- Артикул:00514706
- Автор: Арнольд К., Стюарт М.
- ISBN: 978-5-903363-15-5
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Премиум Инжиниринг (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 776
- Формат: 70x100/16 (~170x240 мм)
- Год: 2011
Развернуть ▼
Перевод с английского
Серия "Промышленный Инжиниринг"
«Промысловая подготовка углеводородов, том 1. Справочник по оборудованию для комплексной подготовки нефти» — это полное современное руководство по проектированию, выбору, выработке технических требований, установке и монтажу, эксплуатации, испытаниям и устранению неисправностей оборудования для промысловой подготовки нефти и попутно добываемой воды. Это первый том серии «Промысловая подготовка углеводородов» и самое полное справочное руководство, которое можно найти сегодня по этой тематике, начиная со скважины и заканчивая трубопроводом для товарной продукции. В книге освещены такие важные процессы, как сепарация газа от жидкости, сепарация нефти от воды, подготовка нефти, обессоливание нефти, подготовка воды, закачка воды в пласт, стабилизация нефти и многие другие.
Это издание было полностью переработано на основе исходного текста чтобы сделать данную книгу, как источник сведений о применяемых технологиях и их теоретических основах, более полезной для промысловых инженеров. Оно содержит важные дополнительные материалы по механическому расчету оборудования, иллюстрации, номограммы, графики и таблицы. Даны базовые сведения о применении химических процессов в подготовке нефти и воды.
Книги серии «Промысловая подготовка углеводородов» предоставляют действующим инженерам систематизированную информацию по проектированию и конструированию промыслового оборудования, рекомендации по выбору типа и размера оборудования, удобные для использования табличные и графические материалы. Промысловые инженеры, проектировщики и операторы смогут «почувствовать» роль различных параметров при проектировании, выборе, задании технических условий, эксплуатации и устранении неисправностей промыслового оборудования. Читатель узнает о неопределенностях и допущениях, неизбежно присутствующих при проектировании и эксплуатации оборудования, а также о преимуществах, недостатках и ограничениях оборудования различных типов.
Об авторах
Кен Арнольд, инженер-нефтяник – основатель и президент компании Paragon Engineering Services (Хьюстон, шт. Техас). Имеет более чем 35-летний опыт работы в компаниях Paragon и Shell. Активно участвует в проектировании промысловых установок и управлении проектами, как в США, так и по всему миру. Участвовал в работе многочисленных комитетов Общества инженеров-нефтяников, Американского института нефти и государственных консультативных комитетов в качестве эксперта по вопросам обработки нефти, очистки пластовой воды и безопасности промысловых операций.
Морис Стюарт, Ph. D., инженер-нефтяник – имеет более чем 25-летний опыт международных консультаций и преподавания в области управления проектами; проектирования, монтажа, инспектирования, эксплуатации и устранения неисправностей на установках сбора, кондиционирования и обработки нефти, воды и газа; проведения независимых экспертиз рабочих проектов, анализов опасностей и оценок рисков. Обучил более 29 000 профессионалов в 63 странах, практически в каждом секторе добычи нефти и газа во всем мире. Принимал участие в работе многочисленных комитетов Американского института нефти, Общества инженеров-нефтяников, Американского общества приборостроителей и Американской ассоциации инженеров-коррозионистов, ответственных за разработку или пересмотр промышленных норм, стандартов и практических рекомендаций. В 1985 году Американское общество профессиональных инженеров присудило ему премию Инженера Года. Адъюнкт-профессор курса разработки и проектирования нефтяных промыслов в Университете штата Луизиана.
