Extractia Gazelor Naturale.ref
-
Upload
andrei-gheorghe-alexandru -
Category
Documents
-
view
854 -
download
50
Transcript of Extractia Gazelor Naturale.ref
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
1/47
EXTRACIA GAZELOR NATURALE
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
2/47
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
3/47
Echiparea pentru extracie a sondelor de a!e naturale
Prin erupie liberse nelege scparea de sub control a unui strat productiv deschis de sond
astfel nct prin aceasta iese la suprafa, din strat, un curent puternic de fluide (petrol, gaze, ap) car
antreneaz cu sine i fragmente de roc desprinse din pereii sondei, nisip din strat, etc.
anifestrile eruptive apar numai la traversarea acelor formaiuni productive care con
acumulri de fluide sub presiuni ridicate i numai atunci cnd presiunea hidrostatic a coloanei de flu
din sond este inferioar presiunii fluidelor din strat.
!rupiile libere nu se produc instantaneu i nu reprezint accidente de neprevenit. Ptrundere
fluidelor din strat n sond se face, de obicei, treptat, (dar cu intensitate crescnd, dac fenomenul n
a fost detectat i combtut), e"istnd, de regul, timp suficient pentru a se putea interveni n scopu
restabilirii echilibrului de presiune strat#sond, astfel nct aflu"ul s fie oprit.
Perioada premergtoare unei eventuale erupii libere se numete manifestare eruptiv.
aceast perioad, care ncepe o dat cu stricarea echilibrului e"istent ntre presiunea fluidelor din stra
% ps% i presiunea hidrostatic din gaura de sond % p h%, condiiile normale de lucru nu mai sun
satisfcute, iar operaiile din sond trebuie temporar oprite, pentru a nu da posibilitate manifestr
eruptive s genereze accidentul foarte grav pe care#l reprezint erupia liber.
& dat aprut o manifestare eruptiv trebuie acionat ct se poate de repede pentru controlul
combaterea acesteia. $n general dup primul semn c sonda manifest se nchid prevenitorul i ventilu
de siguran de pe pr'ini, urmrind dezvoltarea presiunilor din pr'ini i din spaiul inelar.
!rupia de gaze naturale este controlat i diri'at atunci cnd sonda este echipa
corespunztor att la adncime ct i la suprafa.
"# Echipa$entul de %und al sondelor de a!e
evile de extracieau rolul
#de a prote'a coloana de e"ploatare mpotriva aciuni abrazive a particulelor solide e"istene
masa de fluid n micarea de la talpa sondei ctre suprafa.
#servesc la punerea n producie a sondei prin denivelarea cu gaze, prin pistonat, circulaia
sensul tubing % coloan sau invers (ap, apgaz, azot, etc.)
#posibilitatea eliminrii apei din sond
#introducerea n sond a dispozitivului de perforar a stratelor
#permite e"ecutarea unor tratamente de acidizare, fisurare
#permite e"ploatarea simultan a dou sau mai multor strate separate
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
4/47
iul sausabotulse monteaz pe cepul primei evi de e"tracie avnd rolul+
#de a reine unele piese de anumite dimensiuni care cad n sond
#confer o protecie a captului inferior al garnituri evilor mpotriv
eventualelor ocuri care pot aprea.
Pakere de exploataresau despritoare de strate, permit e"ploatarea dual, e"ploatarea stratul
inferior prin evile de e"tracie, iar cel superior prin spaiu inelar dintre evile de e"tracie i coloana d
e"ploatare.
Echipa$entul de supra%a'
Capul de erupie% un ansamblu de robinei i corpuri de legtur care permite controlul
diri'area erupiei spre locul dorit. e asemenea permite +#nchiderea sau deschiderea sondei
#regleaz debitul de gaze naturale prin intermediul duzelor
#permite introducerea n sond a difertelor dispozitive pentr
msurtori de adncime.
Instalaii tehnologice la sondele de gaze
e la producerea gazelor naturale pn la valorificarea acestora la consumatori industriali
caznici, intervin procedee tehnologice de e"tracie, tratare, reglare i msurare, odorizare, comprimaretc.
(i#" ) *che$a si$pli%icat' a coloanelor
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
5/47
nstalaiile tehnologice ntr#o schel de gaze au rolul de a asigura desfurarea n condi
optime a procesului tehnologic de e"ploatare a sondelor i eficen economic n ceea ce preved
transportul gazelor la consumatori.
"# Instalaia de captare +i diri,are a erupiilor
/ctivitatea de e"tracie a gazelor naturale nu se poate desfura n condiii optime fr
e"istena i funcionarea instalaiei de captare i diri'are a erupiilor.
(i# Co$ponentele instalaiei de captare +i diri,are a erupiilor
*#ventil principal pe tubing
-#ventil de manevr pe tubing
0#crucea capului de erupie
1#ventil ptr refularea n atmosfer a sondei
2#ventil de scurgerea presiunii
3#4#ventil
5#mosor de legtur6#*7#teu masiv
**#ventil colar
*-#ventil de manevr de pe coloana de e"ploatare
*0#ventil principal de pe coloana de e"ploatare
*1#ventil de scurgerea presiunii din coloana sondei
*2#ventil, priz manometric i manometru ptr msurarea presiunii gazului din coloana sondei
*3#ventil ptr scurgerea i msurarea presiunii ntre coloane
*5#coloan de ancora'*6#conduct de aduciune
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
6/47
!lementele componente ale instalaiei de captare i diri'are a erupiilor sunt+
-1- dispozitivul de suspendare a evilor de extracie
ispozitivul de suspendare a evilor de e"tracie asigur suspendarea evilor de e"trac
precum i realizarea unei etaneitii ntre coloana de e"ploatare i tubing.
$n antierele de e"tracie a gazelor naturale se folosesc dou varinte constructive de suspenda
a tubingului care mpreun cu capetele de erupie montate pe dispozitive se numesc astfel+
#dispozitiv de suspendare a tubingului pentru capul de erupie tip 8Petrol9 (vezi fig.0.)
#dispozitiv de suspendare a tubingului pentru capul de erupie tip9 :az metan9 (vezi fig.1)
(i# -# ) .ispo!iti/ de suspendare a tu0inului pentru capul de erupie tip1 Ga! $etan1
(i# 2# ) .ispo!iti/ de suspendare a tu0inului pentru capul de erupie tip 34etrol1
*#garnitura de evi de e"tracie -#coloana de ancora'0#coloana de e"ploatare 1#flan cu muf (cap de coloan)2#flan dubl redus (tubinghead) 3#boneta (face parte din capul de erupie)
5#mufa tronconic (piatr) 6#pene de etanare i suspendare a coloanei de e"ploatare4#inele de etanare *7#prezoane cu piulie
*(A) % corpul dispozitivului de
suspendare
- % ventile de pe braul coloanei0 % ventil de scurgere a presiuniidin coloana sondei
1 % orificiu filetat (- 65
9)2 % orificiu filetat (09)3 % niplu (racord)
5 % tubing (e". - 65
9)6 % ventil ;9
4 % flan tubing % head5% capul de erupie propriu#zis
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
7/47
-2- capul de erupie
Capetele de erupiesunt ansamble de robinete i fitinguri destinate captrii i reglrii debitulu
amestecului de iei, ap i gaze la gura sondei n erupie natural, pentru presiuni de lucru de la *1
bar, pn la 577 bar i au flanele dimensionate n conformitate cu /P.
!chipamentele pentru capete de erupie se pot e"ecuta+
#n varianta standard pentru medii necorozive
#n variantele /?!, /?! pentru medii corozive.
Capete de erupie se folosesc la sondele eruptive de iei i gaze i servesc la etanarea gur
puului, reglarea presiunii i debitului i pentru diri'area produciei la gura sondei.
=ubansamblele principale ale capetelor de erupie sunt+ flan@ dubl@, bonet@, robinei tip AB
vrf cap erupie, duz@ fi"@ sau reglabil@.
Prin analogie cu dispozitivele de suspendare a tubingului e"ist capetele de erupie de ti
8petrol9 i de tip 8gaz metan9.
/legerea capului de erupie se face n funcie de presiunea ce se poate dezvolta n sond
presiunea de lucru a capului de erupie trebuie s fie compatibil cu presiunea iniial de zcmn
Coate elementele capului de erupie trebuie s corespund acestei presiuni.
in punct de vedere constructiv capetele de erupie pot fi+
# unu sau dou brae
# unu sau dou robinete sub cruce
# unu sau dou robinete pe bra
(i# 6# Cap de erupie
Instalaia tehnoloic' de supra%a'
nstalaia tehnologic de suprafa reprezint legtura ntre sonda propriu#zis de gaz metan intrarea n conductele de colectare#transport.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
8/47
nstalaia tehnologic trebuie s asigure urmtoarele funciuni n vederea e"ploatrii zcmintelor d
gaze naturale+
# nchiderea i deschiderea sondei
# separarea i reinerea impuritilor din gaze
# reglarea debitului de gaze al sondei n cadrul regimului de e"ploatare stabilit.
Pentru ndeplinirea acestor funciuni instalaia are n componen urmtoarele elemente+
#conducta de aduciune
#dispozitivul CPD
#nclzitorul de gaze
#instalaia de separare, msurare, stocare a impuritilor
#aparate pentru msurarea debitului de gaze.
