الفصل على درجات و مراحل
اختيار عدد المراحل :
كما هو مبين في الشكل التالي فإنه مع إضافة المزيد من المراحل فإن هناك نسبة استرجاع سائل أقل وأقل (يزداد استرجاع السائل ولكن بنسب أقل عن سابقتها" لذلك فإنه لإضافة أي مرحلة والتي تشمل تكلفة الفواصل الإضافية والمواسير وأجهزة التحكم والفضاء وتعقيدات الضاغط وغيرها يجب أن تكون هناك جدوى تستحق وتبرير جيد لذلك فإن لكل منشأة عدد مثالي من المراحل.
في معظم الحالات من الصعب تحديد العدد الأمثل للمراحل حينما تكون ضغوط الأبار مختلفة وقد تتغير الضغوط مع مرور الوقت. الجدول التالي عبارة عن دلیل تقريبي لعدد المراحل في الفصل باستثناء خزان المخزون والتي تشير الخبرة الميدانية إلى أنها قريبة إلى حد ما، الجدول يستخدم كدليل ويجب ألا يحل محل الحسابات والدراسات الهندسية والحكم الهندسي.
الشكل يبين استرداد السائل الإضافي مقابل عدد مراحل الفصل
الجدول يبين الضغط وعدد مراحل الفصل
الحقول التي بها ضغوط أنابيب الإنتاج مختلفة :
المناقشة السابقة كان التركيز فيها على حالة تنتج فيها جميع الآبار في حقل ما بنفس قيمة الضغط الأنبوبي المتدفق ويستخدم فصل المراحل لتعظيم الإنتاج السائل وتقليل قدرة الضاغط في كثير من الأحيان يتم استخدام الفصل على مراحل لأن الآبار المختلفة المنتجة لها ضغط أنابيب تدفق مختلف قد يكون ذلك بسبب إنتاجها من خزانات بترولية مختلفة أو تنتج من نفس الخزان ولكن لديها معدلات مختلفة لإنتاج الغاز والسائل باستخدام مجمعات لأنابيب الإنتاج بترتيب متعدد حسب قيمة الضغط "ثلاثة على الأكثر"، وعدد من الفواصل الأولية كل يعمل على ضغط مختلف (عال- متوسط- منخفض) فإننا لا نحصل فقط على فائدة الفصل على مراحل للسوائل عالية الضغط فحسب بل أيضاً يتم الحفاظ على طاقة المكمن (reservoir) ويمكن أن تستمر الآبار ذات الضغط العالي بالتدفق عند ضغط مبيعات الغاز حيث يتم فصل الغاز من الفاصل الذي يعمل على الضغط العال ودفع الغاز مباشرة لخط البيع بدون استخدام أي ضاغط بينما يمكن أن تتدفق الآبار ذات الضغط السفلي إلى أي نظام أقل ضغطاً.
تحديد ضغط تشغيل الفاصل :
اختیار ضغوط التشغيل للفواصل في نظام الفصل على مراحل هو اختيار يخضع للعديد من العوامل فبالنسبة للمرافق الكبيرة يجب دراسة العديد من الخيارات قبل الاختيار النهائي أما بالنسبة للمرافق التي تقل حمولتها عن 50 ألف برميل في اليوم فإنه توجد قيود عملية تساعد في الحد من الخيارات.
سيكون الحد الأدنى من الضغط المرحلة الضغط الأدنى في نطاق 25 إلى 50 رطل لكل بوصة مربعة وهناك حاجة إلى هذا الضغط للسماح بضخ النفط إلى صهريج التخزين أو الأوعية التالية وتصريف المياه إلى نظام معالجة المياه، كلما زاد ضغط التشغيل كلما قل حجم وضغط الضاغط المطلوب لضغط الغاز المنفصل إلى المبيعات "قدرة الضاغط تتأثر بالفرق بين الضغط الداخل إليه والضغط الخارج منه". فزيادة ضغط التشغيل من 50 إلى 200 رطل/بوصة مربعة سوف يؤدي إلى خفض قدرة الضاغط المطلوب (compression horsepower) لضغط الغاز بنسبة 33% ومع ذلك قد يؤدي ذلك أيضاً إلى إضافة ضغط خلفي على الآبار (backpressure) وتقييد تدفقها والسماح بتهوية لمزيد من الغاز إلى الغلاف الجوي من صهريج التخزين .
عادة يكون ضغط التشغيل فيما بين 50 و 100 رطل لكل بوصة مربعة هو الضغط الأمثل كما ذكرنا من قبل فإن ضغط التشغيل من فاصل الضغط الأعلى لا يجب أن يكون أعلى من ضغط غاز البيع يمكن أن يحدث استثناء محتمل لهذا حينما يكون إنتاج الخام يعتمد على الرفع بالغاز (Gas left) ويكون ضغط رفع الغاز أعلى من ضغط غاز البيع عند اختيار ضغوط التشغيل للمراحل المتوسطة، من المفيد تذكر أن الغاز من هذه المراحل يجب أن يتم ضغطه وعادة يتم ضخه في مرحلة متوسطة من (الثانية أو الثالثة من ضاغط متعدد المراحل الأسباب عملية يجب اختيار ضغوط تشغيل الفواصل مترابطة مع ضغوط مراحل الضاغط بحيث يكون أعلى قليلاً من ضغط مرحلة من المراحل الوسطى للضاغط فيكون هناك إمكانية لتوجيه الغاز الخارج من الفاصل إلى المرحلة الثانية أو الثالثة من الفاصل كما هو موضح بالشكل التالي
الشكل يبين مراحل الضاغط ونقط الدخول للغاز الخارج من الفاصل متعدد المراحل
يمكن استقاق تقريب لضغوط تشغيل الفاصل المتوسط من المعادلة التالية :
حيث أن :
قم بتنزيل تطبيق eMufeed Android الآن