Objectif de la séparation des stades

La première étape de séparation à haute pression élimine les liquides en grande quantité, mais laisse les hydrocarbures légers dissous dans le gaz. La réduction de pression lors de la seconde étape provoque une condensation supplémentaire. Cette pression plus basse permet également aux composants les plus légers de rester liquides au lieu de se vaporiser. La séparation par étapes augmente la récupération totale de liquide de 10 à 30 % par rapport à une séparation en une seule étape.

Pression de fonctionnement

Le deuxième étage fonctionne généralement à une pression de 50 à 150 psig, contre 300 à 1 500 psig pour le premier étage. La différence de pression entraîne une condensation supplémentaire. Une pression trop faible provoque un gaspillage de gaz lors de la vaporisation instantanée. Une pression trop élevée laisse des liquides récupérables dans le gaz. L'optimisation dépend de la composition du gaz et des contraintes économiques.

Conception de navires

Séparateur horizontal ou vertical avec entrée de gaz au premier étage, espace liquide pour la récupération des condensats et de l'eau, sortie de gaz pour compression ou déshydratation, sortie d'huile pour stockage et sortie d'eau pour traitement. La séparation triphasique traite l'huile, l'eau et le gaz par stratification de densité.

Récupération de liquide

La chute de pression entre le premier et le deuxième étage condense les hydrocarbures C5+. Une température de fonctionnement plus basse favorise la condensation. Le liquide récupéré a une densité API de 50 à 70, ce qui le rend plus précieux que le condensat plus dense du premier étage. Certaines installations utilisent la réfrigération entre les étages pour optimiser la récupération.

Sélection des matériaux

L'acier au carbone est adapté aux condensats et aux gaz doux. En milieu acide, il faut des matériaux conformes à la norme NACE et résistants au H₂S. Les revêtements internes protègent contre la corrosion par le CO₂ et les eaux de production. La conception permet de supporter les variations de pression et de température en fonctionnement.

Applications

Séparation par étapes dans les installations de production, traitement à l'entrée des usines de traitement du gaz, récupération des liquides dans les réseaux de collecte, optimisation de la production en tête de puits et toute opération où la séparation par étapes améliore la rentabilité de la récupération des liquides. Fréquente dans les gisements de condensats de gaz riches en gaz.

Contrôle de niveau

Le contrôle d'interface maintient l'interface huile-eau. Les instruments de niveau de liquide régulent le débit et préservent le niveau d'inventaire. Les vannes de vidange acheminent les liquides vers le stockage ou le traitement. Une protection de niveau élevé empêche tout entraînement vers la sortie de gaz. Les régulateurs se coordonnent avec le fonctionnement du premier étage.

Qualité du gaz

Le gaz de deuxième étape est généralement acheminé vers les lignes de compression, de déshydratation ou de vente. Un traitement supplémentaire permet d'éliminer les liquides résiduels et de se conformer aux spécifications du pipeline. Certains systèmes intègrent une troisième étape à une pression proche de la pression atmosphérique afin d'optimiser la récupération avant compression.

Avantages liés à la performance

Augmente la récupération des condensats, améliorant ainsi la rentabilité des exploitations. Fournit un gaz plus propre aux équipements en aval, réduisant l'encrassement et les problèmes opérationnels. Sépare l'eau des condensats, simplifiant le traitement. Procédé de séparation par étapes éprouvé et utilisé dans le monde entier.

Intégration

Le deuxième étage est coordonné avec le contrôle de pression du premier étage et la compression en aval. Le gaz issu du deuxième étage peut se mélanger à d'autres sources avant traitement. Les liquides sont acheminés vers la stabilisation ou le stockage. La conception du système optimise les performances globales de l'installation.

Normes de construction

Conception conforme à la section VIII de la norme ASME pour service sous pression. Matériaux adaptés aux condensats, à l'eau et aux gaz. Dimensionnement des soupapes de décharge pour les fluides gazeux et liquides. Documentation complète incluant les calculs de séparation et les spécifications des matériaux.

Les séparateurs de deuxième étage ERGIL maximisent la récupération des liquides et la qualité du gaz grâce à une réduction de pression par étapes dans les opérations de production et de traitement du gaz.