!lementele componente ale instalaiei tehnologice de e"ploatare a zcmintelor de gaz
naturale se aleg i se amplaseaz pe teren pentru fiecare sond n parte, n funcie de+
#parametrii de e"ploatare a sondei# presiune# temperatur# debit de gaz# debit de ap
#presiunea din conducta colectoare (treapta de presiune la care se cupleaz sonda)
#configuraia terenului
#distana de la sond pn la grupul de instalaii tehnologice de suprafa
#obiective e"istente n zon
$n industria gazeifer ntlnim trei tipuri de instalaii tehnologice+
#nstalaii de separare la temperatur sczut (instalaie cu in'ecie de inhibitori)
#nstalaii de separare i reinere a hidrocarburilor lichide concomitent cu deshidratarea gazelor
#nstalaii combinate care asigur prenclzirea i separarea complet automatizat
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
9/47
*#?ap de erupie % ?.!. -;-*7 *7#Eeav conduct 50,72,2* *4#ebitmetru diferenial-#>iplu -FG077 **#Hlan -IG-*7 -7#?lapet cu sens unic de curgere a gazelor 0#Jentil colar -;G-*7 *-#?alorifer -*#Jentil de secionare1# >iplu -FG*777 *0#Keducie -IG-*7 --#anometru2#?urb 477-*7 *1#=eparator orizontal subteran *-G31 -0#LM#pass#ul poligonului (N*G3#Eeav conduct 50,72,2* *2#Kefulatorul separatorului -1#?urb 477315#dispozit iv C.P.D. (temperatur, presiune, laminare) *3#
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
10/47
Conducta de aducie
Degtura ntre capul de erupie, calorifer i separatorul de impuriti este asigurat pe tronsonul d
evi nfiletate avnd diametre i grosimi de perete diferite, tronson denumit conducta de aducie.
/legerea dimensiunilor unei conducte de aducie (n% diametru, t % grosime de perete) se face
urma unor calcule care folosesc ca date program, printre altele, debitul sondei, presiunea static a e
precum i pierderile de presiune pe lungimea conductei.
aterialele folosite la confecionarea conductelor sunt oeluri laminate de tipul &DC 22 sau &D
32.
$n tabelul * se reprezint gamele de dimensiuni frecvent folosite la formarea unei conducte de aducie.
Cab.*. ?aracteristicile ctorva evi (conducte de aducie)
iametrul nominal inch :rosimea de perete t mm :reutatea O metru Bgf O m-; 1,27 5,66-; 3,77 *7,070 1,52 4,560 3,77 *-,-7
Kealizarea unei conducte de aducie implic e"ecutarea a trei faze distincte+
a) Sparea anului de poziionare a conductei . /ceast operaie se e"eut manual dac es
vorba de distane scurte (civa zeci de metri) i mecanizat pentru distane apreciabile. $n ambele cazu
esenialul este ca plasarea conductei s se fac sub adncimea de nghe a solului (h i>* m). este intuit
faptul c traseul viitoarei conducte trebuie ales de o asemenea manier nct s nu fie situat n zone c
alunecri de teren sau mltinoase (dei aceast posibilitate nu trebuie e"clus total)
b) Montajul efectiv al conductei.Eevile componente conductei de aducie au filete la ambe
capete i legtura ntre ele este asigurat printr#o muf nfiletat la unul din capete. Pentru a realiza
etaneitate perfect ntre corpul conductei i mufa respectiv se folosete fie o vaselin de etanare, fie u
amestec de vopsea i cnep. ntroducerea acestor materiale ntre suprafeele nfiletate are o importan
deosebit deoarece se elimin eventualele emanaii de gaze care pot apare pe traseul conductei n speci
n zone populate sau pesuprafee agricole unde activitatea se desfoar mecanizat.
Degtura ntre conducta de aducie propriu#zis i ventilul colar al capului de erupie se realizeaz
prin intermediul unor piese confecionate n uzine specializate n astfel de lucrri i constau din niple sa
curbe cu filete la ambele capete.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
11/47
$n situaia n care conducta de aducie subtraverseaz un drum de o oarecare categorie tronsonu
respectiv va fi trecut printr#un tub protector.
c) Probarea etaneitii i a rezistenei montajului efectuat. /ceast operaie atest siguran
n e"ploatare a conductei de aducie i const n verificarea etaneitilor prilor nfiletate a rezisten
monta'ului. Proba de etaneitate const n introducerea la presiune stabilit, n conduct, aer comprimat
meninerea lui n interiorul tronsonului verificat -1 h urmat de compararea i interpretarea diagram
obinute la sfritul intervalului de prob.
iagramele care se obin sunt o consecin a folosirii unui manometru nregistrator care traduc
relaia presiune funcie de timp.
/naliza diagramei p f(t) indic trei situaii posibile+
#dac p f(t) constant (*) implic un monta' ideal.
#dac p f(t) 7, i p ct, dar Qp p* % p- 7, situaia este acceptabil deoarece mbinri
filetate sunt suficient de etane (-).
#dac p ct, i Qp (2*7) at, semnific faptul c monta'ul realizat nu este corect, iar conducta d
aducie nu poate fi pus n funcie (0).
Proba de rezisten const n introducerea i crearea unei presiuni hidraulice n interior
tronsonului de verificat. Presiunea de prob este stabilit n documentaia de e"ecuie a lucrrii.
ac cele dou probe sunt concludente se efectueaz izolarea mpotriva coroziunii a pril
nfiletate i astuparea anului de poziionare a conductei de aducie.
(i# 8 9ariant' constructi/' a conductei de aducie
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
12/47
.ispo!iti/ul :caseta; T#4#L#
$n componena instalaiilor tehnologice de suprafa intr i dispozitivul prin intermediul cruia
poate, i acest lucru este necesar, impune ca micarea (curgerea) gazului printr#un orificiu de un anum
diametru s fie laminar. ?urgerea laminar este specific situaiei n care liniile de curent a masei de ga
sunt paralele ntre ele. >umai n aceast stare de curgere a gazului se poate face o evaluare corect
debitului de gaz.
niialele care nominalizeaz dispozitivul au urmtoarea semnificaie+
C % temperatur,
P % presiune,
D % laminare
Jalorile de temperatur i presiune sunt determinabile pe acest dispozitiv prin intermediul prizel
termometrice i manometrice.
=e specific faptul c variaia temperaturii gazului mai ales la trecerea sa prin orificii calibrate es
legat de formarea sau neformarea criohodrailor
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
13/47
a) =chimbtor de amestec, n care cei doi ageni vin n contact unul cu altulb) =chimbtoare de suprafa, transferul de cldur se face prin intermediul unui peretec) =chimbtoare cu tuburi termice n care transferul de cldur se face prin intermediul unui flu
de lucru.
!ste cunoscut faptul c gazele naturale au temperatura variabil de#a lungul traseului pe care
parcurg, ncepnd din dreptul perforaturilor i continund cu ascensiunea lor prin tubing sauOi coloan
zona de suprafa tubing sau coloan, capul de erupie, traseul conductei de aducie etc.
Pe timpul iernii (dar nu numai n acest anotimp), temperaturile coborte ale gazului pot produce,
anumite condiii de temperatur i presiune, perturbaii n e"ploatarea instalaiilor tehnologice.
/nalizele de laborator privind compoziia gazelor naturale au demonstrat faptul c pe lng
componentul de baz (gazul metan) e"ist n diferite procente ap, alte gaze, condensat, impurit
mecanice.
$n sistemul de colectare al gazelor naturale de pe o anumit direcie de consum, este necesar ca
anumite etape a e"ploatrii sondelor s e"iste presiuni relativ constante, lucru realizabil prin folosirea un
orificii calibrate care realizeaz att curgerea laminat a gazului ct i o diferen de presiune n amonte
aval de organul de strangulare. ?urgerea gazelor prin aceste orificii implic o scdere a temperatur
gazelor.
Keconsidernd cele prezentate mai nainte, corelate cu anumite condiii de temperatur i presiun
rezult c apar unele perturbaii n procesul e"ploatrii instalaiilor aferente sondelor de gazelor natural
aterializarea lor se traduce prin formarea criohidrailor, care sunt substane solide, instabile cu aspe
de zpad compactizat i care se formeaz n anumite condiii de temperatur i presiune prin asociere
apei i gazelor.Hormarea criohidrailor prin conducte de aducie sau n unele cazuri n conductele colectoare d
diametre mari contribuie semnificativ la obturarea zonei de curgere a gazelor. mplicaiile aparii
criohidrailor sunt intuitive.
Prevenirea formrii dopurilor de criohidrai este posibil prin nclzirea gazului pn la anumi
valori de temperatur incompatibile domeniului n care ei s#ar forma. nstalaia tehnologic pr
intermediul creia se realizeaz creteri a valorii temperaturii gazelor, pentru care formarea criohidrailo
este imposibil poart deumirea de nclzitor de gaze sau calorifer. $n figura 6 se reprezint o schi c
principalele pri componente ale unui model de calorifer folosit frecvent n antierele gazeifere.
!uncionareaprecum i exploatareaunui nclzitor de gaze este relativ simpl, dac bineneles
ine cont de anumite prescripii tehnice i normele specifice de protecia muncii pentru utilizare
caloriferelor.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
14/47
.ispo!iti/ul pentru relarea de0itului
Procesul de laminare a gazelor servete la reglarea presiunii de curgere a gazelor prin reeaua d
conducte i instalaii de suprafa, la nivelul treptei de presiune la care este conectat sonda respectiv.
Daminarea se realizeaz prin+
# duze,
# a'uta'e# diafragme
/ceste dispozitive de trangulare se folosesc pentru reglarea e"traciei gazelor, conform regimul
stabilit pentru e"ploatarea sondei respective.
