Основными принципами работы четырех фазовых сепараторов
В результате резкого уменьшения скорости потока на входе в первой камере газосепаратора происходит эффективное разделение газовой и твердой фаз. Жидкая фаза в виде каскада переливается в следующую камеру, где по истечению достаточно длительного периода происходит фазовое разделение жидкостей. Недостатком такой системы является большой вес и габаритные размеры газосепаратора. Он имеет достаточно большие габаритные размеры для возможности выдержки по времени жидкой фазы с целью ее разделения, и достаточно большую толщину стенки для сепарации газа под давлением. Во втором случае разделение фаз осуществляется при прохождении потока через ряд последовательно расположенных сепараторов. Порядок разделения фаз может изменяться в зависимости от типа системы. Основными принципами работы сепараторов этого типа являются:
• Газ должен быть отделен от потока и направлен на факельную линию, так как он сжимается и имеет значительно меньшую плотность по сравнению с жидкостью и твердой фазой, поэтому его легко отделить от потока. Оставшаяся смесь жидкости и твердой фазы затем может быть перекачана в открытые емкости с последующей обработкой на тандартной системе механической очистки бурового раствора. Твердая фаза отделяется на вибросите или на центрифуге. Сепарация жидкости может осуществляться в каскадной емкости.
Твердую фазу необходимо отделить в первую очередь, так как она приводит к эрозионному износу трубной обвязки при прохождении через линию обратного потока из скважины. Оптимальное местоположение оборудования для удаления твердой фазы – до штуцерной батареи (дросселя), на котором давление наибольшее, а расход - наименьший.
Удаление твердой фазы может осуществляться при помощи вертикального сепаратора высокого давления или гидроциклонов высокого давления. Оставшаяся после отделения твердой фазы смесь направляется для сепарации в сепаратор высокого давления и каскадную систему емкостей, расположенные после штуцерной батареи (дросселя).
Сепарация газов, жидкостей и твердой фазы осуществляется при давлении циркуляции в батарее гидроциклонов, соединенных последовательно, параллельно, или по комбинированному варианту. Так как гидроциклоны рассчитаны на давление в приемной линии, то необходимость в применении штуцерной батареи (дросселя) отпадает. Такая
схема может быть предпочтительной в случае, если необходимо закачивать буровой раствор в существующие трубопроводы и предотвращать повторную компрессию добываемого углеводородного газа. Однако при этом необходимо следить за тем, чтобы высокое давление циркуляции на поверхности не приводило к превышению допустимого
забойного давления циркуляции.