|
ما هي عملية العزل؟
يكون التدفق من البئر بطورين سائل وغاز وتحت ضغط عال, ويكون قسم من
الغاز حراً في حين يكون الجزء الآخر مذاباً في السائل , يجب تخفيض
ضغط وسرعة تدفق النفط الخام للحصول على فصل مستقر.. وذلك من خلال
أدخال النفط الى محطة العزل
gas-Oil Separator Plant GOSP
وتخفيض الضغط الى الضغط الجوي من خلال عدة مراحل من العزل.
تبعاً لمقدار تخفيض الضغط فأن بعض المركبات الهيدركاربونية الخفيفة
الثمينة في النفط ستفقد الى الغاز , لذا تعتبر محطة العزل هي
المرحلة الأولى في سلسلة طويلة من المراحل لمعالجة النفط الخام
وذلك للسماح للقسم الأكبر من الغاز للتحرر من هذه المركبات
الهيدروكاربونية الثمينة وبالتالي زيادة أستخلاص النفط.
يختلف النفط المنتج من البئر من حقل الى آخر ليس بسبب خصائصه
الفيزياوية فقط ، بل بسبب كمية الغاز والماء المالح الذي يحتويه.
ففي بعض الحقول لا ينتج الماء أو الأملاح مع النفط .
أن النفط عالي الضغط يحتوي على كمية كبيرة من الغاز الحر أو
المصاحب والذي يرافق النفط الخام من رأس البئر الذي سيصل الى محطة
العزل
GOSP
، وفي العازلة ينفصل النفط عن الغاز ويستقر أسفل العازلة أما الغاز
الأخف من النفط فسيكون في الجزء العلوي . أن النفط الذي يكون ذو
GORعالي
يجب أن يمر خلال العديد من مراحل العزل.
لغرض التعرف على عملية العزل يجب التعرف على المجموعات الرئيسية
الثلاث المكونة للنفط:
1. المركبات الخفيفة: التي تتكون من الميثان
C1
والأيثان
C2.
2. المركبات المتوسطة: وتتكون من مجموعتين فرعيتين هي (البروبان/البيوتان)
– و(البنتان/الهكسان).
3. المركبات الثقيلة وتبقى مع النفط وهي
C7.
وجل ما نبتغيه من عملية العزل يتجسد في النقاط التالية:
1. عزل الغازات الخفيفة من النفط مثل
C1 – C2.
2. زيادة كفاءة أستخلاص المركبات المتوسطة من النفط الخام.
3. الأبقاء على المكونات الثقيلة في النفط (الطور السائل).
ولتحقيق هذه الأمور فأن بعض الهيدروكاربونات في مجموعة المركبات
المتوسطة ستفقد الى الطور الغازي.
ولغرض تقليل هذا الفقدان وزيادة أستخلاص السائل هناك ميكانيكيتان
يجب القيام بهما :
1. الفصل التفاضلي أو المحسّن
Differential or Enhanced Separation.
2. الفصل المتوازن
Flash Equilibrium Separation
ما هي محددات الضغط داخل العازلة؟
في حال أرتفاع الضغط داخل العازلة فأن هذا سيؤدي الى بقاء المكونات
الخفيفة في الطور السائل ومن ثم فقدانها داخل الخزان عند خزن هذا
النفط فيه. وإذا كان الضغط واطئاً نسبياً فأن هذه المكونات الخفيفة
سوف تكون موجودة في الطور الغازي.
أن ميل أي عنصر الى التحول الى الطور الغازي يعتمد على ضغطه الجزئي
partial Pressure
والذي يعـّرف على أنه عدد جزيئات هذا المركب في الطور الغازي
مقسوماً على العدد الكلي جزيئات كل المركبات مضروباً في ضغط الوعاء
وكالآتي:
(عدد جزيئات المركب في الطور الغازي/ العدد
الكلي لجزيئات كل المركبات)X
ضغط الوعاء
Vessel Pressure
لذلك إذا كان ضغط الوعاء عالياً فأن الضغط الجزئي للمركب سوف يكون
عالياً نسبياً وستميل جزيئات هذا المركب الى الطور السائل .
