Сепарационная установка

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для,разделения газоводонефтяных смесей. Цель изобретения - увеличение извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышение качества очистки отобранной пластовой воды. Установка включает успокоительный участок 1 с расширительной камерой 2 и установленным в нижней ее части отстойником 3, депульсатор 4 с коллектором для отвода газа и емкость 7, 1 разделенную вертикальными перегородками 10 и 11 на секции вибродействия, отстоя воды и отбора нефти. В нижней части емкости установлена вертикальная ци/ЕИндрическая емкость 8 с двумя коалесцирукицими фильтрами 13 и 14. Верхний из них установлен под углом 45-55°к перегородке 10. Фильтр 14 перекрывает поперечное сечение емкости 8. Между фильтрами размещен патрубок с лучевым распределителем, которьш трубопроводом 9 соединяет ее с расширительной камерой 2, откуда производят предварительньш отбор nrtaQTo- вой воды в емкость 8. Вертикальный конец трубопровода 9, заходящий в расширительную камеру 2, прикреплен к разделительной перегородке и снабжен поплавком с возможностью перемещения его вдоль расширительной камеры 2 и вертикального отстойника 3. На вертикальном конце трубопровода 9 выполнены продольные щелевые отверстия для прохода воды из отстойника 3 в трубопровод. 9, которые время от времени перекрываются поплавком. 3 ил. (Л / ЗР 00 со о ел а Фи9.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (59 4 В 01 D 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4164638/23-26 (22) 22,12.86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (71) Печорский государственный научноисследовательский и проектный инсти тут нефтяной промышленности (72) В.И.Бочкарев, В.Г.Горчаков и Н.С.Пантелеев (53) 66.069.84(088.8) (56) Ремизов Н.А. Совмещение сепарации газожидкостной смеси и сброса пластовой воды. — Нефтяное хозяйство, 1985, Р 12, с. 43-45. (54) СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к нефтяной промьппленности, в частности к устройствам для,разделения газоводонефтяных смесей. Цель изобретения - увеличение извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышение качества очистки отобранной пластовой воды.

Установка включает успокоительный участок i с расширительной камерой 2 и установленнйм в нижней ее части отстойником 3 депульсатор 4 с коллек1 тором для отвода газа и емкость 7, „.SU, 139705 разделенную вертикальными перегородками 10 и 11 на секции вибродействия, отстоя воды и отбора нефти. В нижней части емкости установлена вертикальная цилиндрическая емкость 8 с двумя коалесцирующими фильтрами 13 и 14. Верхний из них установлен под углом 45-55 к перегородке 10. Фильтр

14 перекрывает поперечное сечение емкости 8. Между фильтрами размещен патрубок с лучевым распределителем, который трубопроводом 9 соединяет ее с расширительной камерой 2, откуда производят предварительный отбор пЛастовой воды в емкость 8. Вертикальный конец трубопровода 9, заходящий в расширительную камеру 2, прикреплен к разделительной перегородке и снабжен поплавком с возможностью перемещения его вдоль расширительной камеры

2 и вертикального отстойника 3. На вертикальном конце трубопровода 9 выполнены продольные щелевые отверстия для прохода воды из отстойника 3 в трубопровод.. 9, которые время от времени перекрываются поплавком. 3 ил.

1397056

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для разделения газоводонефтяной смеси при сборе и подготовке продукции скважин на промыслах.

Цель изобретения — увеличение извлечения нефти из гаэоводонефтяной смеси и повышение качества очистки 10 отобранной пластовой воды.

