Сепаратор

 

Изобретение может быть использовано для разделения смеси трех несмешивающихся жидкостей различной плотности или двух жидкостей и газа, в частности для трехфазной сепарации нефти на удаленных месторождениях . Цель изобретения состоит в повышении надежности работы аппарата. Аппарат представляет собой горизонтальную емкость 1 со штуцерами ввода 2 нефтегазовой смеси, вывода газа 3, нефти 4 и сточной воды 5. Штуцера вывода газа 3 и нефти 4 соединены между собой вертикальной трубой 6 с перфорацией 7 по боковой поверхности ее верхней части, внутри которой размещен поплавковый клапан нефтьгаз 8. Штуцер вывода нефти 4 выполнен коаксиально со штуцером вывода воды 5 и образует с ним затрубное пространство 9 для вывода водной фазы. На нижнюю неперфорированную часть вертикальной трубы 6 нанизан поплавковый клапан 11 в виде тора, перекрывающего в процессе работы штуцер вывода воды. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 01 D 17/032

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857378/2 б (22) 06.08.90 (46) 07.06.92, Бюл, N 21 (71) Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" (72) А.В, Гришагин и И.И. Редькин (53) 66.066.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1606144, кл. В 01 D 17/04. 1988, (54) СЕПАРАТОР (57) Изобретение может быть использовано для разделения смеси трех несмешивающихся жидкостей различной плотности или двух жидкостей и газа, в частности для трехфазной сепарации нефти на удаленных ме Ы 1738299 А 1 сторождениях. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы аппарата.

Аппарат представляет собой горизонтальную емкость 1 со штуцерами ввода 2 нефтегазовой смеси, вывода газа 3, нефти 4 и сточной воды 5, Штуцера вывода газа 3 и нефти 4 соединены между собой вертикальной трубой 6 с перфорацией 7 по боковой поверхности ее верхней части, внутри которой размещен поплавковый клапан нефтьгаз 8. Штуцер вывода нефти 4 выполнен коаксиально со штуцером вывода воды 5 и образует с ним затрубное пространство 9 для вывода водной фазы. На нижнюю неперфорированную часть вертикальной трубы б нанизан поплавковый клапан 11 в виде тора, перекрывающего в процессе работы штуцер вывода воды. 2 з,п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

1738299

Изобретение относится к устройствам для разделения смеси трех жидкостей с разным удельным весом или двух жидкостей и газа и может использоваться в процессах трехфазной сепарации нефти на удаленных месторождениях в нефтедобывающей промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности работы сепаратора.

Поставленная цель достигается тем, что в сепараторе, включающем емкость со штуцерами ввода и вывода фаз, вертикальную перфорированную трубу, соединяющую штуцера вывода, и поплавковый клапан внутри трубы, перфорированная труба соединяет штуцера вывода более легкой фазы и легкой фазы, нижняя граница перфорации выполнена в зоне легкой фазы, а на нижней, неперфорированной части трубы, со свободой передвижения по вертикали, установлен поплавковый клапан, перекрывающий штуцер вывода тяжелой фазы.

При этом штуцер вывода тяжелой фазы выполнен коаксиально со штуцером вывода легкой фазы, а дополнительный поплавкоBtil клапан выполнен в виде тора.

На фиг, 1 представлен сепаратор, общий вид, разрез (поплавковые клапаны изображены объемными); на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — 7 — сепаратор в рабочих положениях.

Сепаратор представляет собой горизонтальную емкость 1 со штуцерами ввода нефтегазовой смеси 2, вывода более легкой фазы — газа 3, легкой фазы — нефти 4 и тяжелой фазы — воды 5, Штуцера вывода располо>кены на одной вертикальной оси.

Штуцера вывода газа 3 и нефти 4 соединены между собой вертикальной трубой 6 с перфорацией 7 по боковой поверхности ее верхней части, Внутри перфорированной части вертикальной трубы 6 размещен поплавковый клапан 8 нефть — газ. Штуцер 4 вывода нефти выполнен коаксиально со штуцером

4 вывода воды и образует с ним затрубное 4 пространство 9 для вывода водной фазы, В затрубном пространстве 9 на штуцере 4 вывода нефти жестко закреплено ограничительное кольцо 10. На нижнюю меньшего диаметра неперфорированную часть верти- 5 кальной трубы 6 с возможностью передвижения по вертикали нанизан поплавковый клапан 11 в виде тора, перекрывающего в процессе работы штуцер вывода воды.

