Устройство для разделения нефтяной эмульсии



Устройство для разделения нефтяной эмульсии
Устройство для разделения нефтяной эмульсии
Устройство для разделения нефтяной эмульсии

 


Владельцы патента RU 2618057:

Общество с ограниченной ответственностью "Л-Петро" (RU)

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на нефтепромысле. Устройство для разделения нефтяной эмульсии включает цилиндрический корпус 1 с системой ввода эмульсии в виде трубчатого перфорированного коллектора 7 и патрубками вывода продуктов ее разделения 5, 6, установленный в продольном сечении корпуса 1 V-образный коалесцирующий пакет 15, систему сбора и вывода воды 3, 4, 21, датчики контроля уровня воды, систему контроля и управления открытием и закрытием системы вывода воды, перфорированную неполную перегородку 9, патрубок вывода газа 6, верхнюю сплошную наклонную поперечную перегородку 11, одинарный коалесцирующий пакет 10, нижнюю сплошную вертикальную перегородку 12, нижнюю вертикальную перфорированную в нижней части перегородку 13, нижнюю неполную перегородку 18, верхнюю вертикальную неполную перегородку 14, параллельные перегородки 16 со щелями 17 в нижней части от V-образного коалесцирующего пакета 15 до низа корпуса 1. Верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка 11, одинарный коалесцирующий пакет 10 и нижняя сплошная вертикальная перегородка 12 делят корпус 1 на первый отсек 19 с вводом нефтяной эмульсии и второй отсек 20 с выводом нефти. Изобретение позволяет повысить полноту разделения нефтяной эмульсии на нефть и воду. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение на нефтепромысле в условиях групповой замерной установки при разделении на фазы продукции добывающих скважин в виде нефтяной эмульсии (эмульсии) и замере дебита нефти.

Известен аппарат для обезвоживания нефти, при разработке которого решалась задача создания разделителя высокой производительности, стабильного в работе и позволяющего получить продукты разделения - нефть и воду с высоким качеством (низкое содержание нефти в воде и воды в нефти) (патент РФ №2032444, кл. B01D 17/04, опубл. 10.04.95). Известный аппарат включает емкость, устройства для ввода эмульсии и вывода продуктов ее разделения, распределители эмульсии, горизонтальный короб, установленный над устройствами ввода эмульсии, но под распределителями, содержащий внутренние перегородки с прорезями и поперечными ребрами.

В известном решении процесс обезвоживания нефти интенсифицирован за счет наличия на пути движения потока эмульсии различных механических преград (перегородки, щелевые отверстия и т.п.), обусловливающих гидродинамическое возмущение потока из-за изменений направления движения, чем создаются условия для коалесценции капель воды.

Однако конструкции такого типа, т.е. конструкции, в которых для разрушения бронирующих оболочек на глобулах воды используются различные механические элементы, установленные на пути движения эмульсии и вызывающие образование в потоке разделяемой эмульсии микровихрей, обладают целым рядом недостатков. Во-первых, такие конструкции, как правило, предназначены для переработки небольших объемов и имеют невысокую производительность. Во-вторых, образованные в потоке эмульсии вихревые течения частично попадают в зону отстоя, что приводит к выносу в зону отделенной воды обезвоженной нефти, а в зону нефти частиц воды, и к повторному перемешиванию разделенных фаз, т.е. известное устройство характеризуется невысокой эффективностью и низким качеством получаемого готового продукта.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является устройство для разделения эмульсии, включающее цилиндрический корпус с системой ввода эмульсии в виде разветвленного трубчатого перфорированного коллектора и патрубками вывода продуктов ее разделения, установленный в продольном сечении корпуса V-образный коалесцирующий пакет, систему сбора и вывода деэмульгированной воды, датчики контроля уровня воды, систему контроля и управления открытием и закрытием системы вывода деэмульгированной воды (патент РФ №2243814, кл. B01D 17/022, опубл. 10.01.2005 - прототип).

Недостатком известного устройства является невозможность его применения на нефтепромысле, связанная с неполным отделением нефти от воды и потерей нефти с утилизируемой не полностью деэмульгированной водой в условиях групповой замерной установки.