На фиг. 1 схематично изображена сепарационная установка; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1. 15

Установка включает успокоительный участок 1 с расширительной камерой 2 и размещенным под ней вертикальным отстойником 3, депульсатор 4 с коллектором 5 для отвода газа и капле- 20 уловителем 6, соединяющий успокоительный участок с горизонтальной цилиндрической емкостью 7 с размещенной в средней нижней ее части вертикальной цилиндрической емкостью 8, и трубопровод 9 предварительного отбора воды из успокоительного участка, Горизонтальная цилиндрическая емкость разделена на три секции: вибродействия, отстоя воды и отбора нефти, 30 которые отделены одна от другой вертикальными перегородками 10 и 11 с выполненными в них отверстиями. В сек ции вибродействия установлены гидравлические вибраторы 12, состоящие, например, из упругих пластин с выступами. В секции отстоя воды размещены два коалесцирующих фильтра 13 и 14, верхний из которых установлен под .: первой по ходу движения смеси верти- 1п кальной перегородкой 10 и образует с ней угол 45-55ос возможностью образования прохода между верхним концом фильтра 13 и вертикальной перегородкой 10. Нижний фильтр 14 полностью 45 перекрывает поперечное сечение вертикальной емкости 8.

Верхний коалесцирующий фильтр может быть выполнен из металлической или капроновой сетки, а нижний напри- мер, в виде концетрически расположенных металлических обечаек, обтянутых, например, капроновыми нитями, образуя с соседними стенками обечаек зазор 15, размер которого равен среднему диа 55 метру мелкодисперсной структуры.

Секции отстоя воды и отбора нефти снабжены регуляторами уровня раздела нефть-вода 16 и нефть-газ 17.

Емкость 8 соединена с расширительной камерой 2 патрубком 18 с лучевым распределителем 19, размещенным между коалесцирующими фильтрами, и трубопроводом 9, вертикальный конец которого, заходящий в расширительную камеру 2, жестко прикреплен к перекрывающей его отверстие металлической перегородке 20, которая может быть .приварена к внутренним стенкам расширительной камеры, и снабжен поплавком 21 служащим регулятором уровня раздела фаз и одновременно регулятором расхода буйкового типа прямого действия. Поплавок может быть выполнен в виде втулки, скользящей по вертикальному концу трубопровода, перекрывая выполненные в нем в пределах отстойника 3 щелевые отверстия 22, служащие для поступления водяной фазы в трубопровод 9. При этом поплавок должен быть выполнен из материала, удельный вес которого больше удельного веса нефти, но меньше удельного веса воды, или пустотелым из легированной листовой стали с заранее рассчитанным весом, позволяющим сохранить устойчивое равновесие в межфазной среде, а площадь отверстий 22 равна или больше площади кольцевого сечения, образованного внутренней стенкой отстойника 3 и наружной стенкой поплавка 21, или площади поперечного сечения трубопровода 9 для снижения гидравлических сопротивлений и равномерного расхода воды на участке от расширительной камеры 2 до вертикальной емкости при полностью открытых щелевых отверстиях. При этом высота отверстий не должна превышать высоты поплавка.

Установка работает следующим образом.

Газоводонефтяная смесь, предварительно обработанная деэмульгатором, поступает в успокоительный участок 1, где происходит ее расслоение на нефть, газ и пластовую воду. Из успокоительного участка жидкость попадает в расширительную камеру 2, где скорость движения ее уменьшается и всплывшая наверх эмульгированная нефть с находящейся над ней газовой фазой и частью пластовой воды поступает в депульсатор 4, при этом газ отводится в коллектор 5, а нефтеводяная смесь с остаточным содержанием газа поступает в секцию вибродействия.

1397056

Основной объем пластовой воды с содержащимся в ней малым количеством эмульгированной нефти из расширитель-.. ной камеры 2 поступает в вертикаль5 ный отстойник 3, диаметр которого равен или больше диаметра успокоительного участка 1„ где проходя через щелевые отверстия 22, поступает в трубопровод 9 предварительного отбора воды. При движении воды из расширительной камеры в отстойник 3 происходит дополнительное всплытие нефтяной эмульсии, которая по мере ее накопления над поплавком (под разделительной перегородкой) способствует перемещению его вниз, постепенно перекрывая отверстия, тем самым предотвращая попадание нефтяной фазы нли эмульсии в трубопровод 9 и цилиндри- 20 ческую емкость 8. По мере возрастания расхода свободной воды в успокоительном участке 1 происходит ее накопление в нижней части отстойника 3, уровень ее там поднимается, вытесняя 25 за перегородку образовавшуюся нефтяную фазу. При этом поплавок перемещается вверх, приоткрывая щелевые отверстия, и подача воды в отстойник 3 возобновляется. 30

