Электродегидратор для разделения нефтеводогазовой смеси

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к оборудованию для промысловой подготовки нефти и может быть использована для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти на установках ее промысловой подготовки. Электродегидратор, включающий горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, в котором камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер. Стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов. В предлагаемом электродегидраторее высокие показатели работы обеспечиваются тем, что газосепарационная камера выполнена в отдельном корпусе, поднятом над камерой обезвоживания и соединена с последней жидкостным и газовым стояками. Благодаря наличию столба жидкости в этих стояках давление в камере обезвоживания выше на давление столба жидкости над каждой точкой камеры и потому исключается газовыделение в камере обезвоживания, ухудшающее процесс отстоя воды. Электродегидратор с описанным выше сочетанием признаков обеспечивает более высокую эффективность глубокого обезвоживания нефти, ее обессоливания или разделения устойчивых эмульсий, чем известные аналоги.

Полезная модель относится к оборудованию для промысловой подготовки нефти и может быть использована для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти на установках ее промысловой подготовки.

Добываемая нефть практически всегда содержит попутный нефтяной газ, количество которого увеличивается при нагреве нефти перед ее подачей в электродегидратор для отделения воды с содержащимися в ней солями. Наличие газа в электрическом поле крайне нежелательно по двум причинам. Во-первых, процесс отделения воды от нефти в присутствии газа крайне неэффективен из-за процесса окклюзии, когда пузырек газа садится на капельку воды и та не тонет в нефти. Во-вторых, во всех электродегидраторах при наличии газовой шапки в аппарате происходит блокировка подачи напряжения на электроды, поскольку в этой шапке в моменты пуска и остановки аппарата может содержаться воздух, образующий с нефтяным газом взрывоопасную смесь, и существует опасность взрыва при проскоке искры с токоведущих частей на заземленный корпус.

По этим причинам при разработке схем промысловой подготовки нефти всегда применяют меры по предотвращению наличия газа в межэлектродном пространстве электродегидратора.

Одной из таких мер является оснащение электродегидратора газоотделительной секцией.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является электродегидратор, содержащий газоотделительную и электроосадительную секции, размещенные в общем корпусе и разделенные поперечной вертикальной перегородкой (К.С. Каспарьянц, Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа» (М.: Недра, 1977 г.), с. 172)

Недостатком такого аппарата является невысокая технологическая эффективность, связанная с тем, что в электрическом поле в электроосадительной секции структура нефти упорядочивается и из нее выделяются микропузырьки газа, которые "садятся" на капли воды, из-за чего снижается скорость их осаждения в нефти и эффективность процесса разделения. Дополнительное выделение газа в электроосадительной камере возможно только в том случае, когда давление в электроосадительной камере равно или меньше давления в газоотделительной секции.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности процесса разделения нефтеводогазовой смеси и степени обезвоживания нефти и улучшения процесса отстоя воды в камере обезвоживания за счет исключения в ней газовыделения.

Указанный технический результат достигается тем, что в электродегидраторе, включающем горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер.

Указанный технический результат достигается также тем, что стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.

Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1-2.

На Фиг. 1 схематически показан продольный разрез предлагаемого двухкамерного электродегидратора для разделения нефтеводогазовой смеси, где: 1 - горизонтальная камера дегазации, 2 - штуцер для ввода исходной смеси, 3 - штуцер для вывода газа, 4 - горизонтальная камера обезвоживания, 5 - распределитель нефтеводяной смеси, 6 - устройство для вывода нефти, 7 - устройство для вывода воды, 8 - жидкостный стояк, 9 - газовый стояк, 10 - электродная система, 11 - трансформатор, 12 - высоковольтный ввод, 13, 14 - фланцевые разъемы.

На фиг. 2 - показан поперечный разрез электродегидратора.

Электродегидратор, схематически представленный на фиг. 1, 2 включает горизонтальную камеру дегазации 1 со штуцерами для ввода исходной смеси 2 и вывода газа 3 и горизонтальную камеру обезвоживания 4 с распределителем нефтеводяной смеси 5, устройствами для вывода нефти 6 и воды 7 и электродной системой 10. Для подвода напряжения к электродной системе на камере 4 установлен трансформатор 11, соединяемый с электродной системой высоковольтным вводом 12. Камера дегазации 1 установлена над камерой обезвоживания 4. Камеры дегазации 1 и обезвоживания 4 связаны жидкостным стояком 8, соединяющим нижние части камер 1 и 4, и газовым стояком 9, соединяющим верхние части камер 1 и 4. Для удобства изготовления, транспортировки и монтажа стояки 8 и 9 выполнены с фланцевыми разъемами, 13 и 14 соответственно, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.

Газовый стояк 9 необходим для нормального функционирования устройства, исключения образования газовых пробок при колебаниях давления или температуры в системе, при заполнении аппарата жидкостью, для исключения создания вакуума при опорожнении отстойной камеры. Кроме того, газовый стояк 9 может быть приспособлен для установки уровнемера. Условия его работы при размещении в этом стояке лучше, чем при размещении непосредственно в сепарационной камере 1, поскольку в стояке 9 отсутствует движение жидкости, вносящее возмущение и искажение в показания прибора.

Предлагаемый электродегидратор работает следующим образом.

Исходную нефтеводогазовую смесь вводят в верхнюю камеру 1 через штуцер 2. В этой камере за счет поддержания постоянного уровня жидкости и давления в газовом объеме происходит дегазация нефти. Дегазированная в камере 1 нефть перетекает по стояку 9 в камеру обезвоживания 4. Через распределитель 5 она попадает в объем камеры, где в процессе вертикального восходящего движения нефти из нее осаждаются капли воды. Особенно интенсивно этот процесс идет во время прохождения потоком нефти области электрического поля в межэлектродном пространстве электродной системы 10 вблизи и несколько выше уровня горизонтальной оси аппарата, где скорость подъема минимальна.

Осевшую воду собирают и выводят из нижней части аппарата через устройство для вывода воды 7, а обезвоженную нефть собирают и выводят из верхней части аппарата с помощью нефтесборной системы 6. В электродегидраторах обычно достигается высокая степень обезвоживания нефти: остаточное содержание воды в нефти на выходе аппарата составляет сотые или несколько десятых долей процента.

В предлагаемом электродегидраторее высокие показатели работы обеспечиваются тем, что газосепарационная камера выполнена в отдельном корпусе, поднятом над камерой обезвоживания и соединена с последней жидкостным и газовым стояками. Благодаря наличию столба жидкости в этих стояках давление в камере обезвоживания выше на давление столба жидкости над каждой точкой камеры и потому исключается газовыделение в камере обезвоживания, ухудшающее процесс отстоя воды.

Таким образом, электродегидратор с описанным выше сочетанием признаков обеспечивает более высокую эффективность глубокого обезвоживания нефти, ее обессоливания или разделения устойчивых эмульсий, чем известные аналоги.

1. Электродегидратор, включающий горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, в котором камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер.

2. Электродегидратор по п. 1, отличающийся тем, что стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх