Сепарационная установка

Изобретение относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для разделения продукции нефтяных скважин на нефть и воду. Установка содержит колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа. Колонна выполнена состоящей из двух соединенных между собой вершинами секций, представляющих собой прямолинейный участок трубы с заглушенным нижним концом. Каждая секция наклонена к горизонтальной поверхности. Секции могут быть выполнены из двух и более прямолинейных труб с разными углами наклона к горизонтальной поверхности. Вершины секций могут быть подсоединены к рабочей камере, выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда или цилиндра с вертикальной осью. Трубопровод отвода газа подсоединен к рабочей камере. Кроме того, соединения секций с рабочей камерой могут быть выполнены в днище рабочей камеры или в боковых стенках рабочей камеры. Технический результат состоит в повышении интенсивности сепарации. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для разделения продукции нефтяных скважин на нефть и воду.

Известна сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтяной эмульсии и отвода нефти, воды и газа, при этом колонна выполнена наклонной, подводящий трубопровод соединен с наклонной колонной на расстоянии, равном 0,2-0,25 длины колонны, а нижняя ее часть снабжена трубопроводом для сброса свободной воды, соединенным с газоотводящим коллектором, колонна расположена на поверхности (Авторское свидетельство СССР №1482932, МПК⁷ В 01 D 19/00, опубл. 23.06.1989 г.).

Недостатком данной установки является недостаточная интенсивность процесса, большие размеры, она способна разделять водонефтяную эмульсию на нефть и воду при сравнительно небольшом содержании воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа, при этом колонна выполнена наклонной и содержит нефтеотстойную и водоотстойную секции, трубопровод подвода газожидкостной смеси оснащен успокоителем потока и газоотделителем, нефтеотстойная секция в месте подвода газожидкостной смеси установлена под углом к водоотстойной секции, причем угол наклона первой больше угла наклона второй, трубопровод подвода газожидкостной смеси выполнен с возможностью двухпоточного ввода газожидкостной смеси в виде распределителя потоков, входные концы которого размещены в водоотстойной и нефтеотстойной секциях (Патент РФ №2119372, МПК В 01 D 19/00, опубл. 27.09.1998 г.).

Недостатком данной установки является недостаточная интенсивность процесса, большие размеры.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение интенсивности процесса и уменьшение размеров.

Это достигается тем, что в сепарационной установке, содержащей колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа, колонна выполнена состоящей из двух соединенных между собой вершинами секций, представляющих собой прямолинейный участок трубы с заглушенным нижним концом, каждая секция наклонена к горизонтальной поверхности, углы наклона, длины и диаметры секций не обязательно равны, оси секций расположены в одной плоскости, перпендикулярной горизонтальной поверхности, трубопровод отвода газа подсоединен к верхней части колонны, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды соединены с секциями патрубками подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды, причем выводы патрубков отвода нефти и воды соединены соответственно с нефтеотстойными и водоотстойными участками секций. Кроме того, в некоторых случаях секция может быть выполнена из двух и более прямолинейных труб с разными углами наклона к горизонтальной поверхности. Кроме того, в некоторых случаях вводы патрубков подвода газожидкостной смеси могут быть расположены на уровне нефтеотстойных участков секций. Кроме того, в некоторых случаях вводы патрубков подвода газожидкостной смеси могут быть расположены выше нефтеотстойных участков секций. Кроме того, в некоторых случаях вершины секций могут быть подсоединены к рабочей камере, выполненной, например, в виде прямоугольного параллелепипеда, цилиндра с вертикальной осью и т.д., трубопровод отвода газа подсоединен к рабочей камере. Кроме того, в некоторых случаях соединения секций с рабочей камерой могут быть выполнены в днище рабочей камеры или в боковых стенках рабочей камеры. Кроме того, в некоторых случаях ввод трубопровода подвода газожидкостной смеси может быть подсоединен к рабочей камере. Кроме того, в некоторых случаях секции могут быть выполнены так, что плоскости, проходящие через их оси и перпендикулярные горизонтальной поверхности, расположены под углом от от 0 до 180° относительно друг друга. Кроме того, в некоторых случаях секции могут быть выполнены равной длины и диаметра и расположены параллельно друг другу под одинаковыми углами наклона к горизонтальной поверхности. Кроме того, в некоторых случаях к рабочей камере может быть подсоединено три и более секции.

Выполнение колонны состоящей из двух состыкованных вершинами наклонных секций позволяет примерно в два раза увеличить площадь раздела между водоотстойной и нефтеотстойной зонами по сравнению с одной наклонной колонной, что ведет к увеличению скорости отстоя в предлагаемой сепарационной установке примерно в два раза. Угол наклона секций к поверхности горизонта выбирается с целью подбора наибольшей площади раздела между водоотстойной и нефтеотстойной зонами секций.

Соединение выводов патрубков отвода нефти и воды соответственно с нефтеотстойными и водоотстойными участками секций позволяет повысить качество отстоя нефти и воды.

Выполнение секции из двух и более прямолинейных труб с разными углами наклона к горизонтальной поверхности позволяет в некоторых случаях увеличить площадь поверхности раздела.

Расположение вводов патрубков подвода газожидкостной смеси ниже нефтеотстойных участков секций позволяет в некоторых случаях (при высокой обводненности) повысить качество отстоя нефти и воды в зависимости от параметров газожидкостной смеси (расход, обводненность, температура, давление, физико-химические свойства смеси и компонент и т.д.).

Расположение вводов патрубков подвода газожидкостной смеси на уровне нефтеотстойных участков секций позволяет в некоторых случаях (при средней обводненности) повысить качество отстоя нефти и воды в зависимости от параметров газожидкостной смеси (расход, обводненность, температура, давление, физико-химические свойства смеси и компонент и т.д.).

Расположение вводов патрубков подвода газожидкостной смеси выше нефтеотстойных участков секций позволяет в некоторых случаях (при малой обводненнности) повысить качество отстоя нефти и воды в зависимости от параметров газожидкостной смеси (расход, обводненность, температура, давление, физико-химические свойства смеси и компонент и т.д.).

Подсоединение вершины секций к рабочей камере, выполненной, например, в виде прямоугольного параллелепипеда, цилиндра с вертикальной осью и т.д., где трубопровод отвода газа подсоединен к рабочей камере, позволяет увеличить площадь поверхности отстоя за счет частичной организации отстоя в рабочей камере.

Выполнение соединения секций с рабочей камерой в днище рабочей камеры или в боковых стенках рабочей камеры позволяет повысить качество процесса.

Подсоединение ввода трубопровода подвода газожидкостной смеси к рабочей камере позволяет повысить удобство компоновки.

Выполнение секций так, что плоскости, проходящие через их оси и перпендикулярные горизонтальной поверхности, расположены под углом от от 0 до 180° относительно друг друга, позволяет изменять форму и длину колонны. Так, при угле между секциями 0° длина колонны будет в два раза меньше, чем при угле 180°.

Выполнение секций равной длины и диаметра и расположенными параллельно друг другу под одинаковыми углами наклона к горизонтальной поверхности позволяет повысить качество процесса за счет упрощения управления.

Подсоединение к рабочей камере трех и более секций позволяет повысить интенсивность процесса в три и более раз.

Сепарационная установка изображена на фиг.1. На фиг.2 показана сепарационная установка с рабочей камерой.

Сепарационная установка состоит из секций 1 с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и патрубками отвода нефти 3 и воды 4, а также трубопровода отвода газа 5. В некоторых случаях секции 1 могут быть подсоединены к рабочей камере 6.

Сепарационная установка работает следующим образом. По трубопроводу подвода газожидкостной смеси 2 в секции 1 поступает газожидкостная смесь. После заполнения секций 1 до определенного уровня подвод прекращается и смесь отстаивается. Выделяющийся при этом газ отводится по трубопроводу отвода газа 5, а расслоившиеся из-за разных плотностей нефть и вода откачиваются через патрубки отвода нефти 3 и воды 4. В некоторых случаях газожидкостная смесь по трубопроводу 2 может сначала поступать в рабочую камеру 6. При этом поверхность раздела значительно увеличивается.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить интенсивность процесса при уменьшении габаритов установки и снижении ее металлоемкости.

1. Сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода газожидкостной смеси и отвода нефти, воды и газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода газа подсоединен к верхней части колонны, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды соединены с секциями патрубками подвода газожидкостной смеси и отвода нефти и воды, а выводы патрубков отвода нефти и воды соединены соответственно с нефтеотстойными и водоотстойными участками секций, отличающаяся тем, что секции соединены между собой вершинами напрямую или через рабочую камеру, нижний конец каждой секции заглушен, при этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными, оси секций расположены в одной или в разных плоскостях, перпендикулярных горизонтальной поверхности, а каждая секция выполнена из одной прямолинейной трубы или из нескольких прямолинейных труб, имеющих разные углы наклона к горизонтальной поверхности.

2. Сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что вводы патрубков подвода газожидкостной смеси расположены ниже нефтеотстойных участков секций.

3. Сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что вводы патрубков подвода газожидкостной смеси расположены на уровне нефтеотстойных участков секций.

4. Сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что вводы патрубков подвода газожидкостной смеси расположены выше нефтеотстойных участков секций.

5. Сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что ввод патрубка подвода газожидкостной смеси подсоединен к рабочей камере.

6. Сепарационная установка по п.1 или 5, отличающаяся тем, что к рабочей камере подсоединено более двух секций.