Поступившая в секцию вибродействия жидкость направляется на гидравлический вибратор 12, состоящий, например, из упругих пластин с выступами. При движении вдоль пластин, расходящихся

1 веером, жидкость, воздействуя на выступы, приводит пластины в колебательное движение. Колеблющиеся пластины действуют на жидкость, в результате чего происходит дальнейшее разрушение 40 эмульсии и вторичное выделение газа, .который поступает в коллектор 5, где, соединяясь с газом, поступающим из депульсатора 4, поступает в каплеуловитель 6, где дополнительно очищается от капельной нефти и направляется в газопровод. Капельки нефти стекают в горизонтальную цилиндрическую емкость 7.

Отсепарированная в секции вибродействия нефть через выполненное в средней части перегородки 10 отверстие поступает в секцию отстоя воды, а отделившаяся в нижней части секции вибродействия вода с частицами нефтяной эмульсии перетекает в секцию отстоя воды через нижнее отверстие перегородки 10 и поступает на наклонно установленный коалесцирующий фильтр

13, при прохождении через который происходит дополнительная ее очистка от нефти, так как частицы нефтяной эмульсии задерживаются на его поверхности, коалесцируются и всплывают, перемешиваясь с нефтью, отделившейся в секции вибродействия.

Вода, прошедшая через фильтр 13, смешивается с водой, поступающей в емкость 8 иэ лучевого распределителя трубопровода 9, равномерно распределяющего жидкость по всему ее сечению, образуя в месте распределения жидкостной фильтр, над которым происходит концентрация нефтяных глобул вследствие разности плотностей воды и нефти, которые, укрупняясь, всплывают наверх. Далее вода поступает на фильтр 14, на капроновых волокнах которого происходит окончательное задержание нефтяных частиц, оставших. ся в воде, которые, укрупняясь, также всплывают наверх, где, проходя через проходное сечение, образованное фильтром 13 и перегородкой 11, смешиваются с основной нефтяной массой, которая затем через отверстия, выполненные в перегородке 11, поступает в секцию отбора нефти и через установленный в нижней части горизонтальной емкости 7 патрубок — в нефтепровод. Вода же, прошедшая окончательную очистку, отводится через размещенный ниже фильтра 14 патрубок в систему ППД (поддержания пластового давления), а скопившийся в нижней части емкости 8 шлам в виде песка и окалины периодически выводится, например, в амбар.

Пример. При суточном расходе водонефтяной смеси 8800 мз /сут с гаэосодержанием 60 мэ /т и обводненностью 80-90Х необходима горизонтальная цилиндрическая емкость объемом

200 мз. На конце нефтесборного кол лектора диаметром 300 мм находится успокоительный участок длиной 35 м, выполненный из трубы диаметром 700 ми.

Конец успокоительного участка снабжен расширительной камерой диаметром 1000 мм. Отстойник, закрепленный с помощью фланца к низу расширительной камеры, имеет диаметр 700 мм, а его высота составляет 1000 мм. На дне отстойника имеется патрубок с фланцем для крепления трубопровода диаметром 300 мм. На расстоянии

350 мм от нижней образующей расшири1397056 тельной камеры приваривается горизонтальная перегородка. Поплавок выполнен в виде пустотелой втулки из нержавеющей стали, внутренний диаметр 5 которой 300 + 0,5 мм. Вертикальный конец трубопровода, упирающийся в перегородку, выполнен также из нержа" неющей стали диаметром 300 — 0,5 мм.

