Устройство для фазового разделения продукции скважины

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для фазового разделения продукции нефтяных скважин , Цель изобретения - повышение эффективности фазового разделения при одновременном снижении затрат на транспортировку продукции скважино Устройство для фазового разделения продукции скважины, содержит концевой делитель фаз (КФД) 1 с секциями 2 и 3 для сбора воды и нефти, трубопроводы 4 - 6 с приемными концами 7-9 для отвода воды, нефти и газа, подводящие 10 и отводящие 11 трубопроводы с регулирующей запорной арматурой 12 - 140 Устройство также снабжено размещенным внутри КДФ 1, над приемным концом 8 трубопровода 5 для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром, на боковой поверхности которого выполнено окно конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх Полый цилиндр установлен концентрично и герметично приемному концу 8 с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна. Продукция скважин по подводящему трубопроводу 10 поступает в КДФ 1, разделяется на отдельные фазы - нефть, вода и газ о Из верхней части секции 3 сбора нефть поступает через коническое окно в приемный конец 8 трубы 5 и далее на установку подготовки нефтио При увеличении обводненности нефти в верхнем слое движущегося потока полый цилиндр с помощью механизма 17 вертикального перемещения подвигают на приемный конец 80 При этом уменьшается проходное сечение окна, что приводит к снижению отбора нефти из КДФ 1о 2 ил„, 1 табл. С/ о -U р KJ Сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4674571/03 (22) 05.04.89 (46) 07.04.91. Вюл. № 13 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Ф.Ф. Хамидуллин, P.X. Кахмудов, В.П. Тронов и И.В. Рахимов (53) 622.276,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 666375, кл. F 17 D 1/14, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 976214, кл. F 17 D 1/14, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промьппленности, в частнос" ти к устройствам для фазового разделения продукции нефтяных скважин.

Цель изобретения — повышение эффективности фазового разделения при одновременном снижении затрат на транспортировку продукции скважин. Устройство для фазового разделения продукции скважины, содержит концевой делитель фаз (КФД) 1 с секциями 2 и 3 для сбора воды и нефти, трубопроводы 4—

6 с приемными концами 7 — 9 для отвода воды, нефти.и газа, подводящие

Изобретение относится к нефтедо. бывающей промьпиленности, в частности к устройствам для фазового разделения продукции нефтяных скважин.

Цель изобретения — повьппение эффективности фазового разделения при од„„SU„„1640 5 A t (Д1) E 21 В 43/00, F 17 D 1/14

10 и отводящие 11 трубопроводы с регулирующей запорной арматурой 12—

14. Устройство также снабжено разме-. щенным внутри КДФ 1, над приемным концом 8 трубопровода 5 для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром, на боковой поверхности которого выполнено окно конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх.

Полый цилиндр установлен концентрично и герметично приемному концу 8 с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна.

Продукция скважин по подводящему трубопроводу 10 поступает в КДФ 1, а разделяется на отдельные фазы — нефть, вода и газ. Из верхней части секции

3 сбора нефть поступает через коническое окно н прненньз1 конец 8 трубы C

5 и далее на установку подготовки нефти. При увеличении обводненности нефти в верхнем слое движущегося потока полый цилиндр с помощью механизма ч Ф 17 вертикального перемещения подвигают на приемный конец 8. При этом уменьшается проходное сечение окна, что приводит к снижению отбора нефти С из КДФ 1. 2 ил. 1 табл. новременном снижении затрат на транспортировку продукции скважин.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1 (в увеличенном масштабе)„.

1640375

Устройство для фазового разделения продукции скважины содержит концевой делитель фаз (КДФ) 1 с секциями 2 и 3 для сбора воды и нефти, трубопроводы 4 — 6 с приемными концами 7 — 9 для отвода воды, нефти и газа, подводящие 10 и отводящие 11 трубопроводы с регулирующей запорной арматурой 12 — 14, Устройство также 10 снабжено размещенным внутри КДФ 1, над приемным концом 8 трубопровода 5 для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром 15, на боковой поверхности которого выполнено окно 16 конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх, причем полый цилиндр 15 установлен концентрично и герметично приемному концу 8 с 20 возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна 16.

Кроме того устройство снабжено механизмом 17 вертикального перемещения полого цилиндра 15. Внутри сек- 25 ций 2 и 3 установлены сигнализаторы уровня раздела фаз (СУРФ) 18 и 19, уравнемер 20 и нефтеотводящая труба 21.

Устройство работает следующим образом.

Продукция скважин по подводящему трубопроводу 10 поступает в КДФ 1, где происходит снижение скорости потока до 0„1-0,3 м/с и ее разделение на отдельные фазы: нефть, газ и воду.