Толщина слоя накапливающейся в сепараторе нефти зависит от соот ношения высот нижней границы перфорации 7 и штуцера 5 вывода воды и высоты, занимаемой газовой фазой, т.е. от соотношения сво- . бодных ходов поплавковых клапанов, а также от разницы плотностей нефти и воды.

Размер и форма выполнения поплавкового клапана 11 в виде тора обеспечивают

5 перекрытие кольцевого отверстия вывода водной фазы, образованного ограничительным кольцом 10 и верхней кромкой штуцера

5 вывода воды, Сепаратор работает следующим обра10 зом, Газожидкостная смесь через штуцер 2 поступает в емкость 1, где происходит сепарация жидкости от газа. Объем секции сбора жидкости (объем, не занятый газовой

15 фазой) обеспечивает время нахождения жидкости в сепараторе, достаточное для расслоения нефти и воды, Вода оседает вниз, а слой нефти собирается на поверхности, В условиях установившегося режима

20 работы поплавковый клапан 8 на границе раздела фаз нефть — газ занимает среднее положение в верхней перфорированной части трубы 6, а клапан 11 на границе раздела нефть — вода занимает среднее положение в

25 нижней неперфорированной части трубы 6 (фиг. 1). Выделившийся газ собирается в верхней части сепаратора и, пройдя через перфорацию 7 и трубу 6, покидает его через штуцер 3, Нефть также через перфорацию 7

30 и трубу 6 и далее через штуцер 4 выводится из сепаратора. Вода выводится через штуцер 5 по затрубному пространству 9, В условиях нефтепромысла, в частности на удаленных месторождениях, ввиду изме35 няющегося соотношения фаз в поступающем потоке режим. работы сепаратора меняется, т.е, изменяются положения уровней разделов фаз, При этом каждый из поплавковых клапанов перемещается вместе

40 с соответствующей межфазнай поверхностью (границей раздела фаз) и в критических ситуациях перекрываеттотили иной штуцер вывода фаз.

Перечень возможных ситуаций. возни5 кающих при комбинациях положений поплавковых клапанов (0 — открыт. 3 — закрыт) в процессе работы данной системы. приведен в таблице.

При анализе работы системы были отО брошены состояния одновременного закрытия и открытия одного из штуцеров. а также ситуации 3 3 0 и 3 3 3. так как в первом случае клапан нефть — газ не способен одновременно закрыть выход нефти и

5 газа, во втором случае аналогично нельзя двумя клапанами перекрыть одновременно три выхода фаз.

Предлагаемая конструкция обеспечивает повышение надежности работы сепаратора при разделении смеси из трех

1738299 несмешивающихся жидкостей различной плотности или двух жидкостей и газа за счет качественного разделения фаз, что достигается автономностью работы системы, Качество подготовки фаз повышается также за 5 счет уменьшения амплитуды колебаний уровней раздела фаз.

Формула изобретения

1. Сепаратор, включающий емкость со 10 штуцерами ввода смеси, вывода тяжелой и лекой фаз, вертикальную трубу с перфорацией, соединенную со штуцером вывода легкой фазы, и поплавкоый клапан, установленный внутри трубы, о тл и ч а ю шийся 15 тем, что, с целью повышения надежности работы аппарата, сепаратор снабжен штуцером вывода более легкой фазы, соединенным с вторым концом перфорированной трубы, перфорация выполнена в верхней части трубы, при этом труба снабжена дополнительным поплавковым клапаном, установленным с возможностью перемещения по вертикали и перекрытия штуцера вывода тяжелой фазы, а нижняя граница перфорации трубы расположена в зоне легкой фазьь

2. Сепаратор по п.1, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что штуцер вывода тяжелой фазы расположен коаксиально штуцеру вывода легкой фазы.

3. Сепаратор по п1, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что дополнительный поплавковый клапан выполнен в виде тора.

1738299

Составитель А.Гришагин

Техред М.Моргентал КоРРектор А.Осауленко

Редактор В,Петраш

Заказ 1950 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101