والمشكلة أن أغلب هذه الجزيئات هي من الهيدروكاربونات الخفيفة
(الميثان – الأيثان – البروبان) والتي لها ميل كبير للتحرر من
الطور السائل في الخزان (الضغط الجوي) ، ووجود هذا العدد الضخم من
الجزيئات يؤدي الى ضغط جزئي واطيء الهيدروكاربونات المتوسطة مثل (البيوتان
– البنتان – الهبتان) والتي يكون ميلها للتحرر في الخزان حساس تجاه
التغيرات الطفيفة في الضغط الجزئي. وهكذا فأن الحفاظ على الجزيئات
الخفيفة في خط تغذية الخزان
Tank feed
يمكننا من أنتزاع كمية صغيرة منها كسوائل. ولكننا سنفقد الكثير من
جزيئات المركبات المتوسطة الى الطور الغازي.
في الفصل التفاضلي يتم فصل الغازات الخفيفة بشكل تدريجي وكامل من
النفط خلال عدة مراحل من العزل وتقليل الضغط. أن ما يميّز عملية
الفصل هذه هي هو فصل الغازات الخفيفة مع تحررها مباشرة ً بسبب
تخفيض الضغط.وبتعبير آخر فان المركبات الخفيفة لا تتلامس مع
المركبات الأثقل بل تجد لها طريقاً الى الخارج.
أما الفصل المتوازن فتتحرر الغازات من النفط وتبقى في تماس مع
الطور السائل. وسيحدث توازن ثرموداينميكي بين الطورين ويتم الفصل
في الضغط المطلوب.
ما هي محطات العزل؟
تعتبر محطات عزل الغاز الطبيعي أول حلقات العملية الأنتاجية للنفط
الخام
Crude Oil
عبر سلسلة طويلة من المراحل منذ لحظة خروجه من البئر ولحين خروج
النفط والغاز الطبيعي عبر منافذ التصدير أو المنتجات الأخرى من
المصافي
Refineries
أو معامل معالجة الغاز
LPG Plants.
ومحطات عزل الغاز الطبيعي أول ما يصل أليه النفط المنتج من
رأس البئر
Well Head
من خلال شجرة عيد الميلاد
X-mass Tree
وعند دخول أنبوب الجريان الى المحطة يدخل على صمام خانق
Choke valve
لتحديد معدل الجريان
FlowRate
وقبله صمام اللارجعة
Check Valve
(أو صمام الأتجاه الواحد) لمنع رجوع النفط الى بالأتجاه المعاكس مع
وجود مقاييس ضغط
Pressure Gauges
قبل وبعد هذه الصمامات ، بعدها يدخل النفط الخام الى مجمع الصمامات
Manifold
والذي يقوم بتوزيع النفط على العازلات وفقاً لإنتاجية كل بئر من
النفط والغاز والسعة التشغيلية لكل عازلة
Separator Capacity
والمخطط التالي يبين مجمع صمامات مثالي:

يلاحظ من المخطط أعلاه ما يلي:
-
هذا التصميم نموذجي لمحطات العزل ، والعازلات الموجودة فيه ثلاثية
الطور
3-phase
separators
.
-
يمكن توجيه النفط الى العازلات الإنتاجية عبر خط الإنتاج
Production header
أو الى منظومة الأختبار عبر خط الأختبارTest
Header
.
-
وجود صمامي توقف أضطراري
Emergency Shut Down valves
المسماة أختصاراً
ESDV
تقوم بأيقاف المحطة أضطرارياً عند ورود اشارات معينة مثل
LAHH
وهي مختصر
Level Alarm High High
بالنسبة للنفط أو الماء التي تحدث عند صعود مستواهما الى أرتفاع
عال ، بالأضافة الى أشارة
LALL
وهي مختصر
Level Alarm Low Low
-
يجب الحفاظ على ضغط العازلة بين
(50-60)
psi
وهو الضغط المثالي الذي يضمن عدم خسارة الغازات الخفيفة التي
نخسرها في الضغوط العالية أو خسارة المكونات الثقيلة في النفط.
-
تتم السيطرة على ضغط العازلة من خلال التحكم بكمية الغاز الخارج
منها ، ويتحقق ذلك من خلال صمام سيطرة على الضغط
Pressure Control Valve
المسمى أختصاراً
PCV
ويقوم بتنظيم الضغط من خلال تصريف الغاز الى محطة معالجة الغاز.
-
لزيادة الأمان يتم وضع صمام أمان
Pressure Safety Valve
المسمى أختصاراً
PSV
تتم معايرته على ضغط معين وفقاً للنفط المعالج وللحقل الذي يتم
الأنتاج منه من حيث كونه مكمن ضغط عال أو ضغط واطيء.
-
أن الماء الخارج من العازلة لا يكون نقياً
100%
بل يحتوي على قطرات
من النفط على شكل مستحلب لذا يرسل الى وحدة معالجة الماء ليتم عزل
هذه القطيرات ، ويمكن بعدها حقنه في الآبار التي توقفت عن الأنتاج.
س: الى أين يذهب النفط المنتج من محطات
العزل؟
إذا كان النفط المنتج نفط رطب يتم نقله الى محطة معالجة النفط
الرطب
إذا كان حاوياً على غاز
H2S
ينقل النفط الى وحدات معالجة النفط
Processing Unit
والتي تحتوي على برج نزع
Stripping Column
يحتوي على صواني
Trays
على كل منها تراكيب أشبه بالفنجان المقلوب
Bubble Caps
لتضمن حدوث تلامس بين النفط وغاز الوقود ليتم تخليصه من غاز
H2S
والذي يسبب مشاكل تشغيلية مختلفة منها مشكلة
التآكل بسبب تفاعله مع قطرات الماء الموجود في النفط مكوناً حامض
الكبريتيك
H2SO4.
إذا كان النفط الخام المنتج لا يحتوي على الماء أو غاز
H2S
ينقل مباشرة ً الى منافذ التصدير.
س: الى أين يذهب الغاز المنتج من محطات
العزل؟
إذا كانت محطات معالجة الغاز بعيدة عن محطات عزل الغاز الطبيعي يتم
نقل الغاز الى محطات كبس الغاز الطبيعي
Gas Compressor Stations.
يتم إزالة قطرات الماء من الغاز الطبيعي عبر أدخاله الى وحدات
تجفيف الغاز الطبيعي
Dehydration Units
حيث تتم معالجته من خلال تلامسه مع الكلايكول في برج تلامس
Contactor.
تذهب نسبة معينة (قليلة) الى المشعل
Flare
لغرض الحرق ، وللأمان في حالات توقف نقل الغاز الى وحدات معالجة
الغاز أو محطات الكبس لأي سبب كان.
س: ما هي العوامل المؤثرة على عملية
العزل؟
معدل تدفق النفط والغاز الطبيعي (الحد الأدنى
Minimum Flowrate
– الحد الأعلى
Peak Flowrate
– المعدل
Average Flowrate
).
الضغط التشغيلي
Operating Pressure
والحرارة التشغيلية
Operating Temperature.
الخواص الفيزياوية للموائع
Fluids' Physical Properties
مثل الكثافة
Density
والأنضغاطية
Compressibility.
الكفاءة التصميمية للعزل (على سبيل المثال: إزالة
100%
من الجزيئات التي يزيد حجمها عن
10 Micron).
وجود الشوائب مثل البارافين
Paraffin
والرمل
Sand
.. ألخ.
ميل النفط الخام الى تكوين الرغوة
Foam.
ميل السائل الى أحداث التآكل.
س: ما هي العازلة الأنتاجية
Production
Separator
وما هي عازلة الأختبار
Test
Separator؟
عازلة الاختبار :
تستخدم لعزل وقياس الموائع الخارجة من البئر ، ويمكن ان تكون
عمودية او افقية او كروية ، يمكن ان تكون بطورين أو ثلاثة
أطوار ، كما يمكن أن تكون ثابتة أو محمولة وتستعمل لأحتساب كميات
النفط والغاز المنتج من البئر.
العازلة الانتاجية :
تستعمل لعزل المائع المنتج الى أطواره ، ويتراوح قطرها بين (12-30)
قدم ، وارتفاع يتراوح بين (6-70)
قدم.
س: ما هي العوامل المؤثرة على أختيار سعة
العازلة؟
- الحجم (القطر - الأرتفاع) للعازلة.
- تصميم وترتيب الأجزاء الداخلية للعازلة.
- عدد مراحل العزل.
- الضغط التشغيلي والحرارة التشغيلية.