Содержание
Выражение благодарности
Об этой книге
1. Промысловое оборудование
Введение
Контроль и регулирование работы оборудования
Типы оборудования
2. Выбор и компоновка элементов промыслового комплекса
Введение
Регулирование параметров процесса
Регулирующие клапаны
Регулирование давления
Регулирование уровня
Регулирование температуры
Регулирование расхода
Основные процессы и оборудование
Устьевое оборудование и манифольд
Сепарация
Одноступенчатая сепарация
Многоступенчатая сепарация
Выбор числа ступеней сепарации
Сепарация продукции скважин, работающих с различными устьевыми давлениями
Определение давления сепарации
Двухфазные и трехфазные сепараторы
Блок-схема процесса
Подготовка и хранение нефти
Узел товарного учета нефти (LACT)
Насосы
Подготовка воды
Компрессоры
Осушка газа
Замер продукции скважин
Оборудование для газлифта
Особенности подготовки нефти на морских платформах
Общие сведения
Блочно-комплектные конструкции
Компоновка оборудования
3. Основные характеристики углеводородных систем
Введение
Основы химии нефти, газа и пластовых вод
Элементы, соединения и смеси
Атомная и молекулярная масса
Классификация углеводородов
Углеводороды метанового ряда (CnH2n+2)
Соединения углеводородов метанового ряда
Кислоты и основания
Анализ флюидов
Физические свойства
Молярная масса и кажущаяся молярная масса
Плотность и относительная плотность газа
Уравнения состояния реальных газов
Приведенные параметры
Плотность и относительная плотность жидкости
Вязкость
Вязкость газа
Вязкость жидкости
Вязкость водонефтяной смеси
Фазовое поведение углеводородных смесей
Компоненты углеводородных систем
Однокомпонентные системы
Многокомпонентные системы
Сухой газ
Жирный газ
Ретроградные процессы
Применение диаграмм фазовых состояний
Залежи нелетучей нефти
Диаграмма фазовых состояний
Технологические характеристики
Лабораторные исследования
Залежи летучей нефти
Диаграмма фазовых состояний
Технологические характеристики
Лабораторные исследования
Газоконденсатные залежи
Диаграмма фазовых состояний
Технологические характеристики
Лабораторные исследования
Залежи жирного газа
Диаграмма фазовых состояний
Технологические характеристики
Залежи сухого газа
Диаграмма фазовых состояний
Информация для конструирования
Расчеты сепарации
Характеристики газожидкостной смеси
Масса газа
Расход газа
Масса жидкости
Относительная плотность жидкости
Расход жидкости
Расход смеси
Приближенный расчет сепарации
Другие характеристики
Упражнения
Литература
4. Сепарация двухфазной скважинной продукции
Введение
Равновесное состояние фаз
Факторы, влияющие на эффективность сепарации
Основные функциональные элементы газожидкостных сепараторов
Приемная секция
Секция сбора жидкости
Осадительная секция
Каплеуловительная секция
Сепарационное оборудование
Горизонтальные сепараторы
Вертикальные сепараторы
Сферические сепараторы
Центробежные сепараторы
Сепараторы Вентури
Двухъемкостные горизонтальные сепараторы
Горизонтальный сепаратор с накопителем
Фильтрующие сепараторы
Скрубберы
Ловушки для конденсата
Что нужно учитывать при выборе сепаратора
Внутренняя конструкция сепараторов
Входные отклонители потока
Волногасители
Противопенные элементы
Воронкогасители
Успокоительный колодец
Струйные насадки для размыва песка и дренажные отверстия
Каплеуловители
Общие сведения
Сила тяжести и сила сопротивления среды, действующие на каплю
Каплеуловители инерционного типа
Пластинчатые каплеуловители
Сетчатые каплеуловители
Каплеуловители с набивкой из микроволокна
Каплеуловители других типов
Окончательный выбор
Возможные проблемы при эксплуатации
Вспенивание нефти
Отложение парафинов
Скопление песка
Унос жидкости
Прорыв газа
Жидкостные пробки
Теоретические основы конструирования сепараторов
Осадительная секция