Keducerea presiunii n dispozitivul de trangulare este nsoit de o scdere a temperaturii gazulu
ac temperatura de la ieirea din organul de laminare este sczut, se produc ngheri care obtureaz
conducta.
up locul unde se monteateaz, n capul de erupie (n piesa denimint port#duz) sau
interiorul sondei (pe evile de e"tracie), se disting+
# duze de fund
# duze de suprafa
Duzele de fund% se fi"eaz pe evile de e"tracie i se introduc n sond mpreun c
acestea, la adncimea stabilit. Ha de duzele montate la suprafa, duzele de fund prezint urmtoare
avanta'e+
(i# =)Calori%er pentru sonde de a! $etan*#cutia caloriferului -#capacul caloriferului 0#schimbtor de cldur 1#instalaie de ardere2#focar cu tuburi de fum 3#placa tuburilor de fum 5#instalaie de tira' 6#capac cu orificiu deintervenie 4#cutia de protecie *7#garnitura schimbtorului de cldur **#consol laschimbtor
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
15/47
# realizarea unui randame
superior de utilizare a energiei d
e"pansiune a gazelor,
# mpiedicarea formrii d
criohidrai pe evile de e"trac
sau n instalaiile de suprafa
deoarece destinderea gazelor, ca
conin vapori de ap, are loc, p
de o parte, la o scdere d
presiune mai mic, iar pe de al
parte, n sond, unde temperatu
mediului ncon'urtor este mai ridicat, i
gazele rcite n urma destinderii i p
ridica din nou temperatura de#a lungevilor de e"tracie
# trecerea gazelor prin capul de erupie la o presiune mai mic
# reducerea frecvenei descrcrii periodice a gazelor acumulate n spaiul inelar dintre evile d
e"tracie i coloana de e"ploatare.
uzele de fund sunt de trei tipuri+ fi", reglabil, mobil.
uz de funda)# ansamblul duzei mobile de fund+ *#ansamblul duzei -#cap de lansare 0#articulaie 1#geal hidraulic 2#tigrea 3#racord pentru cablu 5#corunc de e"tragereb)# dispozitivul port#duz+ *#niplu de fi"are -#corp de armare 0#clap de fi"are 1#garnituri de etanare 2#corport#garnituri 3#duz 5#arc elicoidal 6#manon
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
16/47
"uza de fund fixconst dintr#un corp cilindric masiv, prevzut cu un inel e"terior i cu un can
cilindric interior. /cest duz se intercaleaz ntre dou evi de e"tracie.
ezavanta'ul acestui tip de duz este acela c nu se poate controla dect e"trgnd evile d
e"tracie.
"uza de fund reglabil se fi"eaz, de asemenea, n evile de e"tracie. Da acest tip de duz
seciunea de curgere a gazelor poate fi modificat prin rotirea, la suprafa, a garniturii de e"tracie sa
prin introducerea unor ti'e de la suprafa.
"uza de fund mobil poate fi introdus i e"tras din sond pentru a fi controlat fr a e"trag
evile de e"tracie.Duzele de suprafa % sunt dou
tipuri+
duza fi"
duza reglabil ventilul colar
"uza fix% este construit dintr#un corp d
oel masiv din materiale metalo#cerami
sinterizate. Horma duzei este de trunchi de con c
diametrul mare de 17 mm, o conicitate de *O3 i c
o lungime de 17 mm.
?analul cilindrul interior permite trecerea gazelo
iametrul orificiului prin care curg gazele variaz din 7,2 n 7,2mm, ncepnd de la 7,-2mm i pn
*3mm. uzele standardizate, pn la 5mm, au o toleran admis de 7,-mm, la duze mai mari, toleran
este de 7,0mm.
Da trecerea gazelor prin duze, datorit reducerii seciunii de curgere, se produce o cretere a vitez
gazelor, crend#se rezistene hidraulice suplimentare, care produc o cdere a presiunii, a crei valoare es
determinat de diametrul orificiului duzei.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
17/47
"uza reglabil sau ventil
colar % duzele reglabile
utilizeaz la punerea n producie
sondelor, pn la curirea stratulde noroi sau nisip, ntruct duze
fi"e se nfud uor cu impuriti
antrenate din formaiune.
Jentilul colar servete
reglarea debitului sondei.
funcie de seciunea asigurat pr
deschiderea ventilului colar,
stabilete un debit optim al sonde
/cesta debinde numai de condiii
din amonte, dac valoar
raportului ntre presiunea gazel
la capul de erupie i presiunea gazelor n conduct este supracritic, i n funcie de condiiile din amon
i presiunea din aval, dac raportul presiunilor are o valoare subcritic.
?a urmare a laminrii, n regiunea ventilului colar, se produce o scdere de temperatur, care
unele cazuri % poate duce la nghearea acestuia.
Da sondele care lucreaz n regim de presiune supracritic, laminarea produs n regiune
ventilului colar se poate nlocui cu laminarea produs ntr#o diafragm montat, n general, dup ventilu
colar. $n acest caz, ventilul colar rmne s fie folosit numai ca ventil de nchidere a sondei. ebitu
sondei se msoar cu un a'uta' i contor diferenial.
.u!' %ix'a#universalb#special (p-Op*7,22)c# p-Op*R7,22
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
18/47
=tabilirea corect a diametrului duzei, se face prin ncercri, innd cont de o serie de factor
presiune static, dinamic, debit, impuriti, etc., determinai n urma diferitelor investigaii.
&peraia de stabilirea a acestui diametru optim, cel puin pentru o perioad de producere a sonde
comport urmtoarea succesiune de faze+
a) up ce n prealabil, n sonda de gaze a fost perforat intervalul potenial productiv, iar printr#o metod
adecvat s#a declanat erupia controlat, se trece la refularea sondei n atmosfer printr#un
orificiu calibrat cilindric, orificiu practicat ntr#un disc de oel care este montat ntru#un aparat num
DapuS (un aparat confecionat de un cercettor rus, prin intermediul cruia se poate intui diametrul duz
de e"ploatare a sondei).
b) iametrul iniial al duzei de e"ploatare se alege n funcie de valorile presiunii dinamice stabilizate
sondei n urma refulrii ei prin dispozitivul DapuS i valorile de presiune din conducta colectoare. =
recomand ca acest diametru s fie cu -#0 mm mai mare dect diametrul minim aferent gamei de discu
folosite la refularea sondei n atmosfer, pentru cazul sondelor care utilizeaz duze relativ mici de 0*7mm.
c) Punerea n producie a sondei avnd acest diametru iniial al duzei implic urmrirea valorilor de presiun
din tubing (pt) i din coloan (pc). ac sonda produce pe tubing (marea ma'oritate a cazulrilor) i n plu
dac ntre pti pc e"ist o diferen de presiune semnificativ, Qp T *7 *2 at acest lucru semnific fapt
c n sonda respectiv se acumuleaz n timp cantiti de ap de zcmnt. icorarea decala'ulu
valorilor de presiune ntr tubing i coloan semnific eliminarea unei cantiti de ap din sond. /ce
lucru este posibil prin modificarea diametrului duzei de e"ploatare a sondei n sensul mririi ei cu civ
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
19/47
milimetri fa de diametrul iniial. !liminarea apei din sond prin acest procedeu se face prin propr
energie a sondei. $n cazul n care eliminarea apei de zcmnt din sond, nu se poate realiza prin propria
energie, dei i s#a mrit duza, se aplic, difereniat alte procedee (spre e"emplu spumarea apei, folosir
gazelor de in'ecie a a altei sonde).d) =tabilirea diametrului duzei de e"ploatare este corelat i cu valorile de presiune amonte i aval de ace
organ. /stfel dac p-a O p *a7,22 curgerea gazelor are loc printr#o zon turbionar T indic faptul c
duza de e"ploatare folosit este incompatibil cu posibilitile productive ale sondei.Docul de amplasare a duzei are o importan deosebit, astfel sondele care au valori mari d
presiune, n special cea static psT *77at, au duza de e"ploatare montat la capul de erupie, ntre ventilu
colar i niplul conductei de aducie al sondei.
Pentru cazul obturrii accidentale a orificiului duzei, presiunea sondei crete i tinde ctr
valoarea static a ei, valoare care este mult mai mare dect cea corespunztoare presiunii pentru care a fo
proiectat instalaia tehnologic de suprafa.
uza de e"ploatare plasat n acest dispozitiv 8controleaz9 astfel funcionarea sondei i
presiunea amonte de acest organ este sensibil egal cu presiunea dinamic din tubing, dac gazele d
sond a'ung la suprafa prin tronsonul de evi de e"tracie. /ceast duz poate fi montat i la pano
tehnologic de msur a gazelor (poligon 1U 31) n caseta a'uta'ului, monta'ul este specific multor sond
de gaze naturale i este pretabil n situaiile n care sondele n cauz au parametrii productivi medii ia
umiditatea gazelor coroborat cu condiiile de presiune i temperatur din conduct nu contribuie
formarea criohidrailor.
*E4ARAREA I>4URIT?ILOR .IN (LUXUL .E GAZE
"# 4RINCI4II .E *E4ARARE A [email protected] .IN GAZELE NATURALE
Keinerea lichidelor libere din flu"ul de gaze naturale prin metoda de separare se bazeaz p
difena de greutate specific ntre moleculele de lichid i moleculele de gaze, precum i a forelor caracioneaz asupra lor.
Principiul de funcionare a separatoarelor sau de realizare a separrii se datoreaz urmtoril
factori+
a- fore de inerie,realizate prin schimbarea brusc a direciei curentului de gaz, definite pr
legea a ## a a lui >eVton
b- fore gravitaionale,care depind de greutatea particulelor.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
20/47
Particulele de lihid se vor separa de gaz dac fora gravitaional ce acioneaz asupra picturii es
mai mare dect fora de atracie a gazului din 'urul picturii.
(i#"
c- fore termice,se nasc n zonele n care e"ist un gradient termic ce tinde s transporte particu
din zona cald spre cea rece i care sunt independente de curenii de convecie ai fluidului. !"pres
acestei fore este+
d- fore de frnaredatorit vscozitii gazului, e"primat prin formula+
e- fore adezive, care provoac lipirea particulelor de lichid de pereii conductelor, acestea dev
prin lungimea lor, cel mai bun i eficient separator.
f- fore de difuziune, rezultate din micarea broVnian a moleculelor.g- fore de plutirecare au e"presia+
h- fore centrifuge
Coi aceti factori contribuie independeni sau grupai la separarea lichidelor de gaze.
$n marea lor ma'oritate separatoarele sunt proiectate i construite pe principiul gravitaiei
reducerii vitezei n separator. ?eilali factori care a'ut la separarea lichidelor din gaze acioneaz
secundar funcie de modul de construcie al separatorului.
TI4URI .E *E4ARATOARE
!eparatoarele# sunt instalaii tehnologice care realizeazW separarea impuritWilor
ap filtrat din noroiul de foraj
Lichide ap de zcmnt
Gazele naturale conin impuriti condensat
gazolin
Solide particole de roc
granule de nisip
cristale de sare
Criterii de clasificare a separatoarelor
lichide
separatoare bifazice
a; dup' nu$'rul de %a!e separate gaze
separatoare trifazice iei
gaze
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
21/47
ap
verticale
0; dup' %or$a constructi/' separatoare gunbarrel) din burlane
ciclon
combinate
c; dup' presiunea de lucru vertical % presiuni mici
separatoare gunbarrel % din burlanepresiuni pnW la -77 Sgf O cm-
ciclon %presiuni nalte-77 Sgf O cm-
$n funcie de natura impuritilor coninute de gazele naturale separatoarele sunt construite ntr
gam constructiv variat. Pentru separarea bifazic sau trifazic se utilizeaz separatoare orizontale
verticale care au ca principiu de funcionare forele dominante+ gravitaionale, centrifuge, de adeziune sacombinate.