В предложенном изобретении решается задача применения установки на нефтепромысле в условиях групповой замерной установки, повышения полноты разделения нефтяной эмульсии на нефть и воду.

Задача решается тем, что устройство для разделения нефтяной эмульсии, включающее цилиндрический корпус с системой ввода эмульсии в виде трубчатого перфорированного коллектора и патрубками вывода продуктов ее разделения, установленный в продольном сечении корпуса V-образный коалесцирующий пакет, систему сбора и вывода воды, датчики контроля уровня воды, систему контроля и управления открытием и закрытием системы вывода воды, согласно изобретению, дополнительно содержит перфорированную неполную перегородку, патрубок вывода газа, верхнюю сплошную наклонную поперечную перегородку, одинарный коалесцирующий пакет, установленный наклонно снизу верхней сплошной наклонной поперечной перегородки поперек оси цилиндрического корпуса, нижнюю сплошную вертикальную перегородку от внешнего нижнего торца короба одинарного коалесцирующего пакета до низа корпуса, нижнюю вертикальную перфорированную в нижней части перегородку от внутреннего нижнего торца короба одинарного коалесцирующего пакета до низа корпуса с перфорационными отверстиями в сторону системы ввода нефтяной эмульсии, нижнюю неполную перегородку между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой и системой ввода нефтяной эмульсии, верхнюю вертикальную неполную перегородку между одинарным коалесцирующим пакетом и торцом V-образного коалесцирующего пакета, параллельные перегородки со щелями в нижней части от V-образного коалесцирующего пакета до низа корпуса, при этом патрубки системы сбора и вывода воды расположены под системой ввода нефтяной эмульсии, между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой и нижней неполной перегородкой, между нижней сплошной вертикальной перегородкой и параллельными перегородками со щелями и внутри параллельных перегородок со щелями, верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка, одинарный коалесцирующий пакет и нижняя сплошная вертикальная перегородка делят корпус на первый отсек с вводом нефтяной эмульсии и второй отсек с выводом нефти, патрубок вывода газа расположен вблизи торца корпуса в первом отсеке, а перфорированная неполная перегородка расположена вблизи патрубка вывода газа со стороны верхней сплошной наклонной поперечной перегородки.

Сущность изобретения

Существующие устройства для замера дебита в условиях нефтепромысла на групповой замерной установке не всегда обеспечивают достаточную точность измерений. Отклонения от истинных значений вызваны неполным разделением нефтяной эмульсии, добываемой через нефтедобывающие скважины, на нефть, воду и газ. Как правило, часть нефти теряется за счет неполного отделения и удаления на утилизацию вместе с пластовой водой. В предложенном изобретении решается задача повышения полноты разделения нефтяной эмульсии (эмульсии) на нефть и воду. Задача решается устройством для разделения нефтяной эмульсии, представленным на фиг. 1 и 2. На фиг. 1 представлен вид устройства в разрезе, на фиг. 2 представлен V-образный коалесцирующий пакет.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 - цилиндрический корпус, 2 - патрубок ввода нефтяной эмульсии, 3, 4 - патрубки вывода воды, 5 - патрубок вывода нефти, 6 - патрубок вывода газа, 7 - маточник ввода нефтяной эмульсии, 8 - маточник вывода нефти, 9 - перфорированная неполная перегородка, 10 - одинарный коалесцирующий пакет, 11 - верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка, 12 - нижняя сплошная вертикальная перегородка, 13 - нижняя вертикальная перфорированная в нижней части перегородка от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса, 14 - верхняя вертикальная неполная перегородка, 15 - V-образный коалесцирующий пакет, 16 - параллельные перегородки, 17 - щели, 18 - нижняя неполная перегородка.

Одинарный коалесцирующий пакет 10, верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка 11, нижняя сплошная вертикальная перегородка 12 делят корпус 1 на первый 19 и второй 20 отсеки. Одинарный коалесцирующий пакет 10 установлен поперек оси цилиндрического корпуса 1.

Патрубок вывода газа 6 расположен в верхней части корпуса 1 между торцом корпуса 1 и перфорированной неполной перегородкой 9, которая отсекает часть первого отсека 19, гасит колебания и ликвидирует всплески жидкостей в пространстве под патрубком вывода газа 6. Перфорированная неполная перегородка 9 расположена вблизи патрубка вывода газа 6 со стороны верхней сплошной наклонной поперечной перегородки 11.

