Сепарационная установка

 

1. СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком , технологическую емкость и газовый коллектор, отличающаяс я тем, что,с целью увеличения глубины сепарации за счет разрушения метастабильности системы и повышения удельной производительности установки , распределительный патрубок размещен внутри технологической емкости на уровне раздела газ-нефть и снабжен установленной на его торце тарелкой со спиральными перегородками. 2. Установка поп.1, отличаю-, щ а я с я тем, что тарелка выполнена конусной. Л

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(д) В 01 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

° ° с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3553411/23-26 (22) 16.12.82 (46) 07.06.84, Бюл. ¹ 21 (72) Н.Н.Репин, В.А.Крюков, А.А.Абрамова, В.Г.Карамышев, Л.А.Телепанова, P.Ñ. Гайнутдинов и Ф.Н.Маричев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (53) 66.069.84(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3331975/23-26, кл. В 01 D 19/00, 1981.

2. Сепараторы нефтегазовые. Обзорная информация. ТП-1633, ККБН,.

"Нефтехиммаш", 1972, с.84.

3. Диаров P.Ê. и др. Нефтегазовые сепарационные установки. Обзорная информация. ЦИНТИХИМнефтемаш, 1976, с. 28 (прототип).,.SU„„1095932 A (54)(57) 1. СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, технологическую емкость и газовый коллектор, о т л и ч а ю щ а яс я тем,.что,с целью увеличения глубины сепарации за счет разрушения метастабильности системы и повышения удельной производительности установки, распределительный патрубок размещен внутри технологической емкости на уровне раздела газ-нефть и снабжен установленной íà его торце та- . релкой со спиральными перегородками.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что тарелка выполнена конусной. l095932

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разделения нефти, газа и воды в системе сбора и подготовки продукции нефтяных скважин. 5

Известна сепарационная установка, содержащая успокоительный участок, депульсатор, соединенный с горизонтальной цилиндрической емкостью для разделения газоводонейтяной смеси и коллектором для отвода газа Г13.

Недостатком данной сепарационной установки является то, что продукция скважин в технологическую емкость

3 вводится под слой жидкости, что ввода не обеспечивает необходимой глубины сепарации, способствует метастабильности, пенообразованию, разбрызгиванию и повышенному уносу капелькой нефти с потоком газа.

Известны серийно выпускаемые сепарационные установки типа

НГС {ТП-1633), содержащие сепарационную емкость с внутренним каялеотбойным устройством(2 ).

В указанных сепараторах газожид костная смесь подается в верхнюю часть емкости на сливную полку, при этом происходит сильное разбрызги,вание и повторное диспергирование фазЛО вследствие чего установка имеет низкую удельную производительность.

Наиболее близкой к предлагаемой является сепарационная установка включающая успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, технологическую емкость и газовый коллектор(33.

Цель изобретения — увеличение 4О глубины сепарации эа счет разрушения метастабильности системы и повышения удельной производительности установКИ.

Поставленная цель достигается 4> тем, что в сепарационной установке включающей успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, технологическую емкость и газовый коллектор, распределительный патрубок размещен внутри технологической емкости иа уровне раздела газ-нефть и снабжен установленной на его торце тарелкой со спиральными перегородками.

Тарелка выполнена конусной.

Указанное изменение конструкции сепарационной установки позволяет смесь пузырьков свободного газа, жидкости (нефть и водонефтяная эмульсия) с растворенным газом вводить на границу раздела газ-нефть, вследствие чего весь объем смеси проходит, через область минимального давления, ччто способствует достижению термодинамического равновесия, соответствующего рабочим давлению и температуре в технологической емкости. Вывод потока на тарелку обеспечивает сепарацию всей жидкости в области минимального давления, обеспечивающего максимальное выделение иэ нее растворенного газа. Вертикальные спиральные перегородки позволяют увеличить время пребывания жидкости на тарелке и способствует улучшению условий выделения и коалесценции пузырьков газа и разрушения метастабильного состояния жидкости.