- الخواص الكيمائية والفيزيائية للموائع الخارجة من النفط (الوزن النوعي -
اللزوجة - توازن الأطوار..ألخ).
- نسبة الغاز الى النفط
GOR.
- ميل النفط الى إحداث الرغوة.
أن فرق الكثافة بين السائل والغاز يحقق فصل قطرات السائل والغاز في
حين تكون تبدأ سرعة الجريان قليلة بما فيه الكفاية للحصول على زمن
كاف لحصول العزل. حيث تنزل القطرات الكبيرة أولاً . في حين تتأخر
القطرات الأكبر حجماً. أن قطرات السوائل الهيدروكاربونية في الضغط
القياسي والحرارة القياسية تكون كثافتها أكبر (400-1600)
مرة من كثافة الغاز. وبزيادة الضغط ودرجة الحرارة يقل فرق الكثافة،
ففي ضغط تشغيلي يبلغ
800
PSIG
فأن كثافة السوائل الهيدروكاربونية تكون (6-10)
مرات أكبر من كثافة الغاز. لذا فأن الضغط التشغيلي يؤثر على حجم
العازلة وحجم مستخلص الرذاذ المطلوب.
أنواع العازلات
Separators' Types
تصنيف العازلات حسب الشكل:
عازلات عمودية
Vertical Separators
وعازلات أفقية
Horizontal Separators.
أنظر الصور للعازلات العمودية والأفقية
الفرق بين العازلات الأفقية والعمودية:
|
|
العازلات الأفقية |
العازلات العمودية |
|
الضغط
Pressure |
محطات الضغط العالي |
محطات الضغط الواطيء |
|
معدل الجريان
Flowrate |
معدلات الجريان العالية |
معدلات الجريان العالية |
|
GOR |
أعلى |
أقل |
|
الحد الفاصل
interface |
بسبب توفيرها مساحة فصل أعلى فأنها تسرّع عملية الفصل
لذا يكون تحرر الغازات أسهل |
مساحة فصل قليلة لذا فهي غير مناسبة للتعامل مع الحد
الفاصل |
|
الحجم
(هذا العامل مهم جداً بالنسبة للمنصات البحرية
off-shore) |
أكبر |
أقل |
|
الكلفة |
أقل |
أكبر |
|
السعة |
أكبر |
أقل |
|
التعامل مع المواد الصلبة |
أقل كفاءة |
أكثر كفاءة |
|
التعامل مع معدل تدفق متغير |
أقل كفاءة |
أكثر كفاءة |
|
التعامل مع مستوى السائل |
أقل كفاءة بسبب قلة أرتفاعها ، كما أن تذبذب معدل
التدفق سيؤدي الى أرباك مسيطر المستوى Level
Control |
أكثر كفاءة بسبب أرتفاعها |
|
أعمال الصيانة |
أسهل |
أصعب |
|
التعامل مع المستحلبات والرغوة |
أكثر كفاءة |
أقل كفاءة |
تصنيف العازلات من حيث عدد الأطوار: حيث تقسم الى عازلات ثنائية
الطورtwo -phase separator
وثلاثية الطور
three – phase separator
ويكن استعمال العازلات العمودية والأفقية لكلا الغرضين.
تصنيف العازلات من حيث الضغط التشغيلي : حيث أن العازلات تعمل بضغط
تشغيلي يتراوح بين
20-1500
psi
، ويمكن تصنيفها على أنها :
عازلات ضغط عالي (750-1500
psi)
- عازلات ضغط متوسط (230-700
psi)
- عازلات ضغط واطيء (10-225
psi)
،
عازلات
الغاز من الناحية التصميمية:
لقد شهد تصميم عازلات الغاز تطوراً كبيراً في العقدين الأخيرين
ولكن تبقى هناك بعض الأمور التصميمية التي لا يمكن الحياد عنها
لأنها تعتبر من الأمور البديهية في أغلب التصاميم وهذه الأمور هي:
الاستفادة من زخم الدخول
Inlet Momentum:
تستخدم أغلب العازلات تراكيب ميكانيكية
Inlet Diverter
لتغيير المسار وتقليل السرعة العالية للمائع الداخل
تساعد في تحقيق عزل كبير بين السائل والغاز حيث أنها تشتت النفط
بشكل يساعد على هروب الغاز من النفط. أما في العازلات
الأفقية فهناك مجال واسع لأستخدام العديد من التراكيب مثل:
الصفائح
Splash Plates
– الرؤوس المقعرة
Dished Heads
، حيث أن أغلب هذه التراكيب تقوم بالسيطرة على العزم الداخل من
خلال تغيير مسار السائل وتشتيت طاقة المائع الداخل
Energy of the inlet fluid.
