Сепаратор для установок учета нефти

Изобретение относится к устройствам для сепарации сырой нефти в установках учета нефти и может использоваться на скважинах, дожимных насосных станциях и других установках. Сепаратор включает горизонтальную емкость с входным и выходным патрубками продукции скважин, внутри которой установлена перегородка, разделяющая ее на две части, и сливную полку. Высота перегородки равна внутреннему радиусу емкости и разделяет ее на измерительную и технологическую части. Сепаратор снабжен второй перегородкой, установленной в технологической части емкости с просветом между нижней ее кромкой и дном емкости. Площадь сечения просвета и площадь сечения между двумя перегородками больше площади поперечного сечения патрубка для вывода нефти. Технический результат состоит в улучшении качества сепарации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сепарации сырой нефти в установках учета нефти и может использоваться на скважинах, дожимных насосных станциях и других установках.

Известен сепаратор для установок учета нефти, включающий емкость, сливную полку. (Сепаратор АГЗУ (Автоматизированные групповые замерные установки) типа “Спутник-А”).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является сепаратор, включающий горизонтальную емкость, внутри которой установлена перегородка, разделяющая ее на две части, сливную полку, (авт. свид. СССР №1318246, кл. B 01 D 19/00, 1987 г.) - принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, принятого за прототип, относится то, что в известном сепараторе нестабильные условия сепарации из-за циклических колебаний уровня жидкости и давления, что ухудшает условия сепарации и способствует уносу пузырьков свободного газа нефтью.

Технический результат - улучшение качества сепарации.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном сепараторе, включающем горизонтальную емкость с входными и выходными патрубками продукции скважин, внутри которой установлена перегородка, разделяющая ее на две части, сливную полку, высота перегородки равна внутреннему радиусу емкости и разделяет ее на измерительную и технологическую части, сепаратор также снабжен второй перегородкой, установленной в технологической части емкости с просветом между нижней ее кромкой и дном емкости, площадь сечения которого и площадь сечения между двумя перегородками больше площади поперечного сечения патрубка для вывода нефти на 20-25%, а высота второй перегородки составляет не менее 1,1 внутреннего радиуса емкости.

Для уменьшения сопротивления перетоку жидкости из сепарационной части в измерительную и обеспечения достаточного зеркала испарения в сепарационной части вторая перегородка имеет просвет между дном емкости и ее нижней кромкой, которую располагают таким образом, что площадь поперечного сечения между двумя перегородками на уровне нижней кромки второй перегородки больше площади поперечного сечения патрубка для вывода нефти на 20-25%, а высота второй перегородки не менее 1,1 внутреннего радиуса емкости.

Такое выполнение сепаратора обеспечивает стабильные условия сепарации, практически полное выделение газа из нефти.

На чертеже представлен сепаратор для установок учета нефти - общий вид.

Сепаратор включает горизонтальную емкость 1 с входным и выходным патрубками продукции скважин, внутри которой установлена перегородка 2, высота которой равна внутреннему радиусу емкости и разделяет ее на технологическую 3 и измерительную 4 части, сливную полку 5, вторую перегородку 6, установленную в технологической части емкости с просветом между ее нижней кромкой и дном емкости, площадь сечения которого и площадь сечения между двумя перегородками больше площади поперечного сечения патрубка для вывода нефти на 20-25%, высота второй перегородки составляет не менее 1,1 внутреннего радиуса емкости. Сепаратор содержит также регулятор уровня 7, расположенный в измерительной части емкости, запорный клапан 8, счетчик 9 на выходе нефти, регулятор перепада давления 10, брызгоулавливатель 11, установленные на патрубке вывода газа.

Сепаратор работает следующим образом.

Продукция скважин поступает в сепаратор через патрубок ввода (см. чертеж) и по наклонной сливной полке 5 стекает в противоположный конец емкости 1 и медленно течет по технологической (сепарационной) части 3, в которой происходит окончательная сепарация - выделение пузырьков газа.

Эффективность окончательной сепарации зависит от времени пребывания нефти в емкости 1 (которое в свою очередь определяется объемом нефти в сепарационной части 3 и расходом нефти через сепаратор) и величины зеркала испарения (поверхности нефти). Уровень нефти в сепарационной части 3, следовательно, объем нефти в ней, время пребывания нефти в сепараторе и наибольшее зеркало испарения обеспечиваются высотой перегородки 2, равной радиусу емкости.

Когда уровень нефти в сепарационной части 3 достигает верхней кромки перегородки 2, нефть через просвет и верхнюю кромку перегородки 2 начинает перетекать в измерительную часть 4. Благодаря тому, что высота перегородки 6 составляет не менее 1,1 радиуса емкости, из сепарационной части 3 в измерительную часть 4 перетекают только нижние, полностью освобожденные от пузырьков газа слои нефти.

Жидкость из сепарационной части отбирается непрерывно или циклически. При циклическом отборе по достижению заданного верхнего уровня нефти в измерительной части 4 под воздействием регулятора уровня 7 и регулятора перепада давления 10 начинается отбор нефти (выдавливание газом, или откачка насосом) из измерительной части 4 через счетчик 9 (узел учета нефти) для измерения объема и массы нефти. Одновременно продолжается переток нефти из сепарационной части 3 в измерительную 4. Отбор нефти прекращается по достижению заданного нижнего уровня в измерительной части под воздействием регулятора уровня 7. Затем снова начинается заполнение измерительной части и цикл повторяется.

При циклическом отборе нефти из сепаратора в его сепарационной части 3 всегда сохраняется одинаковый уровень с наибольшим зеркалом испарения, малая скорость и максимальное время пребывания нефти в сепараторе.

Благодаря наиболее благоприятным условиям сепарации и перетеканию в измерительную часть 4 сепаратора нижних полностью сепарированных слоев нефти из сепарационной части исключается показание свободного газа в отбираемую нефть, повышается точность измерения объема и массы нефти.

1. Сепаратор для установок учета нефти, включающий горизонтальную емкость, с входным и выходным патрубками продукции скважин, внутри которой установлена перегородка, разделяющая ее на две части, сливную полку, отличающийся тем, что высота перегородки равна внутреннему радиусу емкости и разделяет ее на измерительную и технологическую части, сепаратор также снабжен второй перегородкой, установленной в технологической части емкости с просветом между нижней ее кромкой и дном емкости.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что площадь сечения просвета и площадь сечения между двумя перегородками больше площади поперечного сечения патрубка для вывода нефти на 20-25%.

3. Сепаратор по пп.1, 2, отличающийся тем, что высота второй перегородки составляет не <1,1 внутреннего радиуса емкости.