Во избежание прилипания смолистьгл и парафинистых веществ и для изменения коэффициента трения сопрягаемые поверхности отполированы. Длина поплавка составляет 950 мм, à его диаметр

400 + 0 5 мм. Свободный ход поплавка составляет 350 + 0,5 мм, в том числе рабочий — 300 — 0 5 мм. На высоте

50 мм от днища отстойника равномерно по всей окружности вертикального конца трубопровода выфреэерованы две- 20 надцать продольных щелевых отверстий длиной 300 мм и шириной 5 мм. Длина депульсатора составляет 15 м, угол о наклона восходящего участка —. 40

Диаметр вертикальной цилиндрической 25 емкости равен 1400 мм, а ее длина

1200 мм беэ учeòà длины конического основания. Патрубок подвода предварительно отобранной воды находится на расстоянии 200 мм от нижней образующей горизонтальной цилиндрической емкости, а патрубок отвода — в нижней части вертикальной цилиндрической емкости.

Использование предлагаемого устройства позволяет разгрузить по водяной фазе не только депульсатор, но и саму емкость, тем самым увеличивая пропускную способность сепарационного узла и улучшая качество очистки нефти и воды за счет увеличения времени пребывания фаз н аппарате, улучшения условий отделения (меньшего возмущения но нхоцной зоне аппарата и секции отстоя} и доочистки в коалесцирующем фильтре, что достигается, в частности, благодаря дополнительно установленным вертикальной емкости, позволяющей снизить скорости течения водной фазы в 4-5 раз, и

50 отстойнику с регулятором расхода водной фазы, препятствующим попаданию нефти из успокоительного участка в вертикальную емкость, Выполнение в нижней части цилиндрической горизонтальной емкости дополнительной установленной вертикальной емкости с коалесцирующими фильтрами позволяет увеличить время пребынания фаз в аппарате, улучшить процесс отделения водной и нефтяной фаз, снизить скорость течения водной фазы и производить дополнительную очистку пластовой воды, значительно улучшая ее качестно.

Наличие отстойника с регулятором расхода водной фазы позволяет ограничить попадание нефти из успокоительного участка в трубопровод предварительного отбора воды, а подсоединение трубопровода к вертикально . установленной емкостл между размещенными в ней фил..трами позволяет произвести окончательную очистку отобранной воды от нефтепродуктов и других механических примесей.

Предложенная установка позволяет извлечь максимальное количество нефти из газоводонефтяной смеси и однов еменно значительно повысить качество очистки пластовой воды.

Формула и з обретения

Сепарационная установка„ включающая успокоительный участок с раширительной камерой, и трубопроводом пред. варительного отбора воды, депульсатор и цилиндрическую горизонтальную емкость с секциями вибродействия, отстоя воды и отбора нефти, которые резделены между собой вертикальными

1 перегородками, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышения качества очистки отобранной пластоной воды, секция отстоя воды н нижней части дополнительно снабжена вертикальной цилиндрической емкостью с двумя коалесцирующими фильтрами, верхний из которых установлен под первой по ходу движения вертикальной перегородкой и образует с ней угол 45-55 с возможностью образования проходного сечения между верхним концом фильтра и второй вертикальной перегородкой, а нижний фильтр полностью перекрывает поперечное сечение емкости, при этом установка снабжена патрубком с лучевым распределителем, размещенным между фильтрами и соединенным с трубопроводом предварительного отбора воды, расширительная камера снабжена вертикально установленным под ней отстойником с диаметром, равным или большим диаметра успокоительного

1397056 ма 3

Составитель О.Калякина

Редактор А.Мотыль Техред М.Дндык Корректор Г.Решетник Заказ 2545/5 Тираж 642, 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 участка, а другой конец трубопровода предварительного отбора воды размещен вертикально в отстойнике и расширительной камере, выполнен в пределах отстойника с продольными отверстиями и снабжен поплавком, установленным с возможностью вертикального перемещения,