أن فائدة تراكيب الدخول في العازلة
diverter
هي إحداث تغير مفاجيء في العزم (السرعة والأتجاه) مما يؤدي (بالأضافة
الى أختلاف الكثافة) الى عزل السائل.
مستخلص الرذاذ
Vapor Demisting:
ويستعمل لأستخلاص قطرات النفط المحمولة مع الغاز ويتحقق ذلك من خلال
أستعمال شبكة سلكية
Wire Mesh
ولكن عندما يكون النفط المعالج ثقيلاً أو يحتوي على الشمع
Waxy Crude
تستبدل هذه الشبكة بريش ملتـفّة
Serpentine Vanes
ولكن جميع هذه الأنواع توضع بشكل عمودي على أتجاه التدفق حيث أن
تدفق الغاز بشكل متعرج يساعد على عملية فصل القطرات وهي أقرب الى
المصيدة في عملها.
ويصدف أحياناً وجود بعض قطرات السوائل في الغاز، لأن بعض الأبخرة
القابلة للتكثف لا يمكن استخلاصها بواسطة مستخلص الرذاذ ويحصل هذا
التكثف بسبب تقليل درجة الحرارة ، أن وجود هذه الأبخرة المتكثفة لا
يدل على عدم كفاءة العازلة لأنها تمتلك خصائص الغاز الطبيعي ، وقد
يحصل هذا التكثُف حال خروج الغاز من العازلة بسبب التغير في الضغط
والحرارة.
ولكن ما الذي يحصل في مستخلص الرذاذ؟
1. الأرتطام: أن أرتطام الغاز المحتوي على قطرات بسطح مستخلص
الرذاذ ، سيؤدي الى تماسك قطرات السائل وتجمعها على السطح وعند
اندماجها ستكون على
شكل قطرات كبيرة لتنزل الى مقطع تجميع السوائل.
2. التغير في أتجاه التدفق: في حالة تغير أتجاه جريان الغاز
الحاوي على قطرات بشكل مفاجيء فأن القطرات سوف تستمر بالجريان بنفس
الأتجاه بسبب
الأستمرارية في حين يكون جريان الغاز بعيداً عن جريان هذه
القطرات ، حيث أن هذه القطرات ستتجمع على السطح ومن ثم تسقط في قسم
تجميع السوائل.
3. التغير في سرعة الجريان: أن التغيير في سرعة الغاز
سيُسبب تجمع قطرات السائل على سطح مستخلص الرذاذ بسبب القصور
الذاتي مما الى سقوط القطرات
الى مقطع تجميع السوائل.
4. القوة الطاردة المركزية : عند جريان الغاز الحاوي على
قطرات النفط بشكل دوراني وبسرعة عالية فأن القوة الطاردة المركزية
centrifugal
force
سترمي
قطرات السائل بعيداً بأتجاه جدران العازلة. مما يؤدي الى تصادم
هذه القطرات وتجمعها في قطرات كبيرة ونزولها الى مقطع تصريف
السوائل. أن القوة
الطاردة المركزية هي من أكثر الطرق فاعلية ً في
عزل قطرات السوائل من الغاز ، وتزداد كفاءتها بزيادة سرعة الغاز
الداخل.
مانعات
التموج
Vortex
Breaker
ويتم أستعمالها بالذات في العازلات الأفقية حيث هناك أحتمال لحصول
تموجات في الحد الفاصل بين النفط والغاز
gas-oil interface
مما يؤدي الى تقلبات في مستوى السائل وبالتالي التأثير على أداء
مسيطر المستوى
level controller
ولتجنب هذه الحالة يتم تركيب مانعات التموج الذي يكون عبارة عن
تراكيب ميكانيكية على شكل موانع عمودية على اتجاه الجريان.