Маточник ввода нефтяной эмульсии 7 представляет собой систему ввода эмульсии в виде трубчатого перфорированного коллектора, разделенного на 2 ветви.

Патрубки вывода воды 3 и 4 расположены в нижней части корпуса 1. Патрубок 3 расположен в первом отсеке 19, патрубок 4 расположен во втором отсеке 20. В каждом отсеке 19 и 20 патрубки отвода воды объединены коллекторами распределенного сброса 21 и расположены под зонами активного потока, что обеспечивает полное расслоение воды от остатков нефтепродуктов. Патрубки 3 в первом отсеке 19 расположены под маточником ввода нефтяной эмульсии 7 и между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса 13 и нижней неполной перегородкой 18. Патрубки 4 расположены между параллельными перегородками 16 и вблизи нижней сплошной вертикальной перегородки 12, между нижней сплошной вертикальной перегородкой 12 и параллельными перегородками 16.

Во втором отсеке 20 верхняя вертикальная неполная перегородка 14 установлена на расстоянии от одинарного коалесцирующего пакета 10, обеспечивающем объем, необходимый для сглаживания и разворота вниз потока жидкости из одинарного коалесцирующего пакета 10.

V-образный коалесцирующий пакет 15 расположен вдоль оси цилиндрического корпуса 1 и представляет собой два коалесцирующих пакета расчетной площади, сложенные основаниями в виде буквы V.

Датчики контроля уровня воды и система контроля и управления открытием и закрытием системы вывода воды не показаны.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок ввода нефтяной эмульсии 2 и маточник ввода нефтяной эмульсии 7 в первый отсек 19 корпуса 1 под уровень воды подают нефтяную эмульсию. Под действием гравитации происходит отделение части воды и всплытие водонефтяной эмульсии, и выделение газа.

Выделившийся газ проходит через перфорированную неполную перегородку 9, выходит через патрубок вывода газа 6. Перфорированная неполная перегородка 9 отсекает часть первого отсека 19, гасит колебания жидкости и ликвидирует всплески жидкости в пространстве под патрубком вывода газа 6. Верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка 11 препятствует попаданию газа во второй отсек 20 корпуса 1.

Отделившуюся и отстоявшуюся воду удаляют из первого отсека 19 корпуса 1 через патрубок вывода воды 3. Нефтяная эмульсия и частично вода проходят через одинарный коалесцирующий пакет 10, в котором большой объем нефтяной эмульсии разделяется на нефть и воду. Вода стекает вниз и через торец одинарного коалесцирующего пакета 10 проходит в пространство между нижней сплошной вертикальной перегородкой 12 и нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса 13, проходит через перфорированную часть нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородки от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса 13 и накапливается в нижней части первого отсека 19 корпуса 1 между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса 13 и нижней неполной перегородкой 18. В пространстве между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса 13 и нижней неполной перегородкой 18 вода дополнительно отстаивается и из нее выделяется нефть, увлеченная этой водой. После отстоя воду сливают через патрубок 3. Нефть и неразделившаяся нефтяная эмульсия проходят через фронтальную поверхность одинарного коалесцирующего пакета 10 и попадают во второй отсек 20 корпуса 1.

Нефть и нефтяная эмульсия, прошедшие через одинарный коалесцирующий пакет 10, опускаются вниз вдоль нижней сплошной вертикальной перегородки 12 и верхней вертикальной неполной перегородки 14, заполняют нижний объем второго отсека 20 корпуса 1 и поднимаются вверх между верхней вертикальной неполной перегородкой 14 и параллельными перегородками 16 ко второму V-образному коалесцирующему пакету 15, проходят через него и окончательно разделяются на нефть и воду. Вода стекает вниз в коалесцирующих пакетах 15 и через торцы коалесцирующих пакетов 15 спускается между параллельными перегородками 16 к патрубку вывода воды 4, через который удаляется из второго отсека 20 корпуса 1. Нефть проходит через фронтальные поверхности коалесцирующих пакетов 15, стекает к основанию V-образного расположения пакетов и выводится через маточник вывода нефти 8 и патрубок вывода нефти 4.

