Способ разделения газожидкостных эмульсий

 

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, включающий предварительное расслоение потока на газовую и жидкостную фазы, отбор газа и последующую окончательную сепарацию жидкости с использованием концевого делителя фаз, депульсатора и сепарационной емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения высоковязких пенящихся газожидкостных эмульсий за счет ускорения разрушения пены, перед предварительным расслоением в поток эмульсии в начале концевого делителя фаз вводят дополнительный объем газа. . - ЩУ У%/%77 7ти ГШС СО ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675112/23-26 (22) 20.12.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) Н. Н. Репин, В. А. Крюков, В. П. Маслов, Л. В. Давыдова, Л. С. Гусева, А. A. Абрамова, О. М. Юсупов и В. А. Рыгалов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов. (53) 66.069.84 (088.8) (56) 1. Тронов В. П., Промысловая подготовка нефти. М., «Недра», 1977, с. 128 — 130.

2. Авторское свидетельство СССР № 969282, кл. В 01 D 19/00, 1982.

„.Я0„„1161135 А

4 g В 01 D 19/00 (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, включающий предварительное расслоение потока на газовую и жидкостную фазы, отбор газа и последующую окончательную сепарацию жидкости с использованием концевого делителя фаз, депульсатора и сепарационной емкости, отличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности разделения высоковязких пенящихся газожидкостных эмульсий за счет ускорения разрушения пены, перед предварительным расслоением в поток эмульсии в начале концевого делителя фаз вводят дополнительный объем газа.

1161135

45

55

Изобретение относится к технике и технологии разделения газожидкостных эмульсий и может быть использовано в системах сбора и подготовки продукции скважин на нефтяных месторождениях для разделения нефти, газа и воды.

Известен способ сепарации газожидкостных смесей, согласно которому перед осуществлением процесса разделения газожидкостных эмульсий в технологических емкостях создаются условия для предварительного их расслоения в конечном участке подводящего трубопровода — концевом делителе фаз (1).

Недостатком этого способа является то, что при сепарации высоковязких нефтей в трубопроводе не достигается расслоенная форма течения газа и жидкости, а наблюдаются лишь отдельные прерывистые скопления газа, движущиеся над пеноэмульсионным потоком. Поэтому для получения требуемой производительности и качества разделения увеличивают время пребывания нефти в подводящем трубопроводе за счет увеличения его диаметра и длины или в сепарационных установках за счет увеличения их объема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором газожидкостная смесь перед поступлением в сепарационную емкость подвергается предварительному расслоению в конечном участке подводящего трубопровода и в депульсаторе, выделившийся газ по газоотводящему трубопроводу отбирается в выносной каплеуловитель, а жидкость — в сепарационную емкость для окончательного разделения (2).

Однако известный способ характеризуется недостаточной или отсутствием площади контакта между газом и газожидкостной смесью в подводящем трубопроводе при разделении высоковязких газожидкостных смесей из-за трудности их расслоения на фазы и вследствие этого низкой производительностью и эффективностью разделения высоковязких пенящихся газожидкостных эмульсий, требующих времени для расслоения в трубопроводе (порядка 10-15 мин) . Из инженерных и технико-экономических соображений предельный объем концевого де. ителя фаз (при различных соотношениях длины и диаметра трубопровода) определяется исходя из 2-3 минутного пребывания в нем газожидкостной смеси. Зондирова нием трубопроводов с помощью щупов установлено, что в течение этого промежут-, ка времени в трубопроводе по верхней его образующей при высокой вязкости нефти (60 — 180 ССТ) успевают образовываться лишь отдельные газовые пузыри и ограниченные газовые полости, движущиеся над вспененной газонефтяной эмульсией. Водная фаза также не образует в трубопроводе непрерывный водный слой. Вследствие этого поток газонефтяной эмульсии по всей длине концевого делителя фаз контактирует в основном со смоченными нефтью стенками трубопровода, что препятствует выделению газа в свободную фазу.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения высоковязких пенящихся газонефтяных эмульсий за счет ускорения разрушения пены.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу разделения газожидкостных эмульсий в поток газонефтяной эмульсии перед предварительным расслоением в начале концевого делителя фаз вводят дополнительный объем газа.

В начале подводящего трубопровода газонефтяная эмульсия имеет максимально высокую дисперсность, поэтому газовые пузырьки из нее практически не выделяются, т.е. газовая зона в верхней части сечения трубы отсутствует. Поэтому, для интенсификации процесса предварительного расслоения фаз и поддержания его стабильным в особо неблагоприятных случаях (передиспергирование газонефтяной эмульсии с предшествующих участков сбора продукции скважин, наличие в нефти диспергированной воды, снижение температуры потока и т.д.) в начале подводящего трубопровода или избирательно в отдельные трубопроводы системы сбора перед концевым делителем фаз вводят непрерывно или периодичес-ки по газоотводящему трубопроводу дополнительный объем газа.

Из инженерных соображений дополнительный объем газа может составлять 5—

10О/о от объема продукции скважин. Этого количества газа достаточно для искусственного получения непрерывной газовой зоны в начальном участке подводящего трубопровода. Далее эта зона распространяется по всей длине трубопровода за счет прогрессирующего ускорения процесса разрушения газовой эмульсии на границе раздела с газом.

В результате образования газовой полости в трубопроводе из газожидкостной смеси даже в случае ее высокой вязкости и стабильной пенной или эмульсионной структуры начинается выделение свободного газа, который пополняет газовый слой, созданный путем ввода дополнительного объема газа в верхней части трубопровода и обеспечивает непрерывность контакта газа и пеногазовой эмульсии по всей длине конечного участка подводящего трубопровода.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

1161135

Составитель А. Сондор

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Ковтун

Заказ 3882/1О

Газожидкостная смесь от скважин по системе сбора поступает в конечный участок подводящего технологического, трубопровода — концевой делитель фаз 1, куда по газоподводящему трубопроводу 2 непрерывно или периодически подается дополнительный объем газа. Предварительно расслоенная в подводящем технологическом трубопроводе продукция скважин поступает в депульсатор 3, из которого нефтяной газ подается по газоотводящему трубопроводу 4 в выносной каплеуловитель 5, а нефть стекает в нижнюю часть депульсатора и далее в сепарационную емкость 6, где происходит ее дальнейшее разделение. При наличии в нефти пластовой воды последняя отделяется из нее в концевом делителе фаз и вводится по водоотводящему трубопроводу 7 в технологическую емкость.

Предлагаемый способ разделения газожидкостных эмульсий позволяет обеспечить благоприятные гидродинамические условия в коммуникационных линиях и максимальное их использование для выделения сво- . бодного газа из нефти за счет создания устойчивой и непрерывной границы раздела газ-нефть, и тем самым снизить объем концевого делителя фаз за счет уменьшения его длины или диаметра.