زمن
بقاء السائل
(زمن
المكوث)
Liquid Residence Time:
يتم أخذ هذا الأمر في العازلات ثلاثية الطور كي يتسنى للماء والنفط
أن ينفصلا عن بعضهما بطريقة فرق الكثافة
. وتستخدم العديد من التراكيب على زمن بقاء هذه السوائل في العازلة
ويتأثر زمن البقاء بالعديد من العوامل مثل: الكثافة النسبية للنفط
Specific Gravity
– درجة الحرارة التشغيلية
Operating Temperature.
وفي حال الرغبة في زيادة زمن المكوث فهذا يتطلب زيادة حجم العازلة
أو زيادة منطقة السائل.
الحرارة
Heat
أن الحرارة تؤدي الى تقليل الشد السطحي ولزوجة النفط مما يساعد على
تحرر الغاز ، واكثر الطرق فاعلية هي تسخين النفط من خلال امراره
خلال حمام مائي
water
bath
،
كما تساعد الحرارة على إزالة فقاعات الرغوة ، وتستخدم المسخنات غير
المباشرة
indirect
heaters
أو المبادلات الحرارية.
أهم
المشاكل التشغيلية في محطات العزل:
مع تطور التصاميم الحديثة لعازلات الغاز تم أخذ المشاكل التشغيلية
بنظر الأعتبار فوجود مسيطرات مستوى
Level Controls
ذات كفاءة ودقة عاليتين في العازلات بالأضافة الى وجود مسيطرات
Press. Control
على درجة عالية من الحساسية ساعد على تقليل المشاكل التشغيلية الى
أقصى حد ممكن. لذا فأن أغلب المشاكل التشغيلية الآن يكون سببها عطل
هذه المسيطرات أو سوء التشغيل
Bad Operation.
وأهم هذه المشاكل هي:
الحمل الإضافي
CarryOver:
وهي من أبرز المشاكل التشغيلية التي تحصل في محطات العزل وتتلخص
بخروج نفط مع الغاز بكمية كبيرة مما يؤدي الى عبوره الى محطات
معالجة الغاز (والتي يفترض أن تحتوي على عازلة أولية لعزل ما تبقى
من من قطرات النفط في الغاز) أو في بعض الأحيان عبوره الى المشعل
Flare
والذي يكون على شكل دخان أسود وإذا لم ينتبه
المشغل الى ذلك فأن ذلك قد يؤدي الى خروج كمية كبيرة من النفط
المحترق عبر المشعل وتؤدي الى الحريق.
الأسباب
1.
تحميل العازلة أكثر من طاقتها التشغيلية وذلك من خلال سوء تنظيم
مجمع الصمامات
Manifold.
2.
غلق صمام خروج النفط
Oil Outlet Valve
أو عطله. أو عدم وجود تصريف في وحدة أستلام النفط
Oil Storage.
3. عطل المسيطر على المستوى
Level Control
مما يؤدي الى أرتفاع مستوى النفط في العازلة.
4. خلل في تنظيم صمام الضغط
Pressure Control Valve
بالشكل الذي يؤدي الى أنخفاض ضغط العازلة
وبالتالي أرتفاع مستوى النفط في العازلة.
المعالجة
1. في الحالة الأولى تنظيم مجمع الصمامات وتنظيم كميات النفط
الداخلة الى كل عازلة.
2. في الحالة الثانية يجب تصليح صمام النفط أو أستبداله.
3. في الحالتين 3 و4 يجب أيقاف العازلة عن العمل لحين تصليح أو معايرة
صمامات السيطرة.
الجيوب
الغازية
Gas Pockets:
وهي تولد فراغات في الأنابيب الناقلة للنفط (يملئها الغاز) وخاصة ً
إذا كانت هذه الخطوط طويلة نسبياً ، أو عند عدم مراعاة سعة الخطوط
الناقلة بتحميلها بكميات أقل بكثير من طاقتها التصميمية ، وهذا
الأمر يؤدي الى إحداث ضغط معاكس على
محطات العزل وبالذات على العازلات وصعود ضغط العازلة وأرتفاع مستوى
النفط في نفس الوقت .
الأسباب:
1. إنخفاض مستوى النفط داخل العازلة بسبب عطل مسيطر المستوى
Level Control
أو تغيير
Setpoint
الخاص به بشكل غير مقصود.