-.*. SEPARATOARE ORIZONTALE
Da curgerea gazelor pe conducte orizontale, direcia de depunere a particulelor lichide i solide,
trebui s fie vertical. $n micarea orizontal particula n suspensie care este antrenat n sensul curgerii d
ctre curentul de gaze, tinde s se depun dup curb, cu viteza limit de cderea n fluidul respectiv.
Pe poriunea orizontal a conductei, unde nu e"ist schimbri de direcie, decantarea particulelor srealizeaz pe o distan mai mare sau mai mic, n funcie de viteza gazului, de dimensiunile particulei, d
natura acestora i de diametrul conductei.
$n concluzie, poriunile orizontale ale conductelor constituie cele mai eficiente separatoare pentr
impuritile e"istente n gaze, problema principal fiind captarea i evacuarea acestora n condi
controlate i fr poluarea mediului.
Pentru dimensionarea separatorului gravitaional de lichid se ia n considerare viteza limit d
cdere a particulelor lichide, care se afl n suspensie n gazele care ptrund n separator.
=eparatoarele gravitaionale cu demister se pot mpri n urmtoarele tipuri constructive+
1. Separator n fir curent cu diametrul egal cu cel al conductei i cu acumulator de lichide;
/cest tip de separator are scopul numai de acumulare a particulelor de ap separate prin aderen
la peretele conductei, iar dac acumulatorul nu este evacuat la timp pierde i acest rol.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
22/47
(i# *eparator Bn %ir cu dia$etrul eal cu al conductei +i cu acu$ulator de lichide
2. Separator n fir curent cu diametrul mai mare ca cel al conductei, cu i fr icane i c
acumulator de lichide;
!ste cel mai rspndit tip de separator de e"tracie, transport i distribuie. =e bazeaz ca principi
pe reducerea vitezei gazului din conduct n separatorul care are diametrul mai mare, iar sub aciun
forelor gravitaionale, prin aderena apei la pereii separatorului, prin schimbri ale direciei (dac
separator sunt montate icane) particulele de ap au tendina de a separa i de a cdea n rezervorul de su
separator.
(i#2 *eparator de lichide Bn %ir curent cu dia$etru $ai $are dect al conductei +i cu acu$ulator de lichid
. Separatoare orizontale cu diametrul mai mare dec!t al conductei, cu schim"area direciei d
curgere a curentului de gaze, cu sau fr icane interioare;
/ceste separatoare, pe lng efectul separrii gravitaionale folosesc energia cinetic nmagazina
de particule n timpul curgerii gazelor prin conducte. Hazele fluide cu densiti diferite au energii cinetic
diferite. ac un curent cu dou faze i schimb brusc direcia, energia cinetic mai mare nu va permi
particulelor lichidului cu densitateamai mare s se mite la fel de rapid ca fluidul mai uor, avnd lo
separarea.
/ceste fore depind de viteza de curgere a gazelor n separator, de mrimea particulei, de natura
i a fluidului n care este antrenat.
Separatoare de lichide cu paravane de cea
/cest separator are la baz pe lng aciunile forelor gravitaionale i ineriale i fora adeziv
picturilor pe mpletiturile de srm.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
23/47
=eparatorul orizontal cu coalescer i demister tip =&: *-77 n-77 Pn31 n conformitate c
>ormativul =?K ?1#47 i cu directiva !uropean !> *0112#0 % P! 45O-0 transpus n standardul =
!> *0112#0 O -770, este prezentat n figura -.0.
(i# -# *eparatorul ori!ontal cu
coalescer +i de$ister
tip =&: *-77 n-77 Pn31
=eparatoarele orizontale, supraterane pentru debite mari de gaze ocup o suprafa mare de teren.
in acest ultim motiv se prefer separatoarele verticale n diferite construcii, chiar dac eficien
lor este mai mic.-
-.0.EPARATOARE VERTICAL E
Separatoare verticale gravitaionale cu demister
/cest tip de separatoare este asemntor separatoarelor verticale gravitaionale fr demister, c
aceleai principiu de calcul, iar coeficientul adimensional, care valoarea 7,72.
/u avanta'ul c prin montarea la partea superioar, naintea ieirii gazului, a unei npslitu
metalice intrevine i fenomenul de aderen i de lungire a parcursului gazelor i moleculelor de ap. i
acest motiv aceste separatoare au un randament mult mai mare.
?oalescerul este o mpslitur metalic care are urmtoarele scopuri+
realizeaz o separare suplimentar a particulelor de ap fa de moleculele de gaze fa de fore
de separare caracteristice unui astfel de tip prin+
#mrirea traseului flu"ului de gaze i particule de ap prin mpslitur
#utilizeaz fore de aderen i cele de inerie prin schimbri dese de direcie pr
mpslitur.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
24/47
eficiena mpsliturii utilizate (demister) la separatoarele verticale cu demister fa de cele f
demister rezult din posibilitatea creterii vitezei n separator+
#demisterul (mpslitura metalic) se realizeaz din oeluri rezistente la eroziune
coroziune pentru a rezista uzurii.
#la eroziune i coroziune pentru a rezista uzurii.
Da separatoarele cu demister trebuie inut seama c demisterul este realizat din mpslitur de srm
tricotat. Pentru a nu o sparge, viteza n separator nu trebuie s depeasc 1,2 mOs, att pentru ce
orizontale ct i cele verticale.
Jiteza fluidului de lucru are o importan deosebit, deoarece la viteze mari se produce o saturaie
esturii la lichid, iar la viteze mici picturile fi"e pot trece prin masa separatoare fr a putea fi reinute.-
-.1. EPARATOARE CENTRIFU GALE
1. Separatoare ciclon
Da separatoarele ciclon fora gravitaional este nlocuit cu fora centrifug, care este mult m
mare i permite separarea cu eficien mai bun la presiuni ridicate.
/ceste separatoare au rolul da a da 'etului de gaze cu ap n suspensie o micare de rotaie und
datorit forei centrifuge, are loc separarea impuritilor solide i lichide care se depun pe pereii vasului.
$n partea de 'os a separatorului e"ist un indicator de nivel, i dispozitivul automat de scurgere
lichidului separat. =eparatoarele ciclon au o camer presurizat cu legturi pentru intrarea i ieir
gazelor o parte din separatoare cu ciclon a"ial, precum i un rezervor pentru colectarea impuritilor solid
i lichide.
Da procesul de separare, de o importan vital, sunt proporiile geometrice ale separatorulu
densitatea specific a particulelor ce urmeaz a fi separate i viteza debitului gazului precum i lips
*#picior-#fund elipsoidal0#corp plutitor2#sit3#rcord eliminare impuriti5#corp rezervor6#flan4#racord intrare*7#demister**#corp separator
*-#flan*0#capac vizitare*1#racord eliminare a gazului cu saufr supap de siguran
=eparator de lichide
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
25/47
impuritilor solide care prin aderarea la dispozitivul elicoidal schimb dinamicitatea acestuia i po
determina obturri, mai ales la multicicloane.
=eparatoarele ciclon sunt confecionate din pri de oel sudate i sunt proiectate individual pentru
satisface cerinele de lucru.
(i#6# *eparator centri%ual sche$' de principiu
=eparatorul are o camer presurizat cu legturi pentru intrarea i ieirea gazelor i o parte d
separare cu ciclon a"ial, precum i un rezervor pentru colectarea impuritilor solide i lichide. /ceas
poate s fie prevzut cu un capac de vizitare.
:radul de separare a lichidelor din gaze depinde de starea lichidului. Dichidele care devin vapori n
pot fi separate mecanic. !le trebuie ndeprtate prin absorbie sau cu a'utorul chimicalelor. Picturile fin
sub form de cea i picturile de lichid pot totui separate aproape n ntregime de ctre separatoru
ciclon, mrimile particulelor picturilor fiind decisive pentru separarea lor. ?apacitatea unui separator est
-
determinat de gradul total de separare i gradul fracional de separare.
:radul total de separare poate fi determinat e"perimental sau prin cunoaterea repartizrii e"acte a
picturilor. :radul de separare fracional indic raia particulelor separate sau mrimea picturii de lichid
ce se separ din gazul contaminat.
(i#7# *eparator centri%ual
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
26/47
e o importan vital n procesul de separare sunt proporiile geometrice ale separatorulu
densitatea specific a particulelor ce urmeaz a fi separate i viteza debitului gazului.
$n separatorul ciclon de nalt fiabilitate, un vrte' separ particulele din gaz, acesta fiind produs d
ctre un distribuitor n care iau natere viteze mari de rotaie a gazului.
Particulele din gaz se mic de asemenea cu vitez mare n 'urul a"ului cilindrului i sunt astf
supuse la o acceleraie radial, adesea a'ungnd la cteva sute de ori valoarea acceleraiei gravitaionale
pmntului. atorit acestei acceleraii, intensitatea ridicat a forelor centrifuge care acioneaz sp
e"terior, acioneaz asupra particulelor. Particulele aruncate pe peretele separatorului alunec n interior
rezervorului unde rmn separate de gaz. !ficiena de separare crete odat cu creterea densit
specifice a particulelor i cu creterea vitezei de gaz. &ricum, o cretere a vitezei debitului de gaz condu
la o cretere a pierderii de presiune. :azul decontaminat i purificat prsete separatorul printr#un tub d
imersie central. /cest tub este ncon'urat de o ram tioas cu o muchie special, ascuit, pentru a evi
intrarea lichidelor n tubul imersat.
/prtoarea special a rezervorului previne ridicarea i intrarea lichidelor separate.
=eparatoarele ciclon au fost realizate n scopul cercetrii tiinifice i sunt prin urmare bazate p
precizia fundamentelor privind proiectarea i dimensionarea lor.
