Устройство для отделения газа от жидкости

 

Изобретение относится к устройствам разделения газонефтяных смесей при добыче и переработке нефти. Целью изобретения является повышение эффективности отделения газа путем отвода газовых пробок. Устройство содержит вертикальные корпуса, коаксиально расположенные и сообщающиеся между собой в верхней части. Во внутреннем корпусе установлен перемещающийся запирающий клапан. Устройство имеет шайбу с калиброванным отверстием и обратным клапаном, установленными между внутренним корпусом и жидкостным патрубком. Запирающий клапан выполнен в виде подпружиненной втулки с кольцевыми проточками и уплотнительными кольцами. 2 ил.

Изобретение касается добычи и переработки нефти и газа и относится к устройствам разделения газонефтяных смесей. Цель изобретения - повышение эффективности отделения газа от жидкости путем отвода газовых пробок из газожидкостной смеси, имеющей пробковую структуру. На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в аксонометрии. Устройство содержит внешний вертикальный корпус 1 с основанием 2 и крышкой 3, коаксиально расположенный внутренний корпус 4, сообщающийся с внешним корпусом 1 через отверстие 5 в верхней части. Устройство снабжено выходным патрубком 6 и выходными парубками 7, 8 для жидкости и газа соответственно, запирающим клапаном 9, выполненным в виде втулки. Устройство содержит шайбу 10 с калиброванным отверстием 11 и обратным клапаном 12. Между клапаном 9 и шайбой 10 размещена пружина 13. Втулка клапана 9 посажена во внутренний корпус 4 по скользящей посадке, обеспечивающей свободное перемещение втулки в корпусе 4 под действием силы тяжести и достаточную герметичность по сопрягаемой поверхности, уплотнена кольцами 14. Устройство для отделения газа от жидкости работает следующим образом. Образующаяся в промысловом трубопроводе пробковая структура потока нефтегазовой смеси представляет собой последовательное перемещение газовых и нефтяных пробок различной длины. Устройство патрубками 6 и 7 врезают в вертикальный трубопровод или через обвязку - в горизонтальный. Пробки нефти и газа, движущиеся последовательно по трубопроводу, через входной патрубок 6 поступают во внутренний корпус 4, где за счет сопротивления, создаваемого втулкой клапана в потоке нефти, нефтяная пробка перемещает втулку в верхнее положение. Втулка перекрывает отверстия 5, а нефтяная пробка через шайбу 10 с калиброванным отверстием, обратный клапан 12 и выходной патрубок 7 направляется в линию сбора нефти. Поскольку сопротивление, создаваемое втулкой запирающего клапана 9, в газовом потоке на несколько порядков меньше, чем в нефтяном, то при попадании газовой пробки во внутренний корпус 4 устройства втулка под действием силы тяжести и пружины 13 перемещается в нижнее положение до основания 2 и открывает отверстия 5. За счет калиброванного отверстия 11 шайбы 10 газ направляется через отверстия 5 в полость между внутренним 4 и внешним 1 корпусами и через газовый патрубок 8 - в линию сбора газа. Обратный клапан 12 предотвращает возвращение нефти во внутренний корпус 4 устройства из линии сбора нефти через патрубок 7. При прохождении следующих нефтяных и газовых пробок через устройство процесс непрерывно повторяется, а все газовые пробки отделяются от жидкости и отводятся в линию сбора газа. Для эффективного отделения газа от жидкости необходимо, чтобы площади проходных сечений устройства соотносились как F₁= F₅=Σf₆= F₇≥ F₂>F₃≥ 3F₄ где F₁ - площадь проходного сечения входного патрубка, м²; F₂ - площадь проходного сечения внутреннего корпуса, м²; F₃ - площадь проходного сечения втулки, м²; F₄ - площадь проходного сечения калиброванного отверстия шайбы, м²; F₅ - площадь проходного сечения выходного жидкостного патрубка, м²; f₆ - сумма площадей проходных сечений радиальных отверстий в верхней части внутреннего корпуса, м²; F₇ - площадь проходного сечения выходного газового патрубка, м². Площадь сечения входного патрубка F₁, выбирают равной площади подводящего нефтегазопровода, в который врезают устройство. Масса m втулки, усилие Р пружины, диаметр d отверстия шайбы определяют расчетным или опытным путем в зависимости от рабочих параметров нефтегазопровода и свойств газонефтяной смеси. Испытания опытного образца показывают высокую эффективность предлагаемого устройства при малых габаритах. Изобретение позволяет существенно расширить область применения устройства предварительного отбора газа.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ГАЗА ОТ ЖИДКОСТИ, включающее вертикальные корпуса, коаксиально расположенные и сообщающиеся между собой в верхней части, запирающий клапан с возможностью перемещения во внутреннем корпусе вдоль оси, входной и выходные газовый и жидкостной патрубки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности отделения газа от жидкости путем отвода газовых пробок из газожидкостной смеси, имеющей пробковую структуру, оно снабжено шайбой с калиброванным отверстием и обратным клапаном, расположенными между внутренним корпусом и жидкостным патрубком, а запирающий клапан выполнен в виде подпружиненной втулки с кольцевыми проточками, в которые вставлены уплотнительные кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---