Размер капель
Время пребывания
Вторичный унос капель жидкости потоком газа
Конструирование двухфазных сепараторов
Расчет горизонтальных сепараторов, заполненных до половины высоты
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Расчет исходя из пропускной способности по жидкости
Длина обечайки сепаратора
Отношение длины сепаратора к его диаметру
Порядок расчета горизонтальных сепараторов, заполненных до половины высоты
Расчет горизонтальных сепараторов, заполненных до любой высоты
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Расчет исходя из пропускной способности по жидкости
Расчет вертикальных сепараторов
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Расчет исходя из пропускной способности по жидкости
Длина обечайки сепаратора
Отношение высоты сепаратора к его диаметру
Порядок расчета вертикальных сепараторов
Примеры
Обозначения основных величин
Контрольные вопросы
Упражнения
Литература
5. Сепарация трехфазной скважинной продукции
Введение
Сепарационное оборудование
Горизонтальные трехфазные сепараторы
Сепараторы-водоотделители
Сепараторы-делители потока
Горизонтальные трехфазные сепараторы с накопителем
Вертикальные трехфазные сепараторы
Что нужно учитывать при выборе сепаратора
Внутренняя конструкция сепараторов
Коалесцирующие пластины
Турбулизирующие коалесценторы
Возможные проблемы при эксплуатации
Образование эмульсий
Теоретические основы конструирования трехфазных сепараторов
Сепарация газа
Оседание воды в нефти и всплытие нефти в воде
Размер капли воды в нефти
Размер капли нефти в воде
Время пребывания
Конструирование трехфазных сепараторов
Расчет горизонтальных сепараторов, заполненных до половины высоты
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Расчет по времени пребывания
Оседание капель воды в нефти
Всплытие капель нефти в воде
Длина обечайки сепаратора
Отношение длины сепаратора к его диаметру
Порядок расчета трехфазных горизонтальных сепараторов, заполненных до половины высоты
Расчет горизонтальных сепараторов, заполненных до любой высоты
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Расчет по времени пребывания
Толщина нефтяной подушки
Расчет трехфазных вертикальных сепараторов
Расчет исходя из пропускной способности по газу
Оседание капель воды в нефти
Всплытие капель нефти в воде
Расчет по времени пребывания
Длина обечайки сепаратора
Отношение высоты сепаратора к его диаметру
Порядок расчета трехфазных вертикальных сепараторов
Примеры
Обозначения основных величин
Контрольные вопросы
Упражнения
6. Механический расчет аппаратов, работающих под внутренним давлением
Введение
Расчетные параметры
Расчетная температура
Расчетное давление
Максимально допустимые напряжения
Определение толщины стенки
Припуск на коррозию
Проверка и приемка аппаратов
Определение массы аппарата
Технические требования и конструкция аппаратов, работающих под внутренним давлением
Технические требования к аппаратам, работающим под внутренним давлением
Заводские чертежи
Патрубки
Воронкогасители
Люки-лазы
Опоры аппаратов
Лестницы и площадки
Предохранительные клапаны
Защита от коррозии
Контрольные вопросы
Упражнения
Литература
7. Обезвоживание и обессоливание нефти
Оборудование для обезвоживания нефти
Сепараторы-водоотделители
Промывные резервуары с внутренним или наружным газосепаратором
Горизонтальные деэмульсаторы
Нагреватели
Нагреватели непрямого нагрева
Нагреватели прямого нагрева
Утилизация тепла
Нагреватели-деэмульсаторы
Вертикальные нагреватели-деэмульсаторы
Коалесцирующая набивка
Горизонтальные нагреватели-деэмульсаторы
Электрические нагреватели-деэмульсаторы
Конструирование электродегидраторов
Теоретические основы процесса разрушения эмульсий
Эмульсии
Разность плотностей
Размер капель воды
Вязкость нефти