$n limita vitezei gazului (msurat n tubul de imersie) ntre - % 07 mOs, separatoarele funcioneazperfect i n ciuda fluctuaiilor e"treme ale gazului, la o separare practic complet. Da vitezele mari ale
-
gazului, picturile mai fine (de apro"imativ 0 % 1 Xm) sunt dispersate pe cnd la viteze mai mici se adun
n picturi mai mari care pot fi uor separate. ?u apa sub form de vapori separarea este practic perfect
(*77Y). :azul ptruns prin legtura de intrare este trecut ctre ciclonul a"ial n scopul a'ungerii
seciunea de separare, unde primete o micare de rotaie. Prin urmare, particulele fine de praf i lichid n
pot urmri e"act liniile de curent ale gazului deoarece ele sunt aruncate spre perete de ctre for
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
27/47
centrifugale mari. $n curentul de gaz n general forele de presiune care acioneaz ctre interior sunt
echilibru cu forele centrifugale. Pierderea de presiune care predomin n liniile de curent ale gazului s
datoreaz vitezelor mai mici care apar n apropierea peretelui. /ceste efecte dau o for de mpingere car
devine mai mare dect fora centrifugal i astfel curentul este mpins spre e"terior ca i un debit secund
puternic. /cest debit secundar este important, din moment ce el conduce particulele centrifugate, n 'o
ctre rezervor.
ac sunt prevzute cu o valv de scurgere corespunztoare, separatoarele ciclon :C= nu trebu
ntreinute. ?a i dispozitiv de securitate, un indicator de nivel al lichidului poate fi instalat n vedere
urmririi nivelului de lichid din rezervor. &pional separatorul poate fi prevzut cu un cazan de ap
fierbinte, pentru a preveni formarea gheii n rezervor. e asemenea, potrivit n acest scop este
serpentin care conduce ap fierbinte sau aburi fierbini. ?ondensatul este eliberat printr#un canal d
scurgere acionat manual sau printr#un dispozitiv acionat automat, controlat de un regulator de nivel
lichidului (opional).
*eparatoare $ulticiclon /erticale=eparatoare multiciclon verticale folosesc fora gravitaional i fora centrifugal ca aciun
preponderent pentru separarea particulelor lichide i solide aflate n curentul de gaze.
$ntruct aceast for este mult mai mare din cauza razei mici de rotaie i a vitezei tangeniale mar
eficiena separrii, la separatorul inerial este mult mai mare.
=eparatorul multiciclon are o manta e"terioar n care se introduc elemente centrifugale (cicloanele
:azele sunt introduse n separator lateral, prin canalul elicoidal, cu o vitez tangenial de pn la ** mO
Particulele solide i lichide, din cauza forei centrifugale, se lipesc de mantaua interioar.
(i#8# *eparator $ulticiclon
-
atorit formei elicoidale a canalului i a schimbrii seciunii, se imprim gazelor, pe lng vitez
tangenial, i o vitez descendent. up centrifugare, gazele intr n eava central a separatorului, und
viteza ascendent este mult mai redus dect viteza de coborre n elementul de centrifugare. in aceas
cauz, particulele solide i lichide care dup separare, s#au lipit de manta, se vor scurge ntr#un rezervor d
decantare de nalt presiune.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
28/47
?a urmare a vitezei de rotaie a gazelor n ciclon, presiunea static are o valoare minim n centru
ma"im la periferia ciclonului. iferena de presiune dintre centru i periferie determin viteza de rotaie
gazelor.
Pentru un debit de *7 % -7 mil. m0Ozi necesarul de astfel de separatoare este de *5#02 buc.
in e"emplul prezentat anterior rezult faptul c eficiena separatoarelor multiciclon este oarecu
comparabil cu cea a separatoarelor verticale gravitaionale dar prezint urmtoarele avanta'e+
diametrul particulelor separate este mai mare de *7 Xm i deci eficiena separrii este limitat
consum sporit de material, manoper i energie pentru confecionarea lor
costuri mrite
datorit spaiului mic n interiorul cicloanelor prezint pierderi mari de presiune (cca. *#0 bar)
prin depunerile de particule solide n interiorul cicloanelor se produc obturri pariale sau totale a
acestora
vitezele mari din seciunea cicloanelor favorizeaz erodarea acestora, mai ales dac n curentul d
gaze sunt particule solide
particulele fine de lichid sunt reantrenate n curentul de gaze.
Combinaii ntre separatoare i filtre
=eparatoarele combinate lichid#solid sunt poziionate vertical i sunt proiectate s corespun
cerinelor celor mai avansate tehnologii. =unt n particular adaptabile pentru filtrarea i separar
particulelor solide, sau a particulelor solide i solide din curentul de gaz.
Proiectarea i dimensionarea sunt bazate pe coduri i directive care determin proiectar
recipientelor sub presiune. ?onstruirea n conformitate cu standardele internaionale este oferit doar
cerere.
:azul intr n seciunea de separare printr#un furtun dup care curge prin ciclonul a"ial i ptrund
n camera de uscare. up ce gazul a trecut prin distribuitor, i este imprimat datorit unor giruete,
micare spiralat. :azul curge din interiorul spiralei ctre interior mrindu#i astfel viteza. ?hiar
particulele fine de solide i lichide nu pot urma e"act liniile de curent ale gazului i sunt aruncate ct
peretele vasului, datorit efectului dat de ctre forele centrifugale. $n camera de separare, presiunea stati
scade substanial ca i n fiecare linie de curent care descrie o curb de la e"terior spre interior.
-
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
29/47
Hig. 6. =eparator filtru
*. elice -. corp 0. fund 1. capac 2. tub 3. cartu 5. racord intrare 6. racord ieire 4. deflector.
Pierderea de presiune care predomin n curentul de principal de gaz este transmis acestor stratu
limit. /ceste efecte se datoreaz forei de mpingere a acestor strate limit care devine mai mare dec
fora centrifugal i astfel curentul de gaz este mpins spre interior ca un curent secundar puternic. /ce
curent secundar din camera de separare este foarte important, deoarece impuritile din curent sun
aruncate ctre perete, adunndu#se n camera de separare.
?apacul ataat n camera de colectare a impuritilor previne o posibil recontaminare cu particule
lichide sau solide. :azul curat prsete camera de colectare i trece printr#o eav n camera de filtra
unde curentul de gaz curge printr#un cartu filtrant din e"terior spre interior. Zltimele particule de gaz su
astfel reinute cu a'utorul acestei operaii. :azul curat i termin drumul prin separator ieind printr
duz (tu) de ieire. $n mod normal, hrtia cartuului filtrant este uzat.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
30/47
?derea de presiune n ciclonul a"ial este ntre *77 i 277 mbar, depinznd de ncrctur. Pierdere
de presiune ma"im permis n aval de cartuul filtrului este de 677 mbar. ?nd n separatorul de solide
lichide se obine o pierdere de presiune ntre *727 i *-77 mbar, cartuele filtrante trebuie nlocuite sa
curate.
?alculul de rezisten al separatorului este realizat pentru temperatura de 277?.
!ste posibil s se e"pun filtrul la temperaturi mai mari, caz n care va trebui revizuit calculul d
rezisten. ediul de filtrare este proiectat s reziste chiar la temperaturi de peste *-77?. Pentru o perioad
mic de timp (cteva ore), se poate lucra dac temperaturile sunt mai mari de *277?.
?artuul filtrant poate fi folosit la temperaturi de pn la #277?.
!ste foarte important a se lua n considerare direcia curgerii gazului cnd se instaleaz ace
element.
=eparatorul va fi instalat pe linia conductei fr a#i fi aplicate acesteia ndoituri mecanice.
$nlocuirea cartuelor filtrante necesit cunoaterea regulilor i prescripiilor de securitate !ste foar
important ca separatorul s fie depresurizat. $n lipsa supapelor, se utilizeaz n acest scop prizele dpresiune diferenial. =e ndeprteaz capacul filtrului se elibereaz cartuul i se ndeprteaz acesta. =
nlocuiete cartuul filtrant.
Pentru a asigura o funcionare fr ntreruperi prea dese, este recomandat a se pstra set separat d
cartue n magazie. ?nd se nlocuiesc cartuurile trebuie s asigure o curare a muchiilor i a suprafee
suportului capacului de nchidere al cartuului, astfel nct toate impuritile s fie ndeprtate.
eteriorrile mecanice fr importan aparent cum ar fi zgrieturile, gurile pot afecta etaneitate
capacului.
=eparatorul este alctuit din urmtoarele pri+
*. nchidere rapid cu capac din material plastic
-. dispozitiv de pivotare i de ridicare a capacului
0. canal de scurgere a condensatului (scurgerea condensatului poate fi efectuat manual sau autom
traversnd un flotor de epurare automat sau un dispozitiv cu acionare pneumatic)
1. indicator de nivel (indicatorul de nivel trebuie ntoteauna instalat pentru a indica nivel
prafuluiOlichidului din camera de colectare)
2. ntreruptor de nivel (ntreruptoarele pot fi prevzute opional cu contacte electrice sa
pneumatice pentru transmiterea nivelului la care se afl lichidul)
3. indicatorul de presiune diferenial (trebuie instalat pentru a permite determinarea mai uoar
gradului de impuriti din separator)
-
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
31/47
5. nclzirea camerei de colectare (la cerere se poate aduga un sistem de nclzire electr
antideflagrant pentru a prote'a camera de colectare contra ngheului poate fi folosit
serpentin cu ap fierbinte sau cu vapori de ap.
(i#D# .i$ensiunile separatorului pentru
separare $ixt' lichid solid
Da alegerea unui separator mi"t lichid#solid este nevoie s se cunoasc+
*. flane (n, Pn, =C/=)
-. ebit #,(m0Oh)
$% limitele presiunii n amontePe miniPe max
1. presiunea la care a fost proiectat separatorul
2. temperatura de operare, (7?)
