طراحی بهینه لخته‌گیر دو فاز میدان پارس جنوبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

در بسیاری از مخازن گازی، از جمله مخزن عظیم پارس جنوبی، که در دسته مخازن گاز- گاز مایع قرار می‌گیرند، بسیاری از تجهیزات سطحی تولید گاز، گاز را به‌همراه میعانات هیدروکربن‌ها و آب دریافت می‌کنند. میعانات سبب ایجاد لخته‌ها در خطوط لوله می‌شوند. لخته‌ها که توده‌ای از مایع هستند در خطوط لوله جریان چند فازی بسیار مشکل‌ساز می‌شوند. برای جداسازی میعانات از لخته‌گیرها استفاده می‌شود. لخته‌گیر ابزاری ضروری در پایانه ورودی یک کارخانه پردازشگر جریان چند فازی است. عملکرد خاص یک لخته‌گیر جدایش فازهای مایع و گازی از یکدیگر و ذخیره موقت مایعات است. در این مقاله، براساس اصول جریان دوفازی حاکم در لخته‌گیر، روشی برای طراحی لخته‌گیر انگشتی پیشنهاد خواهیم نمود. سپس با استفاده از این روش به طراحی لخته‌گیر دو فاز میدان پارشس جنوبی خواهیم پرداخت. در نهایت به کمک بررسی میزان بازیابی میعانات و بررسی اقتصادی لخته‌گیرهای پیشنهادی، لخته‌گیر بهینه برای این دوفاز را انتخاب خواهیم کرد. از مهم‌ترین نتایج این پژوهش می‌توان به ارائه الگویی کارآمد برای طراحی لخته‌گیرهای انگشتی و انتخاب  بهینه آن اشاره کرد. استفاده از این الگو برای طراحی مناسب لخته‌گیر و صرفه‌جویی در زمان و هزینه بسیار مناسب است.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimum Slug Catcher Design for Two Phases of South Pars Gas Field

نویسندگان [English]

  • Farshad Asgari 1
  • Ehsan Khamehchi 1
  • Fariborz Rashidi 2
1 Department of Petroleum Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Department of Chemical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In many explored gas reservoirs in the word, which are considered as gas-gas condensate reservoirs, many surface facilities receive the gas as well as hydrocarbon condensates and water. Condensates cause slugs in a pipeline. The slugs, which are an aggregate of fluids, cause many problems in multiphase pipelines. Therefore, in order to separate condensates, slug catchers are normally used. A slug catcher is necessary equipment at the entry of a multi-phase flow processing factory. The specific performance of a slug catcher is the separation of gas and liquid phases and temporary storage of the liquids. In this paper, we recommend a method for designing finger type slug catchers, based on two phase flow in principles. Then, using the proposed method, we design a slug catcher for the two present phases in the South Pars gas field. At the end, by considering condensate recovery and economical investigation of the suggested slug catchers, we choose the optimum slug catcher for these two phases. Among the most important results of this investigation, we can mention an efficient pattern for designing finger type slug catchers and the selection of the optimum one. Using this pattern is recommended for a proper design and reduction of time and costs.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Two-Phase Flow
  • Flow Regimes
  • Slug Flow
  • Slug Catcher
  • Multi-pipe Slug Catcher

[1]. Sarica C., Shoham O. and Brill J. P., “A New approach for finger storage slug catcher design,” This paper was presented at the 22nd Annual OTC in Houston, Texas, May 7-10, 1990.##

[2]. Taitel, Y. and Dukler A. E., “A model for predicting flow regime transition in horizobtal and near horizontal gas – liquid flow,” AIChE Journal, Vol. 22, Issue 1, pp. 47–55, January 1976.##

[3]. Faluomi V., Sodini S. and Di Benga C., “Optimization of finger type slug catcher design through rigorous transient multiphase flow analysis,” Offshore Mediterranean Conference and Exhibition in Ravenna, Italy, March 20-22, 2013.##

[4]. Faluomi V., Dellarole S., Sodini S., Bonuccelli M. and Fratini M., “Oil/Gas field feasibility evaluation: a fast running tool for flow assurance analyses,” OMC 2011, Ravenna, March 2011.##

[5]. Kalat H. R., Khomarloo P. and Assa K., “A new approach for sizing finger-type slug catcher,” Gas Processing, MAY/JUNE 2015.##

[6]. Bonuccelli M., Mazzoni A., Aprile G., Ghiselli P. W. and Granato M., “Guidelines for design deep water multiphase transportation system,” Offshore Mediterranean Conference OMC 1999, Ravenna, 24-26 March, 1999.##

[7]. Shell, “Design of Multiple-Pipe Slug Catchers,” 1998.##

[8]. Kimmitt R. P., Root C. R. and Rhinesmith R. B., “Proven methods for design and operation of gas plant liquid slug catching equipment,” 78th Annual Convention and in Various Regional GPA Forums, 2001.##

[9]. Brill J. P. and Beggs H. D., “Two phase flow in pipes,” 6th Edition, 1991.##

[10]. Guzhov A. L., Mamayev V. A. and Odishariya G. E., “A study of transportation in gas liquid systems,” 10th International Gas Union Conference Hamburg, Germany, June 6-10,1967.##

[11]. Arnold K., “Surface Production Operartion,” Second Edition, 1999.##

[12]. American Petroleum Institute, “Specification for oil and gas separators,” API Spec 12J, 1989.##

[13]. Petronas Technical Standards, “Guidelines for hydraulic design of multipipe pipe slug catchers,” 1984.##

[14]. Haavardsson N. F., “Hydrocarbon production optimization in multi-reservoir fields – tools for enhanced value chain analysis”, Philosophiae Doctor thesis, Department of Mathematics, University of Oslo, 2008.##

[15]. NIOC, Eni Group, Petropars Ltd, “Process specification for slug catcher, Iran– South Pars Gas Field,” SPP 2017 100 X 101, 2001.##

[16]. Bhran A., Hassanean M. H. and Helal M., “Maximization of natural gas liquids production from an existing gas plant,” Elsevier, 2015.##

[17]. http://WWW.Parsproje.com/articles/119-ksh.##

[18]. American National Standards institute, “Welded and seamless wrought steel pipe,” ASME/ANSI B36.10M, 2004.##

[19]. Iranian Petroleum Standards, “Engineering standard for Piping Material Selection,” IPS-E-PI-221, 2012.##

[20]. ArcelorMittal, “Pipe Schedules (according to ASME/ANSI B36.10M),” Projects Oil and Gas, 2006.##