الفصل ثنائي الطور
مقدمة :
منظومة الإنتاج للخام البترولي والغازات تبدأ من رأس البئر حيث أن الخليط المنتج من البئر يتكون من سوائل (خام) بترولي ومياه مصاحبة وغازات بالإضافة إلى بعض الشوائب الصلبة وقليل من الرمال أو نواتج الحفر كل تلك المواد المختلطة مع بعضها البعض تتوجه من خلال خطوط أنابيب إلى المجمع "المشعب" (manifold) ومن المجمع أو المجمعات إلى محطة المعالجة التي أحيانا يطلق عليها محطة فصل الغاز عن الخام البترولي ( gas - oil separation plant " GOSP )
الهدف من محطة المعالجة هو أن تفصل المكونات الداخلة فيكون الخارج منها:
1-خام بترولي خالي من المياه يوافق متطلبات العميل (سواء خط أنابيب أو ناقلة نفط ... إلخ).
2-غاز خالي من السوائل يوافق متطلبات العميل (سواء خط أنابيب أو شركة أو مصنع ... إلخ)
3-مياه مطابقة للقوانين والمواصفات البيئية والحدود المسموحة بها لصرفها في الخزان الجوفي أو البحار
أول خطوة من خطوات معالجة المخلوط الوارد في فصل الحالات "الأطوار" (الخام البترولي، الغاز، المياه) لتكون كل حالة بمفردها قدر المستطاع ولكن الخام المتبقي بعد عملية فصل الحالات غالبا ما يحتوي على 10-15 % مياه غالبيتها تكون في صورة مستحلب مع الخام لذلك بعد فصل كل حالة "طور" على حده تتم معالجة أخرى متقدمة له بما يتناسب متطلبات تنقيته.
اتزان الحالات "الأطوار" (سائل / بخار)
الاتزان بين الحالة السائلة والغازية هو ظرف أو وضع نظري يصف نظام تشغيل وصل إلى حالة من الثبات يحدث فيها أن البخار الذي يتكثف إلى سائل يتكثف بمعدل مساو لكمية السائل التي تتحول إلى بخار، بتعبير آخر فإن اتزان الحالات يحدث عندما يصل السائل والبخار لظروف معينة تمكن فصلهما عن بعضهما البعض و في غالب أنظمة الإنتاج الاتزان الحقيقي لا يمكن حدوثه ولكن شبه اتزان يمكن أن يحدث وافتراض حدوث الاتزان هو لتبسيط حسابات عملية المعالجة. الشكل التالي يوضح عدد من ظروف إنتاج الخام حيث نجد النقطة (A) تمثل الحرارة والضغط في الخزان البترولي (الكل سائل) و النقطة (B) تبين الحرارة والضغط أثناء تدفق الخام في الأنبوب الناقل من الخزان إلى رأس البئر (نظرة لانخفاض الضغط فهناك كمية من الغازات تكونت) النقطة (0) تمثل ظروف التدفق عند رأس البئر (استمر الضغط في الانخفاض ولكن الحرارة انخفضت أيضاً و زادت نسبة الغازات في المخلوط السائل الغازي) النقطة (D) تمثل الظروف عند وحدات المعالجة السطحية (الظروف عند أول فاصل ويلاحظ أن الضغط انخفض والحرارة انخفضت).
أنواع الفصل
الفصل الخام البترول والغازات ينقسم إلى نوعين:
1-فصل ثنائي للحالات "ثنائي الطور"
2-فصل ثلاثي للحالات "ثلاثي الأطوار"
الحالات أو الأطوار المقصود بها هو: ( الغاز خام البترول " الزيت" المياه) في حالة الفصل ثنائي الطور فإن الغاز يتم فصله عن السائل بكامل مكوناته (الذي يحتوي على خام البترول والمياه) أما في حالة الفصل ثلاثي الأطوار فإنه يتم فصل الغاز عن خام البترول عن المياه بذلك تحصل على ثلاث حالات (غاز-خام بترولي-مياه). الشكل التالي يبين الفرق بين نوعي الفصل.
قواعد الفصل الطبيعية (الفيزيائية):
ثلاث قواعد تستخدم لعمليات الفصل الفيزيائي للغازات والسوائل أو المواد الصلبة وهم قوة الدفع (momentum) والترسيب بالثقل "الأثقل يسقط للأسفل" (gravity settling) والاندماج (coalescing) أي فاصل من الفواصل التي تستخدم من الممكن أن يعتمد ويطبق واحدة أو أكثر من القواعد الثلاثة السابق ذكرها ولكن لكي يتم الفصل الفيزيائي بين حالتين أو مادتين يجب ألا تكون أحداهما ذائبة في الأخرى ("must be" immiscible )، ويجب أن تكون كثافتهما مختلفة.
أطوار الاتزان خلال عملية الإنتاج
الفصل باختلاف الكثافة (Gravity Separation)
قم بتنزيل تطبيق eMufeed Android الآن