3. dispozitivul de proiectare a capacului (n cazul nchiderii rapide cu a'utorul unui dispozitiv d
ridicare)
5. fluid (posibila analiz a gazului)
6. dispozitiv de nchidere rapid
4. tipul legturilor pentru canalul de scurgere a condensatorului
*7. opiuni speciale (contra suprancrcrii)
**. accesorii speciale pentru filtre, aparat de msur a presiunii difereniale (manometru diferenia
indicator de nivel electronic
*-. orientarea (pentru a fi vizibil cu direcia curgerii gazului de la stnga la derapta) sau cu dou
uniti de separare pe un sSid+ o unitate normal i o unitate n [imagine n oglind9
*0. bonet protectoare din material plastic pentru dispozitivul de nchidere rapid
*1. separator cu celuloz sau cartuuri de psl.
-
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
32/47
Concluzion&nd cele susinute p&n aici, putem spune'
=eparatoarele de lichid gravitaionale montate n firul de curent al conductei nu au nici o
eficien deoarece+
# diametrul lor nu poate fi mrit sensibil fa de cel al conductei, aceasta fiind pozat la #* #*,-
m sub sol (generatoarea superioar a conductei) i de accea scderea vitezei de antrenare a particulelor d
lichide libere nu este suficient
# lungimea lor (2#*-m) nu asigur spaiul necesar depunerii particulelor de ap, ele fiin
reantrenate n flu"ul de gaze,
# rezervorul pentru stocarea apei separate (montat sub separator) are un volum mic (*#-m 0), nu a
evacuare automat i nici nu este refulat regulat de operatori.
=eparatoarele supraterane orizontale gravitaionale cu demister sunt cele mai eficiente i trebu
instalate unde permite spaiul, cu condiia respectrii vitezei de 2#*7 mOs.
=eparatoarele supraterane verticale gravitaionale cu demister au o eficien de 7,17,3 fa de
cele orizontale i de regul sunt preferate numai dac spaiul de depozitare le impune (=K#uri, reinerea
uleiului la staiile de comprimare).
=eparatoarele ciclon i multiciclon sunt scumpe cu o eficien n cel mai bun caz asemntoar
celorlalte tipuri, dar i cu multe complicaii n e"ploatare.
=eparatoarele#filtru sunt soluii moderne, eficiente dar pentru debite relativ reduse de
-77*-777 m0Oor i presiuni de lucru de 3-2 bar, caracteristice n general staiilor de reglare i
msurare.
-
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
33/47
(ILTRAREA I>4URIT?ILOR *OLI.E
"#ANTRENAREA 4ARTICULELOR
:azele naturale antreneaz n faza de e"tracie elemente din noroiul de fora' i particu
neconsolidate din roca magazin. eaceea o prim filtrare mecanic trebuie s se realizeze la instala
sondei sau n instalaiile de suprafa din cmpurile de producie.
Particulele solide coninute n gazele naturale pot avea urmtoarele proveniene+
# nisip sau sfrmturi de roc antrenate n strat
# nisip sau praf atmosferic depuse n diferite faze de e"ecuie i reparaie a conductei
# produse de coroziune (o"izi i sulfuri) sau eroziuni din timpul e"ploatrii
Pentru reinerea impuritilor solide din gazele naturale se utilizeaz filtre separatoare.
"iltrele le putem defini ca fiind dispozitive mecanice care au rolul de a reine impuritile solid
din gazele naturale.
Particulele transportate au dimensiuni cu att mai mici cu ct se gsesc mai departe de locul di
care au fost antrenate sau n care sau format. /cestea se sparg i se erodeaz datorit ciocnirii cu pere
conductelor concomitent producnd i erodarea evilor.
/stfel o particul care cade sub aciunea acceleraiei gravitaionale ntr#un curent de gaz
micarea turbulent, poate avea o vitez v care s conduc la un regim laminar n timp ce o particu
situat n firul laminar (pe peretele conductei) poate avea, datorit frecrii cu gazul o vitez v cadefinete un regim turbulent.
Pentru determinarea vitezei de depunere, se ine seama ca atunci cnd forele de sens contrar H c
Hfsunt egale, se obine viteza limit uniform de cdere.
Jiteza medie a gazului pentru care particulele de praf ncep s pluteasc este de circa dou ori m
mare dect viteza de la care particulele de praf ncep s fie antrenate.
TI4URI .E (ILTRE .E GAZE NATURALE
up materialul folosit ca element (cartu) filtrant, se disting+
#filtre cu diferite tipuri de esturi
#filtre din plas de srm
#filtre cu fetru
#filtre ceramice
#filtre electrostatice
0
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
34/47
aterialele din care sunt constituite elementele filtrante ale filtrelor utilizate n industria gazul
trebuie s aib urmtoarele caracteristici+
# procenta'ul de porozitate deschis T 57 Y
# diametrul mediu ma"im al porilor+ *7 m
# numrul de pori pe cm-+ 2777
# suprafaa specific definit ca raportul suprafeei laterale a porilor deschii la volumul aparent.
Pragul de filtrare trebuie s fie inferior la 2 m la nceputul filtrrii.
C()*+ !-.*)(/* "-/ 01*+)1
$n cazul cartuelor filtrante din estur, compuse fie din saci montai n poziie vertical fie din
suprafee plane de estur montate pe un cadru, vitezele sunt limitate, n general la 7,2 # 1 cmOsec, ceea c
corespunde la apro"imativ 7,2# 1 cm0de gazOcm- (de estura) iar cderile de presiune la 2#*2 mbar (cca
27 *27 mm
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
35/47
!iltrele ceramice beneficiaz de randamente nalte de filtrare, putnd elimina, practic, totalitat
particulelor de praf coninute n gaze. /ceste filtre se confecioneaz, n general, sub forma de coloan
(tub) sau bu'ie, fi"ate pe o plac. !le sunt parcurse, de ctre gaz, de obicei, de la e"terior la interior, pent
uurina curirii, e"teriorul fiind mai accesibil.
?derea de presiune, ntr#unfiltru ceramic, depinde att de dimensiunile porilor, ct i de structu
granulometric a materialelor din care este confecionat i se admite, n mod curent, pentru debite situa
ntre 67#*77 m>0Oh, pe un element pentru o granulometrie de 07 , sub *7 mbar.
!iltrele electrostatice funcioneaz pe urmtorul principiu+
# trecerea gazului printr#un cmp electric, pentru ionizarea moleculelor sale
# moleculele de gaz, ionizate, trebuie meninute n cmp, un interval suficient de mare pentru c
particulele de praf s capete suprafaa de colectare (n cmp electric particulele de praf, coninu
n gaz, e"puse contactului cu moleculele de gaz ionizate colecteaz ioni, devin ncrcate cu sarcin
electrice i se deplaseaz sub aciunea cmpului electric)
# prevenirea reantrenrii particulelor de praf colectate i separate sub aciunea cmpului electric
# ndeprtarea prafului colectat.
$n filtrele electrostatice cu un singur eta' ionizarea i colectarea sunt combinate, iar n cele cu dou
eta'e ionizarea i colectarea se realizeaz n pri diferite ale aparatului.
?derea de presiune n filtrele electrostatice datorat, n special, ngustrii sau, respectiv, lrgir
de seciune la intrare, respectiv la ieire, trebuie s fie de ordinul a * -,2 mbar.
Pentru a se putea alege metoda de eliminare a prafului, cu care se poate atinge adncimea d
filtrare dorit, este necesar s se cunoasc mrimea particulelor de praf. $n literatura de specialitate se daurmtoarele cifre+
# -,6 Y din particule au dimensiuni peste 37 , restul sub aceast dimensiune
# 17 # 37 Y din particule au dimensiuni sub *7
# 2- Y din greutatea total a prafului se compune din particule cu dimensiuni sub *7
& viteza de *7 mOs (03 SmOh) corespunde unui vnt care ridic i antreneaz praful, un vnt de -
mOs (5- SmOh) reprezentnd o adevrat furtun.
/ceste viteze sunt cu mult depite, n perioadele de vrf de consum, n conductele de gaze, ceece 'ustific antrenarea prafului i producerea, efectelor menionate, n mode"pres erodarea conductelor
instalaiilor tehnologice.
!fectele eroziunii sunt determinate de energie cinetic, adic de masa i viteza particulelor de pra
antrenate.
Particulele transportate au dimensiuni cu att mai mici cu ct se gsesc mai departe de locul d
care au fost antrenate sau n care s#au format. ?a urmare, rezult c particulele se sparg, datorit
0
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
36/47
ciocnirilor cu pereii conductelor, concomitent, producnd o eroziune a acestora.
Particulele mai fine sunt pstrate mai uor n suspensie, pentru c viteza lor de depunere, su
aciunea acceleraiei gravitaionale, scade cu reducerea diametrului.
Putem trage urmtoarele concluzii+
/legerea filtrelor pentru gaze naturale se face n funcie de presiunea nominal, viteza d
curgere prin filtru i debitul supus filtrrii, parametrii fiind redai n tabele, nomograme, determinai pri
calcule teoretice i prezentai n prospectele furnizorilor.
& atenie deosebit trebuie acordat cderii de presiune n filtre, care trebuie urmri
prin aparatura adecvat, iar la instalaiile moderne cnd pcrete spre limita admis, trebuie semnaliza
i se trece flu"ul de gaze pe filtrele de rezerv.
Kespectarea vitezei gazelor naturale n filtre funcie de natura acestora i de finee
separrii impuse este parametrul esenial de proiectare i e"ploatare *,26 mOs.
in relaia p0# v= , rezult la reducerea presiunii la aceeai seciune i acelai deb
viteza crete, astfel c meninerea n limitele de presiune proiectate este esenial.
Hiltrarea se poate realiza printr#o singur treapt sau dou trepte de filtrare ( trepta un
filtrare grosier, treapta a doua filtrare fin).
Prima treapta este compus dintr#un filtru de tip ciclon care poate reine 4742 Y din particule
solide, iar n a doua treapt se monteaz un filtru cu cartu filtrant din estur foarte fin.
(i#"# (iltru de a!e naturale
l#?orp filtru -#Hund inferior 0#?apac 1#Kacord intrare gaze 2#?artu filtrant 3#Kacord ieire gaze
0
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
37/47
IN*TALAIA .
