适当分离器尺寸:修改斯图尔特和阿诺德的方法gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

油气分离器是第一批的生产设备是用于石油工业。分离的不同阶段完成使用以下三个原则:重力、离心力和撞击。油滴的大小,生产水,主要基于节流阀压降。节流阀压降创建一个剪切效果;这样可以减少水滴结合的能力。油分离的目标之一是减少剪切效应的窒息。分隔符是传统设计基于初始流速;因此,分离器不再是能够容纳的整体生产液体。改变流体流速以及乳液粘度影响分离器的设计。减少船舶性能结果记录不匹配的测量实际生产水平诱导怀疑到任何历史匹配过程和扭曲水库管理程序。 In this paper, the new model takes into account flow rates and emulsion viscosity. The generated vessel length, vessel diameter, and slenderness ratio monographs are used to select appropriate separator size based on required retention time. Model results are compared to API 12J standards.

1。介绍gydF4y2Ba

随着计算机的出现和商业模拟器,它是比较容易获得生产井的生产预测,而无需依靠预设分析模型可能会或可能不会遵循准确的现场条件。不幸的是,这一优势还没有用于分隔符的设计。基本分离器尺寸仍在API的基础上完成12 j规格和不同流速生产过程中可能产生的一生也不考虑。gydF4y2Ba

一个明显的思想是只使用生产数据通过模拟器和使用简单的API 12 j计算,但流速是不够的。的一个主要问题在设计两到三相分离器与乳液的问题。这可以考虑使用相关性由崔[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba崔(规定),以增加分离器设计gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。据阿诺和斯图尔特(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),首选水滴直径(500gydF4y2Ba米)分离石油和液体(水、油)的直径200gydF4y2Bam分离气体是首选的分析。此外,保留时间的油和水被3至30分钟,分别为(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。粘度的油是通过使用咀嚼和康诺利相关性(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba气体的饱和粘性(gydF4y2Ba)对死油粘度(gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

2。油水分离理论gydF4y2Ba

根据斯图尔特et al。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba),油水分离是由斯托克定律球体终端速度的液体介质。连续相的终端速度的定义gydF4y2Ba 如前所述,使用终端速度是乳剂(油水)粘度的函数,考虑一个盛产石油的水份或系统。乳液的粘度由泰勒gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

随着生产的推移,反演从oil-dominant water-dominant乳液。这可以估计gydF4y2Ba 表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba总结了基于相位色散系数类型的乳液,gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

出于实用的目的,我们使用gydF4y2Ba0.5为一个反转点。gydF4y2Ba

从上面的过程获得的乳液粘度只能用来计算的最小容量分离器;因此,没有限制分离器,粘度的大小并不直接影响分离器的能力。为了这个目的,我们使用一个新的保留时间,使用以下公式计算产生更直接相关的大小:gydF4y2Ba 图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba说明了分级分隔符的新方法。gydF4y2Ba

3所示。示例字段大小gydF4y2Ba

出于演示目的,选择一个例子。从裂缝性碳酸盐岩储层油井生产,大多数骨折连接到一个含水层。Eclipse 100年水库模拟器是用来模拟储层和下面的油、水和天然气产量预测油井生产。gydF4y2Ba

很明显从22年模拟预测,如图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,分离器将无法适应生产液体如果是大小只使用传统的设计基于初始流速。gydF4y2Ba

考虑到乳状液粘度和使用相关开发的韦尔斯(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba),乳液粘度的函数仿真时间图如下。gydF4y2Ba

在图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,我们可以看到,乳液粘度峰在9.1 cp,而传统的油粘度计算中使用cp分离器尺寸是3.43。gydF4y2Ba

新的保留时间计算使用(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)基本保留时间的3、5、10、15、20分钟8,13日,26日,39岁和53分钟。gydF4y2Ba

根据新提出的方法这些乳液粘度峰值和峰值流量被用来分隔符的大小。gydF4y2Ba

基于以下的尺寸计算。gydF4y2Ba(1)gydF4y2Ba传统的方法:gydF4y2Ba(一)gydF4y2BaAPI 12 j最低分级要求(仅初始流速);gydF4y2Ba(b)gydF4y2BaArnold-Stewart(仅初始流速)的方法。gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba新方法(修改Arnold-Stewart的方法):gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba基于流率;gydF4y2Ba(b)gydF4y2Ba基于乳液粘度。gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba提供一个独特的机会来选择分隔符根据适当的保留时间。图表提供信封封闭容器直径、船长度和船的长细比保留时间计算。选择任意组合在一个信封是能够处理所需的能力。gydF4y2Ba