2. ارتفاع الضغط داخل العازلة بسبب عدم أنتظام عمل
PCV
أو تغيير
Setpoint
الخاص به بشكل غير مقصود.
وفي كلتا الحالتين يجب أيقاف المحطة عن العمل لحين تصريف الجيوب
الغازية من الخط الناقل للنفط ، ومن ثم معالجة أو تعيير أو أستبدال
الصمامات العاطلة.
الرغوة
Foaming
قد تحصل طبقة من الرغوة
foam
في الحد الفاصل بين النفط والغاز
gas-liquid
interface
بسبب نزول الضغط (في أنواع معينة من النفط) أو بسبب الشد السطحي
واللزوجة ووجود بعض الشوائب حيث تتولد قطيرات صغيرة مغطاة بغشاء
خفيف من النفط عند خروج الغاز من حالة الذوبان مما يؤدي الى حدوث التالي:
• تؤدي الرغوة الى تقليل المساحة السطحية للعازلة حيث أنها تحتل
حجماً كبيراً من العازلة ، وبالتالي فهي تؤثر على كفاءة العازلة من
خلال تقليل زمن المكوث
Retention
Time
،
ما لم تكن العازلة مصممة أصلاً على حجم يتناسب مع حدوث هذه
الظاهرة.
• أن كثافة الرغوة تكون بين كثافة السائل والغاز مما يؤدي الى
أضطراب في عمل مسيطر المستوى
level
controller.
•
عند زيادة حجم الرغوة فأن هذا سيؤدي الى خروجها مع النفط أو الغاز
الخارج من العازلة ، مما سيؤدي الى تقليل فاعلية العزل أو حدوث
ظاهرة الحمل الأضافي
carryover
أو خروج النفط مع الغاز الخارج من العازلة أو العكس خروج غاز مع
النفط الخارج من العازلة الذي يحصل عند أنخفاض مستوى السائل وهذا
قد يحصل بسبب عدم تناسب حجم العازلة مع كمية الغاز أو حدوث التموج
في مخرج السائل
liquid outlet.
وبالتالي
سيؤدي الى تقليل كفاءة العزل.
أن الرغوة النفطية لا تكون مستقرة ، ولا يدوم وجودها ، إلا بوجود
عوامل الرغوة.
أن العوامل التي تؤدي الى تولد الرغوة:
1. عندما يكون الوزن النوعي أقل من
40 درجة.
2. عندما تكون درجة الحرارة التشغيلية أقل من
160 °F
.
3. عندما يكون النفط لزجاً حيث تكون لزوجته أكثر من
53
cp
.
كيفية التغلب على هذه الظاهرة:
يمكن التغلب على هذه الظاهرة بنصب صفائح منع الرغوة
Defoaming Plates
وهي مجموعة من الصفائح المائلة والمتوازية القريبة من بعضها حيث أن
مرور الرغوة من خلال هذه الصفائح سيؤدي الى تجمّع قطرات النفط بعد
فصلها عن الغاز المصاحب.وفي بعض الحالات يتم معالجة هذه الظاهرة
بأضافة بعض المواد الخافضة للرغوة
Foam depressants
علماً أن هذه المواد تكون اسعارها غالية نسبياً بالأضافة الى وجود
بعض العوامل الأخرى التي تؤدي الى تقليل أو كسر الرغوة مثل الحرارة
، أو الطرد المركزي.
البارافين
Paraffin
:
أن تفكك البارافين
في عازلات الغاز يؤدي الى تقليل كفاءتها ، وقد تؤدي الى جعلها
فير فعالة الى حد ما ، بسبب تراكم قسم منها على أجزاء من العازلة ،
أو حصول أنسداد مستخلص الرذاذ ومدخل النفط. ويتم إزالته بواسطة
المذيبات أو البخار. والطريقة الأفضل لمنع هذه الظاهرة هو المعالجة
الكيمياوية مع الحرارة ، كما أن هناك طريقة أخرى وهي تغليف السطوح
الداخلية للعازلة بالبلاستك بسبب عدم التآلف الكيمياوي بينهما ،
حيث أن وزن البارافين سيؤدي الى أنزلاقه وعدم تراكمه على جدران
العازلة أو أي من أجزاءها.
|