>?*URARE A
.E5ITULUI .E
GAZE
nstalaia ca
permite stabilirea debitului de gaze are n componena sa un panou tehnologic de msurare a gazelo
precum i aparatura propriu#zis care furnizeaz datele iniiale de calcul efectiv al debitului de gaze.
*che$a panoului tehnoloic de $'surare a a!elor 4#T#>#G# - F 7-
*#supap de siguran
-#braul supapei de siguran
0#debitmetrul diferenial
1#caseta a'uta'ului sau diafragmei2#flane
3#ventil colar *
5#bM pass *
6#clapet cu sens unic de curgere a gazelor
4#manometru
*7#ventil de secionare
b. intrarea gazului n poligon (de la separatorul de impuriti)
cc. ieirea gazului din poligon (spre conducta colectare a grupului)
/paratul prin intermediul cruia se poate msura debitul de gaze de la sond este debitmetr
diferenial, care e"ecut aceast operaie cu a'utorul unui organ de strangulare, cu un diametru bine defin
i care are rolul de a crea o diferen de presiune amonte i aval de el.
Panoul sau pologonul de msur a debitului de gaze care are cea mai mare rspndire n aria d
e"ploatrii gazeifere este cel cu diametrul de 1 inch i presiunea nominal de 32 at.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
38/47
&rganul de strangulare care permite crearea unei diferene de presiune, amonte i aval de el este
parte component a panoului de msur gaze i se numete carcasa organului de strangulare.
0
etrminarea debitului de gaz aflat ntr#o conduct, n anumite condiii de presiune i temperatur
se face i cu a'utorul unor traductori electronici de debit, presiune, temperatur asistai de computere, ce
ce confer o acuratee indiscutabil sporit a msurrii debitului de gaze.
!"ist mai multe metode pentru msurarea debitului de gaze+
#metoda orificiilor calibrate
#metoda nomogramelor specifice
#metoda valorilor rezultate din planimetria diagramelor
#utilizarea P.?.#ului n claculul debitului de gaze
2etoda orificiilor calibrate
?onfiguraia orificiilor calibrate convergente permite utilizarea metodei att n regim critic ct
necritic de curgere a gazelor prin orificii.Crebuie s se respecte urmtoarea succesiune de pai+
Pasul *+ surarea prin intermediul unui manometru verificat n prealabil, a valorilor presiunii
i p-.
Pasul -+ =tabilirea valorilor ] p-aO p*a, din care se deduce caracterul critic sau necritic al curger
prin orificiu.
Pasul 0+ eterminarea constantei c, care este specific fiecrui orifiu calibrat, fie convergent, f
cilindric, se obine din tabele, unde n dreptul diametrului calibrat este trecut valoarea lui c.
Holosirea acestei metode se impune atunci cnd se dorete calcularea debitului unei sonde de gaz
a crei instalaie tehnologic nu este echipat cu debitmetru diferenial, situaie n care se afl ma'oritate
sondelor. /semenea determinri de debite se efectueaz periodic, iar suma lor reprezint debitul cmpul
de gaze. Kezultatele obinute, interpretarea lor i corelarea lor reprezint un indiciu semnifinicativ n cee
ce privete producia zcmntului.
Calculul debitul de gaze folosind valori rezultate din planimetria diagramelor
nstalaia tehnologic de msurare a gazelor are n componen, debitmetrul diferenial pr
intermediului cruia se furnizeaz datele necesare calculrii debitului de gaze.
*.ac n situaia deplasrii gazelor prin conducte e"ist un obstacol, avnd aria suprafeei d
trecere a gazului de form circular, amonte i aval de el apare o presiune diferenial Qp.-.iferena de presiune Qp este msurabil de ctre debitmetrul diferenial.0.e asemenea, acest aparat aparat are posibilitatea de a msura i presiunea amonte de organ
de strangulare (a'uta', diafragm, etc.).
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
39/47
1.?onstrucia debitmetrului difernial este de aa natur, nct el poate nregistra n timp, datori
unui mecanism de ceasornic, o curb nchis a presiunii amonte de organul de strangulare i una
presiunii difereniale.0
2.?onvenial s#a stabilit c nregistrarea de culoare albastr corespunde curbei presiunii msura
amonte de organul de strangulare, denumit i curba presiunii staticei notat cu 8p9, iar nregistrarea d
culoare roie corespunde curbei de presiune diferenial, notat 8h9.3.etrminarea valorilor p i heste posibil prin planimetrarea conturului acestor curbe cu u
aparat construit n acest scop % Ho"boro#^o"all.?alcularea propriu#zis a debitului de gaz se poate efectua folosind formula care conine pe lng
alte variabile valorile p i h.Hormula final de calcul reprezint o succesiune de faze intermediare, dictate de necesitate
folosirii unor coeficieni de corecie introdui n ideea obinerii unei e"actiti sporite a valorii debitului.
Kezultatele practice obinute prin aplicarea acestor formule concluzioneaz faptul c, to
termenii componeni ai formulelor influeneaz valoarea debitului de gaze. intre acetia o influen
semnificativ o are h. (valoarea obinut n urma planimetrrii curbei difereniale). /cest lucru este fires
dac ine cont de faptul c dac printr#un procedeu tehnic se reuete s se mreasc viteza de curgere
gazului, diferena de presiune amonte i aval de organul de strangulare crete, fapt ce va fi marcat printr
cretere semnificativ a curbei difeeniale hi implicit o valoare mrit a planimetrrii. ?reterea vitez
de curgere a gazelor se realizeaz, prin scderea presiunii din conducta colectoare, care este ireversib
corelat cu presiunea de zcmnt.
E9ACUAREA I>4URIT?ILOR ACU>ULATE LA *E4ARATOARELE *ON.ELOR ICOLECTAREA CON.EN*ATULUI .E GAZE
!"ploatarea zcmintelor de gaze naturale este asociat n ma'oritatea cazurilor i c
8 e"ploatarea9 independent de voina noastr a apei de zcmnt, condensat sau a altor impuriti d
natur mecanic. in punct de vedere tehnologic este necesar separarea n trepte a gazului metan d
celelalte impuriti. intre impuriti, apa de zcmnt, ridic cele mai delicate probleme.
>esepararea gazelor de impuriti implic generarea unor dificulti deosebite n ntregul la
sond#conduct de aducie i colectoare, sistem de transport i distribuie, cum ar fi+
#introducerea n sistemul de colectare, transport, distribuie a unor cantiti foarte mari de ap, ca
ar putea a'unge pn la consumatori
#degradarea prematur a instalaiilor de deshidratare a gazelor i a celor de comprimare
#erori n stabilirea debitului de gaze.
Prima treapt de separare a gazelor naturale de impuriti se realizeaz n incinta grupului d
sonde, prin intermediului unor instalaii denumite separatoare. /cestea sunt montate pe traseul fiecr
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
40/47
conducte de aducie a sondei respective iar meninerea lor n funcie este egal ca durat cu timpul c
sonda este n producie.
0
ontarea separatoarelor, aferente conductei de aducie, se face de obicei n incinta grupului d
sonde pentru a putea fi controlate i e"ploatate dup nite grafice riguros ntocmite.
$n antierele gazeifere se folosesc mai multe tipuri de separatoare a cror varietate difer att di
punct de vedere funcional ct i dimensional.
Principiul de funcionare al separatoarelor de lichide se bazeaz pe utilizarea forei centrifug
(separatoare centrifugale) sau celei gravitaionale (separatoare gravitaionale).
=eparatoarele gravitaionale sunt cele mai numeroase i au ca suport funcional separarea apei pr
depunerea ei la partea inferioar a separatorului.scderea vitezei de curgere a gazelor implic micorare
vitezei vaporilor de lichid componeni ai amestecului gaz metan#lichid(ap sau condensat). atori
acestui fapt are loc o separare gravitaional a lichidelor i deci o prim purificare a gazel
naturale.=eparatoarele care funcioneaz dup acest principiu se numesc separatoare gravitaionale, idup poziia lor de lucru se numesc verticale sau orizontale, iar dup poziionarea lor fa de sol pot
supraterane sau subterane.
?ele mai numeroase sunt cele de tip orizontal i subteran, deoarece ele sunt cele care intr
componena instalaiilor tehnologice care permit e"ploatarea sondei. =e monteaz la partea terminal
conductei de aducie, cu ane"ele sale.
Huncionarea separatorului subteran este identic separatorului vertical, iar captarea impuritil
se face n partea inferioar a separatorului. !liminarea lor se realizeaz prin deschiderea ventilului car
realizeaz comunicarea ntre eava dispus concetric n eava de evacuare, curba conductei de legtur
haba de etalonare. Hizic, eliminarea impuritilor lichide se realizeaz datorit e"istenei presiunii de ga
n separator i a presiunii e"isente n eava cu lichid. eschiderea ventilului provoac o descrcare
presiunii din separator simultan cu aducerea n haba de etalonare a impuritilor lichide.
&peraia de refulare a separatorului e consider terminat atunci cnd dup faza gazoas urmeaz
faza lichid, fapt ce impune nchiderea ventilului.
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
41/47
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
42/47
/mestecul lichid#gaz avnd componenii si n proporie variabil, necesit gradien
suplimentari de presiune pentru deplasarea sa, deoarece vscozitatea acestui sistem este superioar unuia
0
monofazic (gaz sau condensat).
!liminarea unei pri din lichidul cantonat n sond, prin folosirea unei duze cu un diametr
adecvat acestei situaii, se face pe fondul mririi vitezei ascensionale a gazelor, fapt care conduce i
formarea unei pelicule ascensional#continue de lichid pe interiorul tubingului. ?antitatea de ap adus
suprafa este msurabil i reinut i n separatorul subteran al sondei.
Keducerea diferenei de presiune dintre tubing i coloan se traduce prin e"pulzarea volumului d
ap din sond datorit e"istenei nc pentru formaiunea respectiv, sau pentru zona productiv aferen
sondei n cauz, a unei energii de zcmnt capabile s nving valoarea presiunii hidrosttice create d
coloana de ap din tubing, astfel cantitatea de ap acumulat n sond este eliminat prin intermediul un
instalaii de refulare nepoluante, fiind stocat temporar ntr#un recipient metalic iar de aici ea es
deversat ntr#un bazin de mare capacitate de captare apelor reziduale.