Через щели 17 отстоявшаяся вода из второго отсека 20 попадает в пространство между параллельными перегородками 16 к патрубку вывода воды 4.

В результате удается добиться полного разделения нефтяной эмульсии на нефть и воду и с высокой точностью замерить дебит нефти.

Применение предложенного устройства позволит решить задачу полного разделения нефтяной эмульсии на нефть и воду в условиях групповой замерной установки на нефтепромысле и с высокой точностью замерить дебит нефти.

Устройство для разделения нефтяной эмульсии, включающее цилиндрический корпус с системой ввода эмульсии в виде трубчатого перфорированного коллектора и патрубками вывода продуктов ее разделения, установленный в продольном сечении корпуса V-образный коалесцирующий пакет, систему сбора и вывода воды, датчики контроля уровня воды, систему контроля и управления открытием и закрытием системы вывода воды, отличающееся тем, что дополнительно содержит перфорированную неполную перегородку, патрубок вывода газа, верхнюю сплошную наклонную поперечную перегородку, одинарный коалесцирующий пакет, установленный наклонно снизу верхней сплошной наклонной поперечной перегородки поперек оси цилиндрического корпуса, нижнюю сплошную вертикальную перегородку от внешнего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса, нижнюю вертикальную перфорированную в нижней части перегородку от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса, нижнюю неполную перегородку между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой и системой ввода нефтяной эмульсии, верхнюю вертикальную неполную перегородку между одинарным коалесцирующим пакетом и торцом V-образного коалесцирующего пакета, параллельные перегородки со щелями в нижней части от V-образного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса, при этом патрубки системы сбора и вывода воды расположены под системой ввода нефтяной эмульсии, между нижней вертикальной перфорированной в нижней части перегородкой от внутреннего нижнего торца одинарного коалесцирующего пакета до низа цилиндрического корпуса и нижней неполной перегородкой, между параллельными перегородками и вблизи нижней сплошной вертикальной перегородки, между нижней сплошной вертикальной перегородкой и параллельными перегородками, верхняя сплошная наклонная поперечная перегородка, одинарный коалесцирующий пакет и нижняя сплошная вертикальная перегородка делят корпус на первый отсек с вводом нефтяной эмульсии и второй отсек с выводом нефти, патрубок вывода газа расположен в верхней части корпуса между торцом корпуса и перфорированной неполной перегородкой, а перфорированная неполная перегородка расположена вблизи патрубка вывода газа со стороны верхней сплошной наклонной поперечной перегородки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подготовке скважинного продукта и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки нефти и воды. Установка подготовки скважинной продукции содержит емкость 5 сбора и дегазации скважинного продукта, устройство для обезвоживания 14, насосы 6, 8, 13, теплообменное устройство 11, измерительные приборы, трубопроводную обвязку, запорно-регулирующую арматуру.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Система содержит входной двухфазный сепаратор (2) с трубопроводом (3) подачи отделившегося в нем высоконапорного газа потребителю, трехфазный отстойник-сепаратор (5) с трубопроводом (6) сброса низконапорного газа на факельную трубу, трубопроводом (7) подачи нефтепромысловой сточной воды на блок подготовки воды, соединенным с буфером-сепаратором (12), соединенным с трубопроводом (14) подачи сточной воды на горизонтальную факельную установку (ГФУ) (15).

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при получении дистиллята в условиях нефтепромысла. Способ получения дистиллята включает разделение продукции на фракции в ректификационной колонне, направление широкой фракции легких углеводородов из ректификационной колонны в теплообменник, охлаждение до температуры, достаточной для конденсации, сепарирование, возврат части широкой фракции легких углеводородов в верхнюю часть ректификационной колонны, направление остальной части на склад, способ отличается тем, что широкую фракцию углеводородов направляют из ректификационной колонны в дополнительную малую ректификационную колонну, где жидкие углеводороды отделяют от газообразных углеводородов, получая дистиллят, затем дистиллят нагревают в испарителе и направляют обратно в дополнительную малую ректификационную колонну в зону массобмена жидких и газообразных углеводородов, где утяжеляют жидкую фракцию углеводородов за счет дополнительного отделения газообразных углеводородов и легкокипящих жидких углеводородов, по мере накопления утяжеленного дистиллята в дополнительной малой ректификационной колонне балансовое количество дистиллята направляют на охлаждение в теплообменнике, отделяют от дистиллята воду и газ в буферно-сепарационной емкости и направляют дистиллят в накопительную емкость, где отделяют газ, накапливают дистиллят и в последующем отправляют потребителю, при этом газообразные углеводороды из верха дополнительной малой ректификационной колонны, буферно-сепарационной емкости и накопительной емкости направляют в систему газосбора, а жидкие легкокипящие углеводороды из дополнительной малой ректификационной колонны подают в шлемовую трубу ректификационной колонны и включают в технологическую схему конденсации широкой фракции легких углеводородов.

