 Физико-химические свойства пластовых нефтей
1 о
1 3 Описание технологического процесса и технологической схемы
ДНС 36 куст ... 14
1.4 Физико-химические свойства реагентов - деэмульгаторов
15 1 5 Деэмульгаторы, используемые в системе подготовки нефти в
ЦППН-2 НГДУ «Васюганнефть» 18
1 6 Требования, предъявляемые к реагентам деэмульгаторам 19
2. Современные требования, предъявляемые к системам сбора и
подготовки нефти, газа и воды на нефтяном месторождении 22
2 1 Особенности обустройства объектов и требования к качеству
* 23
подготовки нефти за рубежом
2 2 Анализ технологических потерь при подготовке нефти на
промыслах НГДУ «Васюганнефть» 26
2 3 Источники технологических потерь нефти... 27
3. Расчетная часть 32
Согласование исходной информации Таловое месторождение 32
Расчет физико- химических свойств смеси пластовых нефтей. ... 34
3 3 Расчет компонентного состава смеси пластовых нефтей Игольско-
39
Талового месторождения
Расчет компонентного состава нефти по ступеням разгазирования.. 42
Расчет давления насыщенных паров 47
Расчет потерь нефти в видекапельной жидкости сжигаемой на
факеле 59
Определение пропускной способности и диаметра
нефтегазовых сепараторов 70
Расчет насадочных сепараторов ^
Выбор числа ступеней сепарации и давлений в сепараторах 74
3.10 Анализ работы расширительной камеры (каплеуловителя)
факельной системы 75
3.11 Расчет кожухотрубчатого теплообменника 77
4. Экономическая часть 86
4.1 Оптимальный выбор нормализованного теплообменного аппарата 86
Заключение 89
Список используемых источников 91
где
- молярная масса /-того компонента;
- молярная доля i-го компонента в нефтяном газе;
константа фазовых равновесий i-го компонента (при
стандартных условиях) из справочника [10],
- молярная доля I - го компонента в пластовой нефти после
однократной ступени разгазирования;
- корректировочное значение молярной доли i-го компонента в
нефтяном газе.
3.2 Расчет физике-
химических свойств смеси
Приведем алгоритм расчета.
Так как происходит смешение нефти двух потоков Игольского и Талового месторождений, необходимо произвести расчет смеси. Смешение двух потоков происходит в коллекторе на входе в ДНС.
Рис.3 Схема
смешения 2-х потоков.
, где
- плотность дегазированной нефти; вязкость дегазированной нефти; -молярная масса дегазированной нефти.
2) Молярная масса смеси:
-молярная масса
где
компонента в смеси
- молярная доля
компонента в смеси
Константы фазового равновесия:
где ^-константа фазового равновесия
компонента при термобарических условиях : давлении Р и температуре Т.
где
- молярная доля j - смеси -молярная масса j - смеси •число молей в у - смеси -масса j - смеси
Условие материального баланса
Константы фазового равновесия:
3) Найдём м"5 и мост, зная:
7) Найдём газовый фактор смеси GCM в точках смешения: По определению:
Пользуясь описанным алгоритмом рассчитаем физико-химические свойства смеси пластовых нефтей Игольского и Талового нефтяных месторождений.
Таблица 3.2 Исходные данные:
Месторождение |
р, кг/м |
q, т/сут |
// , мПа*с |
Mh г/моль |
р , кг/м |
G, л/УлГ |
Июльское |
856 |
3800 |
9,1 |
143 |
1,115 |
50,99 |
Таловое |
843 |
3800 |
15,88 |
145 |
1,18 |
56,06 |
Найдем вязкость смеси нефтей по формуле (3):
Найдем плотность нефтяного газа смеси нефтей по формуле (4):
Результаты расчета: Найдем плотность смеси нефтей по формуле (2):
то
Найдем газовый фактор смеси нефтей по формуле (5):
3.3 Расчет компонентного состава смеси пластовых нефтей Игольско-
Талового месторождения
Молярная доля и молярная масса i-ro компонента в пластовой нефти:
Молярная доля 1-го компонента в смеси:
Молярные массы пластовых нефтей Игольского и Талового нефтяных месторождений:
Молярная масса 9-го компонента в смеси:
Объемная доля 9-го компонента в пластовой нефти:
3.4 Расчет компонентного состава нефти по ступеням
разгазирования
Рис. 4 Расчетная схема сбора нефти с Игольско-Талового нефтяного
месторождения
Расчет проводился с помощью программы Excel.
Определяем константы фазового равновесия [10], и для их вычисления для данных температуры и давления воспользуемся программой (Excel).