Поверхностное натяжение
Присутствие деэмульгаторов и их концентрация
Минерализация воды
Старение эмульсии
Перемешивание
Эмульгаторы
Деэмульгаторы
Исследования с поверхностными пробами эмульсии
Промысловые исследования
Оптимизация по результатам промысловых исследований
Замена деэмульгатора
Возможные проблемы при использовании деэмульгаторов
Методы обработки эмульсий
Ввод деэмульгатора
Требуемая дозировка деэмульгатора
Некоторые замечания в отношении исследований поверхностных проб
Скорость выделения воды
Осадок
Поверхность раздела между фазами
Мутность воды
Цвет нефти
Результаты исследований на центрифуге
Выбор химреагентов
Промывной резервуар
Вертикальный нагреватель-деэмульсатор
Горизонтальный нагреватель-деэмульсатор
Время оседания
Коалесценция
Вязкость
Нагревание эмульсии
Использование электродегидраторов
Размер капель и время пребывания
Расчет нагревателей-деэмульсаторов
Требуемый нагрев
Некоторые замечания в отношении гравитационной сегрегации
Расчет по скорости оседания
Горизонтальные аппараты
Вертикальные аппараты
Промывные резервуары
Горизонтальные деэмульсаторы
Расчет по времени пребывания
Горизонтальные аппараты
Вертикальные аппараты
Промывные резервуары
Горизонтальные деэмульсаторы
Размер капель воды
Методика конструирования
Общий порядок расчета
Расчет вертикальных нагревателей-деэмульсаторов и промывных резервуаров с внутренним или наружным газосепаратором
Расчет горизонтальных нагревателей-деэмульсаторов
Расчет горизонтальных деэмульсаторов
Примеры
Практические рекомендации
Промывные резервуары с внутренним или наружным газосепаратором
Нагреватели-деэмульсаторы
Электродегидраторы
Оборудование для обессоливания нефти
Установки обессоливания нефти
Оборудование для перемешивания
Вентили
Разбрызгивающие насадки
Статические смесители
Описание процесса
Одноступенчатое обессоливание
Двухступенчатое обессоливание
Обозначения основных величин
Контрольные вопросы
Упражнения
Литература
8. Стабилизация нефти
Введение
Основные принципы
Равновесное состояние фаз
Использование расчетов сепарации
Схемы технологического процесса
Многоступенчатая сепарация
Нагреватели-деэмульсаторы
Установка стабилизации жидких углеводородов
Стабилизационная колонна, работающая с холодным сырьем
Стабилизационная колонна, работающая с орошением
Внутренняя конструкция стабилизационной колонны
Тарелки и насадка
Тарелки
Насадка
Тарелки или насадка
Ребойлер установки стабилизации
Холодильник нижнего продукта
Система орошения стабилизационной колонны
Холодильник сырья
Нагреватель сырья
О конструировании стабилизационной колонны
Использование стабилизационной колонны в установке переработки газа
9. Подготовка попутно добываемой воды
Введение
Стандарты, регламентирующие сброс воды
Работа в море
Работа на суше
Характеристики попутно добываемой воды
Растворенные примеси
Отложение солей
Карбонат кальция (CaCO3)
Сульфат кальция (CaSO4)
Сульфид железа (FeS2)
Сульфаты бария и стронция (BaSO4 и SrSO4)
Удаление отложений солей
Предотвращение отложения солей с помощью ингибиторов
Песок и другие механические примеси
Растворенные газы
Эмульсии типа "нефть в воде"
Содержание растворенной нефти
Диспергированная нефть
Токсиканты
Природные радиоактивные материалы
Бактерии
Установки водоподготовки
Теоретические основы
Гравитационная сегрегация
Коалесценция
Диспергирование
Флотация
Фильтрование
Типы и размеры применяемого оборудования
Нефтеловушки
Конфигурация нефтеловушек
Вертикальные нефтеловушки
Горизонтальные нефтеловушки
Нефтеловушки, работающие под избыточным и под атмосферным давлением
Время пребывания
Об эффективности работы нефтеловушек
Расчет нефтеловушек
Горизонтальные цилиндрические нефтеловушки, заполненные до половины высоты
Горизонтальные нефтеловушки прямоугольного сечения