Отделившаяся нефть с остаточным содер>канием воды переливается в секцию

3 сбора, где происходит дальнейшее отделение воды и перераспределение 40 нефти по высоте с различным содержанием воды в нефти. В верхней части обводненность нефти составляет 2-,37, в нижней доходит до 307.. Из верхней секции 3 сбора нефть через коническое окно 16 поступает в приемный конец 8 трубы 5 и далее на установку подготовки нефти.

Оптимальное поло>кение полого цилиндра 15 относительно приемного конца 8, при котором основная часть нефти с обводненностью 2-37 поступает через коническое окно 16, определяется опытным путем для каждого конкретного случая.

При увеличении обводненности нефти в верхнем слое движущегося потока полый цилиндр 15 с помощью механизма

17 вертикального перемещения надвигают на приемный конец 8, при этом уменьшается проходное сечение окна

16, что приводит к снижению отбора нефти из КДФ 1. При уменьшении обводненности нефти полый цилиндр 15 механизмом 17 вертикального перемещения возвращается в исходное положение. Необходимость в регулировании расхода нефти из КДФ 1 через окно 16 возникает при подключении новых скважин или при изменении обводненности работающих скважин. Изменение высоты конического окна соответствует изменению расхода. Например, при изменении расхода в 4 раза высота конического окна изменяется в 2 раза. Это способствует стабильному отбору нефти с низкой остаточной обводненностью.

Нефть с высоким содержанием воды (до 307) из секции 3 сбора по нефтеотводящей трубе 21 подается в начальный участок КДФ 1, т.е. в начало процесса, для повторного прохождения через предлагаемое устройство.

Отделившаяся вода, минуя секцию 3 сбора по трубопроводу 4 направляется на очистные сооружения. Качество отбираемой воды регулируется запорной арматурой 12 и 13, команды на управление которой поступают от СУРФ 18 и 19, положение последних в КДФ 1 определяется опытным путем, СУРФ 18 и

19 работают по принципу изменения проводимости среды. При качественном отделении воды СУРФ 18 и 19 подают сигнал на открытие запорной арматуры

12 и 13, по трубопроводу 4 происходит сброс воды с КДФ 1 на очистные сооружения. При ухудшении качества воды СУРФ 18 и 19 подают сигнал на запорную арматуру 12 и 13 на закрытие ее. Отбор воды из КДФ 1 прекращается, отчего в последнем повышается уровень жидкости и продукция скважин полностью поступает в секцию 3 сбора, откуда одна часть ее через трубопровод 5 поступает на дальнейшую подготовку, а другая часть — в нефтеотводящую трубу 21 — в начало процесса.

Газ из КДФ 1 отбирается по трубопроводу б.

Il p и м е р.. Продукция скважин поступала в устройство для транспортирования и разделения продукции скважин, состоящее из двух секций длиной по 50 м каждая, диаметр первой секции 700 мм, второй секции 1200 мм.

1640375 6 содержание воды в нефти в верхнем слое потока составляло 2,8%, ближе к середине потока обводненность по5 высилась до 28,8%. Благодаря применению предлагаемого устройства стабильно отбиралась нефть с остаточным содержанием воды до 3%. По прототипу обводненность отбираемой нефти coc g тавляет 15-40%.

При- Точка зон мер дирования от начала бводненность,,в сечении отока

Раздел фаз нефтьвода 25 (уровень ода в

Ф, м среднем нижРр нем нем воды, 40

14,0 40,0 85 0

20,8 47,6 100,0 600 (вода)

2 ° 8 28,8 100,0 710 (вода) 3 100

Параметры продукции скважин

Производительность по жидкости, мз/сут 9600

Обводненность, % До 88

Температура, -о С 15

Вязкость, сПз 78-2000

Плотность, кг/мз -920-960

С содержанием сульфида железа,мп/л 75-1600

С газовым фактором, м /м 3

При скорости движения в КДФ 1, равной 0,1 м/с, продукция скважин расслаивается через 50 м на нефть, газ и воду. В результате проведенных исследований быпо установлено качество разделения по длине и высоте потока. Данные приведены в таблице.

Как видно из таблицы, на конечном участке КДФ, перед секцией отбора, формулаизобретения

Устройство для фазового разделения продукции скважины, содержащее концевой делитель фаз с секциями для сбора воды и нефти, трубопроводы с приемными концами для отвода воды, нефти и газа, подводящие и отводящие трубопроводы с регулирующей и запорной арматурой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности фазового разделения при одновременном снижении затрат на транспортировку продукцйи скважины, оно снабжено размещенным внутри концевого делителя фаз, над приемным концом трубопровода для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром, на боковой поверхности которого выполнено окно конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх, причем полый цилиндр установлен концентрично и герметично приемному концу с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна.

Составитель 3. Борискина едактор Т. Зубкова Техред C. èãóíoâà Корректор А. 0сауленкб

Заказ 1260 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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

Производственнс-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101