На фиг.1 представлена сепарационная установка, общий вид, на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Недостаток известной установки заключается в том, что ввод продукции скважин в нее осуществляется в нижнюю часть сепарационной емкости, под слой жидкости высотой 1-1,5 м, вследствие чего часть газовых пузырьков находится в течение всего времени пребывания в горизонтальном аппарате под избыточным давлением, равным весу этого столба жидкости. По этой причине в сепараторе в растворе нефти, газа и воды практически не достигается термодинамического равновесия и в жидкости остается излишне растворенный газ, количество которого может достигать 0,5-1 м на 1 м нефти. Этот гаэ выделяется в последующих аппаратах (насосах, отстойниках, открытых резервуарах и т.п.) и снижает эффективность их работы, теряется в атмосферу, что особенно нежелательно при сборе и сепарации нефтей, содержащих сероводород.

Кроме того, вследствие низких скоростей движения гаэожидкостного потока в подводящем трубопроводе в денульсаторе может формироваться метастабильное состояние газонасыщенной жидкости и спокойный ввод под уровень жидкости не нарушает его, это приводит к тому, что задерживается образование и рост пузырьков в сепараторе и практически не достигается состояния термодинамического равновесия. Из-за не достижения равновесного состояния

1095932

Фиг 2

ВНИИПО Заказ 3671/1 Тираж 682 Подписное

Филиал ППП "Патаит", г Уагород,уаЯроектиаа, 4 на выходе жидкости иэ аппарата количество дополнительно выделившегося газа нарушает режим работы последующих звеньев технологических процессов и может создать аварийные ситуации, заключающиеся в срыве работы насосов (особенно это нежелательно при добыче сернистых нефтей), загазованности территории и т.д.

Сепарационная установка содержит депульсатор 1 с нисходящим трубопроводом, технологическую емкость 2, соединенную с газовым коллектором 3.

Внутри. технологической емкости разме15 щен распределительный патрубок 4, выполненный с конусной тарелке 5, с вертикальными спиральными перегородками 6. Над конусной тарелкой 5 установлен горизонтальный экран 7. Расстояние от верхней образующей тарел20 ки до уровня жидкости в емкости составляет 0 1-0,15 аппарата.

Сепарационная установка работает следующим образом.

Расслоенная в подводящем трубопроводе продукция скважин . — нефть, газ, вода на входе в депульсатор 1 разделяется в соответствии с плотностью фаз на два потока: нефть с нефтяным газом и пластовую воду. При прохождении депульсатора 1 нефтяной газ отводится в газовый коллектор 3, а нефть с оставшимся в ней растворенным газом и пластовая вода через распределительный патрубок 4 поступают в 5 технологическую емкость 2. В распреде.лительном патрубке 4 продолжается выделение растворенного газа иэ нефти.

Весь поток жидкости выводится йа конусную тарелку 5 равномерным слоем в условиях умеренной турбулизации, обеспечиваемой уклоном конуса тарелки не более 0,2. Для увеличения времени пребывания жидкости на тарелке и воздействия на нее центробежным полем с целью улучшения условий выделения и коалесценции пузырьков газа и разрушения метастабильности состояния жидкости поток загручивается. с помощью спиральных вертикальных перегородок 6. Верхняя кромка перего родок ограничена горизонтальным экраном 7, предназначенным для отражения крупных брызг и капель нефти, образующихся над конусной тарелкой.

При использовании предлагаемой ус-. тановки по сравнению с прототипом исключается процесс эмульгирования, который имеет место при вводе продукции скважин под водяную подушку, предотвращается процесс образования пенного слоя, приводящий к дополнительному уносу капельной жидкости (нефти) и улучшаются показатели сепарации: снижается содержание газа с

0,6 до 0,2 м /м и содержание капель нефти с 0,67 до 0,2 г/м.

Эффективность от применения изобретения заключается в увеличении глубины сепарации, увеличении выхода газа в пределах до 1 м нефти, снижении потерь нефти, увеличении удельной производительности сепаратора и защите окружающей среды от загрязнения углеводородными газами.