8776

طراحي ديناميك جداكننده چندازي سرچاه

كارشناسي

مهندسي شيمي

1402

فروغ عاملي

1402/07/20

مهندسي شيمي نفت و گاز

dynamic design of multiphase wellhead separator

جريان¬هاي توليدي از چاه¬هاي نفتي عمدتا شامل سه فاز آب، نفت و گاز است؛ جداسازي اين سه فاز در صنايع نفت و گاز و در شرايط عملياتي مختلف حائز اهميت ميباشد؛ جريان ¬هاي سه فازي ميتوانند سبب بروز مشكلاتي چون خوردگي، تشكيل هيدرات، آسيب به تجهيزات و غيره شوند. از اينرو در اين پروژه به شبيهسازي جداكننده جريان چند فازي با تمركز بر عملكرد كنترلرها به منظور كنترل فشار و سطح سيالات درون جداكننده چند فازي (آب و نفت) پرداخته ميشود. عملكرد كنترلرها با استفاده از ارسال دستورات (سيگنال¬ها) از اندازه¬گيرهاي فشار، ارتفاع نفت و ارتفاع آب به كنترلرهاي مربوطه و سپس ارتباط كنترلرها در حالت ديناميك به شيرهاي كنترلري طراحي شده در جداكننده چند فازي انجام ميشود؛ تا جداكننده در شرايطي ايمن و با بازده¬ي بالا عمل كند. شبيه¬سازي ديناميك جداكنندهي چندفازي در محيط نرمافزار الگا انجام شد. در ابتدا خصوصيات نفت مورد نظر با نسبت گاز به نفت ثابت و به همراه آب، از نرمافزار پي¬وي¬تيسيم خروجي گرفته ميشود و سپس با طراحي مجموعه چاه تا جداكننده، سناريوهاي مختلف توليد با در نظر گرفتن نرخ جريان نفت، نسبت گاز به نفت و همچنين درصد آب همراه، شبيهسازي ميگردد. با اجراي پروندههاي مختلف، تاثير تغيير اندازه شير چوك بر زمان رسيدن ارتفاع آب و نفت و همچنين فشار جداكننده به نقاط تنظيم و مقدار دبي حجمي نفت خروجي از چاه اثبات مي¬شود. افزايش تدريجي اندازه شير چوك در طول اجراي شبيهسازي، سبب تعديل فشار و دبي جرمي جريان ورودي به جداكننده ميشود. وجود مقدار آب در جريان خروجي از چاه همانند متغير مزاحم در سيستم¬هاي كنترلي عمل مي¬كند كه مي¬توان تاثير اين متغير را با اضافه نمودن جريان Bypass كاهش داد. شير قرار گرفته در ابتداي جريان Bypass هنگام بالا بودن ميزان آب خروجي از چاه باز شده و سيال را براي سوزاندن به Burner Pit ها هدايت مي¬كند.