Pizhūhish-i Naft (Apr 2023)
ارائه رویکردی جدید در طراحی جداسازهای افقی گاز-مایع
Abstract
جداسازهای سطحی نقش بسیار مهمی در میادین تولید‌کننده نفت و گاز ایفا می‌کنند. به همین دلیل، طراحی بهینه آنها برای کاربردهای میدانی بسیار اهمیت دارد. طراحی نیمه‌تجربی، روشی ابتدایی برای تعیین ابعاد جداسازها است. به‌دلیل فرضیات ساده‌کننده که در روش‌های طراحی نیمه‌تجربی استفاده می‌شود، تنها برای برآورد تقریبی از ابعاد جداسازها استفاده می‌شوند. واحد آزمایشگاهی جداساز دوفازی متشکل از یک جداساز افقی دوفازی در مقیاس آزمایشگاهی، پمپ‌ها، کمپرسورها و یک مخلوط‌کننده استاتیک برای ایجاد جریان دوفازی و یک فیلتر مایع برای گیر‌انداختن قطرات مایع از جریان گاز خروجی است. با استفاده از وزن‌کردن قطره‌های مایع‌گیر انداخته‌شده راندمان جداسازی و با استفاده از تصویربرداری، حداکثر قطر قطرات مایع در جریان گاز خروجی تعیین شد. در این پژوهش، ابعاد بهینه جداساز با استفاده از یک روش ترکیبی جدید ارائه شده است. در روش ترکیبی جدید ارائه شده ابتدا شبیه‌سازی CFD جداساز دوفازی در مقیاس آزمایشگاهی انجام گردید. سپس شبیه‌سازی‌های انجام شده با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی اعتبار‌سنجی شدند. همچنین دامنه بهینه برای نسبت لاغری جداساز تعیین شد. در نهایت با استفاده از روابط نوین ارائه شده به‌صورت تحلیل ابعادی، ابعاد جداساز تعیین و سپس عملکرد جداساز دوفازی طراحی شده با استفاده از مدل شبیه‌سازی CFD اعتبار‌سنجی شد. نتایج اعتبار‌سنجی نشان دادند که روش جدید ارائه شده قابلیت بالایی در طراحی جداسازهای گاز-مایع دارد. مقدار خطای نسبی بین نتایج مدل CFD توسعه داده‌شده و داده‌های آزمایشگاهی کمتر از 7% بود. به‌منظور استفاده میدانی از روش نوین ارائه‌شده، ابعاد جداساز دوفازی سطحی برای یکی از چاه‌های تولیدی واقع در میدان گازی پارس جنوبی تعیین شد. یکی از مهم‌ترین دست‌آوردهای این پژوهش فراهم نمودن بستر لازم برای طراحی بهینه و ساخت جداسازهای سطحی برای استفاده‌های میدانی است.
Keywords