Изобретение относится к способам модернизации установок подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к сепараторам для разделения жидких сред, имеющих различный удельный вес, и для выделения накопившейся в жидкости газообразной среды. Сепаратор содержит корпус, вертикальную разделительную перегородку, трубопровод ввода газожидкостной смеси, патрубки вывода газообразной среды, более тяжелой и более легкой фракций жидкой среды, пакет фазоразделительных насадок, переливную перегородку и сливной лоток, который соединен своим верхним краем с верхней кромкой вертикальной разделительной перегородки и своим нижним краем - с пакетом фазоразделительных насадок со стороны входа в него, закрепленных к поперечной перегородке, пропускающей более тяжелые фракции жидкой среды снизу, а газ сверху.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к подготовке товарной нефти. Установка подготовки продукции скважин включает подводящий трубопровод, устройство подогрева, узел разрушения бронирующих оболочек, соединенный с концевым делителем фаз, трехфазный сепаратор с линией отвода воды, нефтяную и водяную буферные емкости, линию выхода воды, соединенную посредством кустовой насосной станции с входом узла разрушения бронирующих оболочек, при этом концевой делитель фаз снабжен двумя дозвуковыми соплами с возбудителями акустических колебаний в виде упругих пластин, закрепленных на соплах поперек потока воды, первый из которых с постоянной настройкой, а второй - с возможностью изменения длины активной части, при этом сопла соединены с кустовой насосной станцией патрубком.

Изобретение относится к области добычи углеводородов. Разделяют смесь, содержащую две текучие фазы, по меньшей мере частично несмешиваемые друг с другом и с различной удельной плотностью.

Изобретение относится к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений.

Группа изобретений относится к сепарационному устройству и способу сепарирования потока текучей среды в сепарационном устройстве. Устройство для сепарирования потока текучей среды, состоящего по меньшей мере из двух текучих сред, различающихся по плотности, содержит первый трубчатый элемент, снабженный компонентом, создающим вращение в потоке текучей среды за входом в первый трубчатый элемент, и второй трубчатый элемент, по меньшей мере, частично расположенный внутри первого трубчатого элемента за компонентом, создающим вращение, и формирующий выход для текучих сред с меньшей плотностью.

Изобретение относится к нефтяной и нефтегазоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для предварительного разделения смеси на газ и жидкость в системах сбора и подготовки продукции нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к канализации и может применяться при очистке сточных вод от нефтепродуктов. .

Изобретение относится к устройствам очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов. .

Изобретение относится к устройствам по разделению двух несмешивающихся жидкостей и может быть применено для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов.

Изобретение относится к устройствам по разделению двух несмешивающихся жидкостей и может быть применено для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов.

Изобретение относится к устройствам очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов. .

Изобретение относится к канализации и может применяться при очистке сточных вод от нефтепродуктов. .

Изобретение относится к устройствам по разделению двух несмешивающихся жидкостей и может быть применено для очистки сточных вод ливневой канализации от нефтепродуктов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродуктов, в том числе мощного его потока на любой водной поверхности.

Изобретение относится к устройству отбора более легкой фракции плавучей жидкости от более тяжелой фракции жидкости, такой как более легкой фракции плавучей нефти от более тяжелой фракции воды, при этом устройство включает в себя: плавучий отбирающий контейнер и крышку, расположенную над отбирающим контейнером, оставляя непрерывный паз свободным, причем открытие паза регулируют кольцом регулировки входного отверстия.
Наверх