Определяем молярную долю i - го компонента в нефтяном газе:
Определяем молярную долю i - го компонента в нефти:
Определяем молярную долю нефтяного газа Л/ , выделившегося из смеси пластовых нефтей в процессе ее равновесного разгазирования (Excel):
Результаты расчета смеси Игольско-Талового месторождения после дегазирования ее на ДНС 36 куст (согласно алгоритма пункт 3.4)
Для этого произведем расчет констант фазового равновесия (программа в Excel) КТ=КТ1 + (КТ2-КТ1)/(Т1-Т2Г(Т-Т1)
Таблица 3.4 Для давления Рабс= 0,2812 МПа
№ |
Наименование компонента |
Кп |
КТ2 |
Т1,иС |
Т2,иС |
т,ис |
Кт |
Равс,МПа |
М, г/моль |
|
1 |
Азот (N2) |
223 |
280 |
10 |
37,78 |
19 |
241,4665 |
0,2812 |
28 |
|
2 |
Диоксид углерода (С0г) |
24 |
32 |
10 |
23,89 |
19 |
29,1836 |
44 |
||
3 |
Сероводород (Н 2S) |
7,4 |
11 |
15,56 |
37,78 |
19 |
7,9573 |
34 |
||
4 |
Метан (СН4) |
57 |
68 |
10 |
37,78 |
19 |
60,5637 |
16 |
||
5 |
Этан (С2Н е) |
9,5 |
14,2 |
15,56 |
37,78 |
19 |
10,2276 |
30 |
||
6 |
Пропан (С3Н а) |
2,54 |
4,2 |
15,56 |
37,78 |
19 |
2,7970 |
44 |
||
7 |
изо-Бутан (i-C4H10) |
0,9 |
1,76 |
15,56 |
37,78 |
19 |
1,0331 |
58 |
||
8 |
норм-Бутан (п-С4Ню) |
0,665 |
1,23 |
15,56 |
37,78 |
19 |
0,7525 |
58 |
||
9 |
УКС5+ |
0,00058 |
0,002 |
15,56 |
37,78 |
19 |
0,0008 |
108 |
||
10 |
Не летучие компоненты |
266 |
Таблица 3.5
Для давления Рабс= 0,4922 МПа
№ |
Наименование компонента |
Кп |
КТ2 |
Т1,"С |
Т2, "С |
Т, UC |
Кт |
Равс.МПа |
М |
1 |
Азот (N2) |
134 |
166 |
10 |
37,78 |
19 |
144,3672 |
0,4922 |
28 |
2 |
Диоксид углерода (С02) |
14 |
18 |
10 |
23,89 |
19 |
16,5918 |
44 | |
3 |
Сероводород (Н 2 S) |
4,3 |
6,4 |
15,56 |
37,78 |
19 |
4,6251 |
34 | |
4 |
Метан (СН4) |
33 |
40 |
10 |
37,78 |
19 |
35,2678 |
16 | |
5 |
Этан (С 2 Н6) |
5,5 |
8,2 |
15,56 |
37,78 |
19 |
5,9180 |
30 | |
6 |
Пропан (С3Н8) |
1,5 |
2,43 |
15,56 |
37,78 |
19 |
1 ,6440 |
44 | |
7 |
изо-Бутан (i-C4H 10) |
0,545 |
1,03 |
15,56 |
37,78 |
19 |
0,6201 |
58 | |
8 |
норм-Бутан (п-С4Н10) |
0,405 |
0,75 |
15,56 |
37,78 |
19 |
0,4584 |
58 | |
9 |
УКС5+ |
0,00041 |
0,001 |
15,56 |
37,78 |
19 |
0,0005 |
108 | |
10 |
Не летучие компоненты |
266 |
Таблица 3.6 Для давления Рабс= 0,38 МПа
№ |
Наименование компонента |
ni |
Ni, % |
К(Т,Р) |
Равс,МПа |
N". | |
1 |
Азот (N2) |
0,0273 |
2,73 |
196 |
0,38 |
0,08763 | |
2 |
Диоксид углерода (СО 2) |
0,0033 |
0,33 |
23,288 |
0,00939 | ||
3 4 |
Сероводород (Н 2 S) Метан (СН4) |
0 0,2252 |
0 22,52 |
6,397 48,719 |
0 0,68794 | ||
5 6 |
Этан (С 2 Н6) Пропан (С3Н8) |
0,0292 0,04997 |
2,92 4,997 |
8,2097 2,2571 |
0,0656 0,04535 | ||
7 |
изо-Бутан (i-C4H ю) |
0,01925 |
1,925 |
0,8397 |
-0,00324 | ||
8 |
норм-Бутан (п-С4Н 10) |
0,0417 |
4,17 |
0,6148 |
-0,01821 | ||
9 |
УКС5+ |
0,20835 |
20,84 |
0,0007 |
-0,30009 | ||
10 |
Не летучие компоненты |
0,39829 |
39,83 |
0 |
-0,57424 | ||
1,00 |
100 |
I |
0,00013 |