Вертикальные цилиндрические нефтеловушки
Коалесцирующие устройства
Пластинчатые коалесценторы
Сепараторы-коалесценторы с параллельными пластинами
Сепараторы-коалесценторы с гофрированными пластинами
Сепараторы-коалесценторы с поперечным потоком
Об эффективности работы сепараторов-коалесценторов с различным направлением потока
Критерии выбора
Расчет пластинчатых коалесценторов
Расчет сепараторов с гофрированными пластинами
Расчет сепараторов-коалесценторов с поперечным потоком
Сепараторы-коалесценторы для разделения нефти, воды и осадков
Расчет сепараторов-коалесценторов для разделения нефти, воды и осадков
Об эффективности работы сепараторов-коалесценторов для разделения нефти, воды и осадков
Нефтеловушки с коалесцирующим устройством
Плетеная набивка
Рыхлая набивка
Об эффективности работы оборудования с коалесцирующим устройством
Осадители с коалесцирующей набивкой или коалесцирующим фильтром
Свободнопоточные турбулизирующие коалесценторы
Об эффективности работы устройств SP Pack
Флотационные установки
Выделение газа непосредственно из обрабатываемой воды
Диспергирование газовой фазы в потоке жидкости
Флотационные установки с гидравлическим диспергирующим устройством
Флотационные установки с механическим диспергирующим устройством
Другие схемы
Выбор установок с диспергированием газовой фазы в потоке жидкости
Об эффективности работы флотационных установок
Гидроциклоны
Общие сведения
Принцип работы
Гидроциклоны с неподвижным корпусом
Гидроциклоны с вращающимся корпусом
Критерии выбора и рекомендации по применению
Об эффективности работы гидроциклонов
Сливные сваи
Расчет сливных свай
Сваи-нефтеловушки
Расчет свай-нефтеловушек
Дренажные системы
Данные для проектирования
Качество обработанной воды
Качество воды, поступающей на подготовку
Попутно добываемая вода
Растворенная нефть
Стоки с палубы
Выбор оборудования
Определение размеров оборудования
Отстойники-нефтеловушки
Устройство SP Pack
Cепараторы-коалесценторы с гофрированными пластинами
Сепараторы-коалесценторы с поперечным потоком
Флотационные установки
Сливные сваи
Обозначения основных величин
Контрольные вопросы
Литература
10. Удаление из воды взвешенных твердых частиц и растворенных газов
Введение
Теоретические основы технологий удаления из воды взвешенных твердых частиц
Общие сведения
Гравитационное осаждение
Флотация
Фильтрование
Соударение вследствие проявления инерции
Захват вследствие диффузии
Непосредственный захват
Типы фильтров
Фильтрующие материалы с каналами изменяемого сечения
Фильтрующие материалы с каналами постоянного сечения
Фильтры поверхностного действия
Классификация фильтров
Характеристики фильтров
Номинальные характеристики
Абсолютные характеристики
Бета-характеристики
Выбор подходящего фильтра
Тип фильтруемой жидкости
Расход фильтруемой жидкости
Температура
Перепад давления
Площадь фильтрующей поверхности
Объем пустот фильтрующего материала
Эффективность фильтрования
Предварительное фильтрование
Коагуляция и флокуляция
Определение совместимости вод
Оборудование для удаления взвешенных твердых частиц
Осадительные резервуары
Горизонтальные цилиндрические осадительные резервуары
Горизонтальные осадительные резервуары прямоугольного сечения
Вертикальные цилиндрические осадительные резервуары
Пластинчатые сепараторы-коалесценторы
Гидроциклоны
Центрифуги
Флотационные установки
Патронные фильтры со сменным фильтрующим элементом
Патронные фильтры с функцией обратной промывки
Засыпные фильтры
Диатомитовые фильтры
Оборудование для удаления растворенного кислорода
Обозначения основных величин
Приложение А. Важнейшие термины водоподготовки
Приложение B. Методы отбора проб воды
Приложение C. Анализ содержания нефти в пробе
Предметный указатель
Рекомендуем
Артикул 00204639
