Устройство для разрушения нефтяной пены

 

Изобретение относится к устрой ствам для разрушения нефтяной пены. : Целью изобретения является повышение производительности устройства и сни- .жение металлоемкости. Устройство состоит из подводящего трубопровода, трубчатого газового .коалесцентора (ТГК) 2, параллельных пластин 3, установленных в первой половине ТГК с зазорами в месте нахлеста 4 и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин 5. Газонефтяной поток , поступая в ТГК, переходит к расслоенной структуре движения. Газовая, пенная и жидкостная фазы, проходя по параллельным пластинам, дополнительно сепарируются, в результате чего в зоне ТГК после пластин 3 будут находиться осушенный газ, разрушенная пена и дегазированная нефть. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. $ (Л 00 о 00 САЭ СП 4 фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (S1> 4 В 01 П 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4012596/23-26 (22) 28.01.86 (46) 07.05.87. Бюл. ¹ 17 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) К,Р.Ибатуллин, В.П.Тронов, P.Õ.Nàõìóäîâ, И.N.Àìåðõàíîâ и А.В.Тронов (53) 66.066.8(088.8) (56) Тронов В.П., Амерханов ИЛ., Ли А.Д. и др. Исследования по подготовке высокопенистых нефтей к сепарации. — Нефтяное хозяйство, ¹ 8, с. 42-45. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНОЙ ПЕНЫ (57) Изобретение относится к устройствам для разрушения нефтяной пены.

Целью изобретения является повышение производительности устройства и сни.жение металлоемкости. Устройство состоит из подводящего трубопровода, трубчатого газового .коалесцентора (ТГК) 2, параллельных пластин 3, ус тановленных в первой половине ТГК с зазорами в месте нахлеста 4 и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин 5. Газонефтяной поток, поступая в ТГК, переходит к расслоенной структуре движения. Газовая, пенная и жидкостная фазы, проходя по параллельным пластинам, дополнительно сепарируются, в результате чего в зоне ТГК после пластин 3 будут нахо- с диться осушенный газ, разрушенная пена и дегазированная нефть. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 1308354 2

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к сепарации газонефтяных смесей.

Цель изобретения — увеличение производительности и снижение металлоем- 5 кости, На фиг.1 представлена технологическая схема предлагаемого устройства для разрушения нефтяной пены; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит иэ подводяшего трубопровода 1, трубчатого газового коалесцентора (ТГК) 2, наклоннь1х параллельных пластин 3, установленных по высоте внахлест с зазорами 4 и 5 в месте нахлеста и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин соответственно. Пластины средней части сечения коалесцентора расположены с увеличенным шагом. Плас-20 тины, установленные в верхней части, гофрированы. Частоту расположения пластин выбирают из соображений обеспечения равномерного распределения продукции скважин по сечению и исключения возможности проскальзывания недостаточно обработанной продукции скважин в зонах с наименьшим сопротивлением. Исходя иэ того, что скорость движения гаэонефтяного потока в ТГК 0,3-0,5 м/с, с целью интенсификации гравитационного разделения газа и нефти, угол наклона пластин о выбирают 45 к вертикали. Пластины устанавливают в первой половине ТГК, 35 но не ближе 10-15 его диаметров, т.е ° 10-15 м от начала ТГК, так как после этой отметки отмечается расслоенная структура движения потока с газовой, нефтяной и пенной фазами. 40

Длину секций наклонных пластин выбирают равной 3 диаметрам ТГК, т.е.

3 м, дальнейшее увеличение длины дает незначительное увеличение производительности. Пластины выполнены иэ 45 стекловолокнита АГ-4С (могут быть выполнены иэ любого материала, не корродирующего в нефти).

