Способ сепарации газоводонефтяной смеси

 

Изобретение относится к системам сбора и подготовки продукции нефтяных скважин и может быть использовано на нефтепромысловых объектах для разделения газоводонефтяных потоков на их составляющие. Целью изобретения является повышение эффективности сепарации. Способ включает разделение смеси в емкости на наклонных продольных полках и вывод фаз. Полки выполнены из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали. Отношение площади сечения между полкой и горизонталью от места соединения полки со стенкой емкости до пересечения с вышележащей полкой к межполочной площади превышает в процентном отношении объемное содержание воды в исходной смеси. 2 ил. w fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711635/26 (22) -27,06.89

{46) 30.05.92, Бюл. Ф 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) Б.М.Грошев, Р.З.Миннигалимов, Ф.С.Иксанов, А.П,Трушков, И.С.Бронштейн и В.Г. Карамышев (53) 66.069.84(088.8) (56) Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки/Под ред. Судакова

Е.Н., M. Химия, 1979, с.494, рис. Ч!И-26, Изобретение относится к системам сбора и подготовки продукции нефтяных сква жин и может быть использовано на, нефтепромысловых объектах для разделения газоводонефтяных потоков на их составляющиее.

Цель изобретения — повышение эффективности сепарации.

Поставленная цель достигается тем, что разделение осуществляют на полках, выполненных из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали, при этом отношение площади сечения между полкой и горизонталью, проведенной от места соединения полки со стенкой до пересечения с выше лежащей полкой к межполочной площади, превышает в про Ж 1736548 Al (54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ГАЗОВОДОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к системам сбора и подготовки продукции нефтяных скважин и может быть использовано на нефтепромысловых объектах для разделения гаэоводонефтяных потоков на их составляющие. Целью изобретения является повышение эффективности сепарации. Способ включает разделение смеси в емкости на наклонных продольных полках и вывод фаэ. Полки выполнены из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали. Отноше. ние площади сечения между полкой и горизонталью от места соединения полки со стенкой емкости до пересечения с вышележащей полкой к межполочной площади превышает в процентном отношении объемное содержание воды в исходной смеси. 2 ил. центном отношении содержание воды s исходной смеси, На фиг.1 представлен сепаратор для реализации способа, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1.

Сепаратор 1 включает устройство предварительного отбора газа (не показано). внутри сепаратора установлены переливные перегородки 2 и 3, разделяющие аппарат на накопительные зоны Б и В для отделившихся водяной и нефтяной фаз и отстойную зону Г, где размещаются наклонные полки 4, имеющие, за исключением нижней, щелевые отверстия 5 на стыке поднятой части полок с боковой. поверхностью сосуда. С одной стороны торцовые части полок 4 крепятся к вертикальной стенке 6, соединенной с распределительной гребен1736548 кой 7, выходные отверстия 8 которой выве дены в межполочные полости, Между верхней и нижней образующей аппарата вертикальная стенка 6 образует сегментные отверстия, Подвергаемая разделению смесь вводится в сепаратор через патрубок

9. Вывод воды, нефти и газа осуществляется соответственно через патрубки 10 — 12, Способ реализуют следующим образом.

Газосодонефтяную смесь, пройдя устройство предварительного отбора газа, через патрубок 9 и распределительную гребенку 7 подают в полость между полками

4, имеющими разный наклон в поперечном сечении, Правая часть межполочного пространства по ходу движения жидкости предназначается для осветления отделившейся свободной воды. Чтобы путь движения всплывающих в ней капелек нефти был наиболее коротким, наклон полок не превышает 2, Угол наклона левой части полок, имеющих перелом по вертикальной оси аппарата, определяют объемным содержанием воды:. исходной смеси, т.е, площадь сечения мажполочного пространства, заключенная между нижней полкой и горизонталью, проведенной от места ее соединения со стенкой аппарата до пересечения с выше лежащей полкой, должно быть в процентном выражении больше объемного содержания воды в поступающей жидкости. Этим исключают вторичное перемешивание нефти с водой на выходе ее из щелевых отверстий 5, Кроме того, разнонаклонные ломанные полки позволяют избежать перекрестного тока и, следовательно, смешения нефтяной и водяной фаз на выходе их из межполочного пространства.

Отделившаяся нефть через переливную перегородку 3 поступает в накопительную зону В, откуда через патрубок 11 поступает на окончательную подготовку. Водяная осветленная фаза обратным током проходит под нижней полкой, где также имеются условия для выделения и отделения увеличенных капелек нефти, и через переливную перегородку 2 поступает в накопительную зону Б, откуда через патрубок 10 выводится иэ аппарата. Благодаря установке переливных перегородок 2 и 3 и выносу выводных патрубков 10 и 11 в зоны Б и В в зоне . разделения и отстоя Г поддерживается постоянная гидродинамическая обстановка: исключается колебание уровня и объемное соотношение нефтяного и водяного слоев.

Последнее обусловлено определенным соотношением высот переливных перегородок. Если высота h> переливной перегородки 3 определяется койструктивными соображениями (количеством полок и межполочным расстоянием), то высота hg

5 переливной перегородки 2 определяется из равновесия гидростатического давления столбов жидкостей:

h1 С+ pb (1 — с))= h2 pb кг/м (1) где рн и р — плотности нефти и воды, вхо10 дящих в состав исходной жидкой смеси, соответственно, кг/мз; с — объемное содержание нефти в поступающей смеси, доли.

Из равенства (1) определяется hz

15 2 (г)

Благодаря восходящей направленности движения входящего в аппарат нефтеводя20 ного потока возможные в нем газовые пробки поступают под верхнюю полку и через щелевые отверстия 5 тангенциально стенке аппарата выводятся в его газовую зону, В межполочном пространстве ниже лежащих

25 полок выделяющиеся из жидкостей пузырьки газа накапливаются под нижней поверхностью вышележащей полки, коалесцируют и, благодаря наклону смещаются к щелевым отверстиям, через которые вместе с нефтью

30 перемещаются вверх, Газ иэ. газовой эоны аппарата выводится через патрубок 12.

Во избежание воздействия избыточного давления газа (дополнительно выделяющегося иэ водяной фазы при снятии

35 гидростатического давления в момент перелива в накопительную зону Б) на изменение уровня в зоне Г указанные зоны сообщаются между собой через отверстие,оставляемое между стенкой 6 и верхней образующей

40 аппарата.

Использование изобретения значительно улучшает качество разделяемых фаз.

Формула изобретения

45 Способ сепарации газоводонефтяной смеси, включающий разделение смеси в емкости на наклонных продольных полках и вывод фаз, отл и ч а ю щи и с я тем, что. с целью повышения эффективности сепара50 ции, разделение осуществляют на полках, выполненных из двух частей; расположенных под разными углами к горизонтали, при этом отношение площади сечения между полкой и горизонталью, проведенной от ме55 ста соединения полки со стенкой емкости до пересечения с вышележащей полкой к межполочной площади, превышает в процентном отношении содержание воды в исходной смеси.

3736548

Фиг./

А-А

Фаа 2

Составитель О,Калякина

Техред М.Моргентал

Корректор М,Максимишинец

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат Патент, . р д, у .. м

" г. Ужго о, л.Гагарина, 101

Заказ 1847 Тираж Подписное иям и и ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

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