*pu$area apei din sond'
/cest procedeu este aplicabil, fiind aproape generalizat la toate sondele de gaze i mai ales
acelea la care energia de zcmnt este insuficient eliminrii unor volume mari de ap care s#au acumul
n timp n aceste sonde.
$n ultima perioad de timp se utilizeaz spumarea apei din sondele productoare de gaze folosin
substane spumogene solide, sub form de batoane % sticSs#uri./vanta'ele utilizrii acestui procedeu+
#ntroducerea sticSs#urilor n sond nu necesit nici un fel de aparatur sau dispozitive ca
cazul utilizrii spumantului lichid % pompe dozatoare, lubricatoare, etc.
#urata necesar a'ungerii i ptrunderii spumantului solid n masa de lichid este mult mai mic
comparativ cazului cnd se folosete spumantul lichid
#ntroducerea sticSs#urilor, prin tubing, implic nceperea spumrii dopului de ap n profunzim
sa, spre deosebire de spumantul lichid, care declaneaz iniial spumarea apei la suprafaa dopului i apo
treptat n adncime
#atorit formei batonului nu se pun probleme deosebite privind depozitarea i pstrarea s
comparativ cu spumantul lichid (butoaie, spaii adecvate de depozitare)
>umrul sticSs#urilor introduse n sondele de gaze este influenat de urmtoarele considerente+
?antitatea de ap e"istent n sond, tiind c *Bg de spumant are efect asupra a *77 l de ap =alinitatea apei din sond /dncimea sondei, coroborat cu temperatura de adncime, parametru influent formrii spumei
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
43/47
/dncimea aferent intervalului perforat i corelat cu talpa sondei. $n cazul unei distane mari ntre ce
dou repere (perforaturi, talp), sticSs#urile care ies din tubing i se plaseaz n zona inferioar a sondei0
nu vor spuma apa deoarece n aceast zon, micrile lente din interiorul masei de ap cauzate d
influ"ul de gaze din strat din sond, sunt ine"istente Presiunea static a sondei Posibilitatea obinerii unui spor de debit de natura celui care s 'ustifice acest tratament
O4ERAII .E *TI>ULARE A *ON.ELOR .E GAZE
Cau!ele producti/it'ii reduse a sondelor de a!e
$nc de la pornire, sondele pot produce cu debite mai mici dect cele normale, aceast situai
putnd fi cauzat de+
#deschiderea imperfect a sondelor att din cauza construciei lor ct i ca urmare a neeficien
aparatelor de perforare#blocarea stratului n 'urul gurii de sond sau scderea permeabilitii lui din cauza folosirii
timpul fora'ului a unor fluide necorespunztoare care pot provoca+
#nfundarea porilor sau a fisurilor stratului cu substane coloidale minerale sau organice d
fluidul de fora' sau din laptele de ciment (n cazul stratelor cu permebilitate mare)
#blocarea porilor cu ap filtrat din fluidul de fora' sau din laptele de ciment (n czul stratelor c
permeabilitate sczut).
e asemenea, pe parcursul e"ploatrii, debitul sondelor poate scdea din urmtoarele cauze+
#defectarea sau uzarea echipamentului de fund (n special la sondele n pompa')
#formarea n coloan a unor dopuri din particule de roc care ngreuneaz ptrunderea fluidelor n gaur
de sond
#modificarea n timpul e"ploatrii a proprietilor stratului i ale fluidelor de zcmnt i anume+
=cderea presiunii de zcmnt, ?reterea vscozitii =cderea permeabilitii Ptruderea n strat a impuritilor coninute de apa sau fluidelor introduse pentru efectuarea un
tratamente Hormarea de precipitate care astup porii sau fisurile rocii ca urmare a unor tratamente neadecvate sa
nerespectrii tehnologiilor de lucru Zmflarea bentonitelor coninute de strat n contact cu apa filtrat din fluidul de fora' sau cea introdus epunerea n porii sau fisurile rocii a unor substane coninute n apa de zcmnt Hormarea n 'urul gurii de sond a unei zone de saturaie mare n ap de zcmnt ca urmare
1a avansrii anormale a acesteia
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
44/47
/stuparea cilor de drena' cu parafin, asfaltene sau rini n special la sondele de mic adncime la car
temperatura de fund este mic.
Acidi!area sodelor
Prin acidizare se realizeaz+
#curirea canalelor de curgere de depunerile de carbonai, sruri sau depuneri de argile
#lrgirea porilor rocii i dezvoltarea n adncime a unor canale care pun n legtur sond
cu zone din strat saturate cu hidrocarburi
#e"tinderea fisurilor naturale la o presiune mai mic dect presiunea de fisurare.
Pentru acidizri, cel mai folosit este acidul clorhidric, ntruct prin reacia acestuia cu carbona
rezult produi solubili n ap (?a?l-sau g?l-), care apoi sunt elimina din pori i canale.
Keacia chimic este+
?&0?a -
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
45/47
#ap, n cazul sondelor de in'ecie i al sondelor de gaze#iei, n cazul sondelor de iei
=e pompeaz soluia acid prin evile de e"tracie cu unul sau mai multe agregate d
pompare.
Kobinetul de la coloan se ine deschis pn ce se pompeaz un volum de soluie egal cu volum
evilor de e"tracie apoi se nchide robinetul de la coloan i se pompeaz, n continuare, restul solui
acide. ac acidul i face efectul, presiunea de refulare a soluiei scade n cursul pomprii. =e introduce, n final, o cantitate de ap egal cu volumul evilor de e"tracie, pentru
evacua din evile de e"tracie soluia acid, respectiv ieiul dup care se spal gaur
sondei prin circulaie invers de ap.
ac o acidizarea nu a avut efect, operaia se repet cu cantitate mai mare de soluie acid i d
concetraie mai mare.
up acidizare, sonda se las nrepaus pentru a se produce reacia ntre acidi carbonai, respect
silicai din strat. Pauza este de *#0 h n cazul stratelor cu coninut mare de carbonai i de -7h n caz
stratelor cu coninut mic de carbonai.
up pauz, stratul se dreneaz cu pistonul sau cu a'utorul gazelor comprimate pentru a e"trag
produsele de reacie formate n urma acidizrii. ac nu e"ist pericolul viiturilor de nisip, drenarea
ulterior, e"ploatarea se fac cu debit ct mai mare.
(isurarea hidraulic'
)este una dintre metodele cele mai eficiente pentru mrirea debitului sondelor
Da sondele vechi, aplicarea fisurrii hidraulice este indicat dac presiunea diferenial dintre str
i sond a sczut anormal, respectiv dac permeabilitatea stratului s#a micorat n urma depunerii n pori
particulelor de roc sau a sedimentelor din apa de zcmnt.
ac se in'ecteaz ntr#o sond un lichid, la presiune nalt, aceasta va ptrunde forat n roc
colectoare, producnd una sau mai multe fisuri sau lrgind fisurile e"istente.
Hisurile create au permeabilitate foarte mare, mrind deci permeabilitatea medie a stratului
ducnd la creterea debitului sondelor.
Tehnica operaiilor de %isurare hidraulic'
#chipamentul folosit la fisurarea hidraulic
/gregatele de pompare % utila'ul principal folosit la fisurrile hidraulice i cuprind urmtoare
pri montate pe un autocamion+
1
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
46/47
#una sau mai multe pompe principale echipate cu cte trei pistoane plon'or c
diametrele de47#*27mm, avnd lungimea cursei de -77#-27mm#motoare iesel de 077#677 ?P pentru acionarea pompelor#o claviatur cu legturi pentru aspiraie i refulare, un pupitru de comand i un tablo
cu aparate de msurat i control. ozatoare de nisip Ztila' pentru transport
/parate de msurat i control % manometre indicatoare i nregistratoare pentru presiunile drefulare ale pompelor, pentru presiunea la gura sondei i la talpa sondei
#debitmetre i densimetre pentru lichidul de fisurare
!chipamentele principale de fund folosite la fisurrile hidraulice sunt pacherele de diferite tipur
fie pentru limitarea intervalelor de fisurat, fie pentru prote'area coloanelor mpotriva presiunilor prea ma
Pacherele sunt de tip recuperabil.
(isurarea hidraulic' si$pl'
Dichidul de fisurare se pompeaz n sond prin spaiul inelar dintre evile de e"tracie i coloan
ai nti se in'ecteaz n strat *7#-7m0ap srat pentru a putea aprecia valoarea presiunii necesa
pentru pomparea ulterioar a lichidului de fisurare. Dichidul de fisurare este adus la sond cu
autocisterne.
Da nceput se pompeaz lichid curat cu debitul ma"im posibil, pentru a crea presiunea nal
necesar fie deschiderii unor fisuri naturale e"istente, fie amorsrii unor fisuri noi.
up ce s#a deschis o fisur, presiunea de pompare scade i se mrete debitul, se pompeaz circ
37 Y din lichidul de fisurare, iar restul n amestec cu materialul de susinere a fisurii.?nd se folosete ca lichid de fisurare o emulsie stabil, atunci n urma ei ae pompeaz un lich
potrivit pentru a sparge emulsia pentru a putea fi e"tras mai uor din fisur la repunerea sondei
producie.
(OR>AREA I CO>5ATEREA [email protected]
:azele+ metan#?
-
7/23/2019 Extractia Gazelor Naturale.ref
47/47
#turbulena curentului
#pulsaiile i schimbrile brute de direcie a traseului parcurs de gaze
Pentru criohidrai este caracteristic c ei se formeaz, dac presiunea este destul de mare,
temperaturi care depesc 77?, fapt care mrete mult probabilitatea producerii acestui fenomen i
anotimpul clduros.
?ombaterea criohidrailor se poate realiza prin+
#descompunerea criohidrailor, micorndu#se presiunea conductei, respectiv oprindu#se lucr
pentru un timp sau prin nclzire, pe ct posibil, cu abur sau cu alte fluide calde
#adaosuri care se introduc n gaze, cum ar fi metanolul i altele, pentru a preveni formare
criohidrailor
#eliminarea apei din gaze.