按修改后的方法,我们要比较大小从修改后的方法获得使用峰值流速和乳液粘度高峰,这是在图所示gydF4y2Ba8gydF4y2Ba使用一个gydF4y2Ba帕累托图gydF4y2Ba(tr是保留时间,修改MASem Arnold-Stewart基于乳液粘度的方法)。gydF4y2Ba

上面的帕累托图是基于大量不同大小的卷。实际成交量一直故意不认为是他们可能会产生错误的大小。图对比不同设计方法和比较不同的设计,表明乳液粘度的修正Arnold-Stewart方法产量最大的船只;自动照顾总液体流速增加,可以以后在生活中遇到的任何生产。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

(1)gydF4y2Ba新模型导致了超大的分离器,产生一个最佳性能的整个生命周期的生产。gydF4y2Ba(2)gydF4y2Ba目前的设计是基于50%满负荷运转;然而,分隔符也许能容纳60 ~ 70%容量最优性能,在这种情况下,分离器可能规模(基于所需的最大直径)。gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba生成的血管长度、血管直径和长细比专著可用于选择合适的分离器尺寸,根据所需的保留时间。gydF4y2Ba(4)gydF4y2Ba尽管计算流体动力学提供了一个更全面的设计、开发方法,另一方面,是为了解决现有股票的分隔符。gydF4y2Ba(5)gydF4y2Ba乳液流变学模型是基于牛顿流动模型。这适用当牛顿流体非常稀(本研究);然而,它可能有时并非如此,非牛顿流模型需要被整合。gydF4y2Ba(6)gydF4y2Ba泡沫的限制没有被认为是在设计由于缺乏证明泡沫流变学的相互关系。gydF4y2Ba

命名法gydF4y2Ba

API:gydF4y2Ba	美国石油协会gydF4y2Ba
m:gydF4y2Ba	测微计gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	粘度的气体饱和油(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	粘度的死油(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	粘度(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	终端速度(米/秒)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	重力加速度(9.81米/gydF4y2Ba或32英尺/gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	水的密度(磅/ cuft)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	石油密度(磅/ cuft)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	分离器的直径(中)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	乳液粘度(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	连续相粘度(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	体积比内阶段外阶段gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	相弥散系数gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	光流量阶段(机顶盒/ d)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	流量的阶段(机顶盒/ d)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	保留时间(分钟)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	光密度(磅/ cuft)阶段gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	重相密度(磅/ cuft)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	光相粘度(cp)gydF4y2Ba
:gydF4y2Ba	重相粘度(cp)gydF4y2Ba
问gydF4y2BaogydF4y2Ba:gydF4y2Ba	石油流量(机顶盒/ d)gydF4y2Ba
问gydF4y2BawgydF4y2Ba:gydF4y2Ba	水流速(机顶盒/ d)gydF4y2Ba
问gydF4y2BaggydF4y2Ba:gydF4y2Ba	气体流量(MMscf / d)gydF4y2Ba
低成本航空:gydF4y2Ba	液体容量约束gydF4y2Ba
SR:gydF4y2Ba	长细比。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

1. 崔m . s .分离器性能改变字段的条件下,预测”gydF4y2BaSPE学报》年度技术会议和展览gydF4y2Ba石油工程师学会,新奥尔良,Lo,美国,1998。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
2. k·阿诺德和m·斯图尔特gydF4y2Ba表面生产业务gydF4y2Ba,卷1,海湾出版社,休斯顿,德克萨斯州,美国第3版,1999年版。gydF4y2Ba
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4. A·c·斯图尔特、n·p·张伯伦和m . Irshad“气液分离的新方法,”gydF4y2Ba欧洲石油学报》会议gydF4y2Ba,石油工程师学会,海牙,荷兰,1998年10月。gydF4y2Ba视图:gydF4y2Ba出版商的网站gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
5. 郭b、w·c·里昂和a . GhalamborgydF4y2Ba石油生产工程:计算机辅助方法gydF4y2Ba美国海湾出版社,休斯顿,德克萨斯州,第1版,2007年版。gydF4y2Ba

版权gydF4y2Ba

版权©2012 F。Boukadi等。这是一个开放的分布式下文章gydF4y2Ba知识共享归属许可gydF4y2Ba,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。gydF4y2Ba