Устройство работает следующим образом. 5Î

Газонефтяная смесь поступает из подводящего трубопровода в ТГК 2, В результате снижения скорости движения потока до величины 0,3-0,5 м/с поток гереходит к расслоенной структуре движения При этом происходит разделение газонефтяной смеси на газовую, пенную и жидкостнук1 фазы. Затем эти фазы попадают на параллельные пластины 3. В верхней части сечения ТГК расположенъ гофрированные пластины. Газ, попадая в область гофрированных пластин, освобождается от содержащейся в нем капельной жидкости, так как, обладая большей инерцией,. чем газ, в результате изменений направления движения потока капельки жидкости задерживаются в гофрированных пластинах. Крупнодисперсная пена, попадая в ту же область, быстро разрушается, так как, представляя из себя сухую метастабильную пену, она разрушается при незначительных механических воздействиях, происходящих при движении пены в гофрированных пластинах.

В нижней части сечения ТГК расположены гладкие пластины, по которым прохоцит нефть, содержащая окклюдированный и метастабильный газ. При участии пластин извлечение окклюдированного и метастабильного газа происходит более интенсивно, так как они способствуют отводу газа из-под слоя нефти в верхнюю часть ТГК и исключают необходимость всплывания пузырьков газа через слой нефти и пены.

В средней части сечения. коалесцентора гладкие пластины расположены с увеличенным шагом. Разряженность расположения объясняется тем, что вязкость мелкодисперсной пены, которая проходит в этой части ТГК, вьппе вязкости нефти. Поэтому, во избежание работы ТГК только нижней и верхней частями и запирания мелкодисперсной пены в пластинах, средний участок пластин выполнен с увеличенным шагом.

Поток пены, протекая через параллельные наклонные. пластины с газонефтяным контактом между каждой парой смоченных нефтью пластин, интенсивно разрушается, так как наиболее интенсивное и эффективное разрушение пены происходит на границе пена — гаэ.

Схлопывание пузырьков газа внутри слоя пены не приводит к сколько-нибудь заметному уменьшению объема пены, а только к коалесценции пузырьков газа. Параллельные пластины значительно увеличивают удельную поверхность. Кроме того, они способствуют изменению поверхностного натяжения.

Для того, чтобы устройство работало эффективно, отсепарированный газ и нефть, освобожденные от пены, долж1308354

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель О.Калякина

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор Н.Тупица

Заказ 1658/8

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны быстро изолироваться друг от друга. В предлагаемом устройстве этому способствует наклон пластин. При этом газ перемещается вверх и в стороны и по зазорам 5, скапливаясь в верхней части ТГК. Нефть течет к середине и вниз на дно ТГК, стекая через зазоры

4 по пластинам, и, перемешивая пену в середине ТГК, ускоряет тем самым коалесценцию газовых пузырьков и уве- >0 личивает их диаметр, и в то же время, стекая плавным потоком, нефть не вызывает дополнительного вспенивания.

Таким образом, в зоне ТГК после параллельных пластин имеется в значительной степени осушенный газ, разрушенная пена и дегазированная нефть.

Исследования, проведенные с равномерно расположенными гладкими пластинами, показывают, что скорость прод- 20 вижения пены в центральной части ТГК составляет 72,2% от скорости потока в верхней части и 40,6Е от скорости потока в нижней части, В верхней части ТГК опережающими темпами продви- 25 гаются крупнодисперсная пена и газ, а в нижней части — в основном дегазированная нефть (содержащая большое число пузырьков свободного окклюдированного газа), вязкость которой оказалась ниже вязкости тонкодисперсной пены, движущейся в центральной части

ТГК.

При наличии пластин по длине ТГК происходит и более интенсивное разрушение пены и расслоение газонефтяной смеси, что приводит в конечном счете к повышению производительности устройства.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства для разрушения нефтяной пены является то, что оно позволяет уменьшить длину

ТГЕ на ЗЗЖ, получая лучшее качество разрушения пены и разделения газонефтяной смеси.

1. Устройство для разрушения нефтяной пены, включающее подводящий трубопровод и трубчатый газовый коалесцентор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности, трубчатый газовый коалесцентор снабжен наклонными пластинами, установленными по высоте внахлест с зазорами в месте нахлеста и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин, причем пластины, установленные в средней части сечения коалесцентора, расположены с увеличенным шагом.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что верхние пластины выполнены гофрированными.