НАСОСНО-ЭЖЕКТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1994 года по МПК F04F5/54 

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к установкам для утилизации нефтяного газа.

Известна насосно-эжекторная установка для подготовки нефти, содержащая линию продукции скважин, подключенную к сепаратору, связанному линией отвода газа с сепаратором-уловителем с линией подачи газа, при этом сепаратор линией подачи смеси подключен к жидкостному сепаратору, к которому подключен дожимной насос с линией жидкости [1].

Недостатком данной установки является то, что нефтяной газ, выделяемый в жидкостном сепараторе, не утилизируется, а сбрасывается на факел и сжигается...

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является насосно-эжекторная установка, содержащая сепаратор с линиями продукции скважин, отвода газа и подачи смеси, жидкостной сепаратор с линией газа, подключенный к линии подачи смеси и насосу, жидкостно-газовый эжектор, подключенный к насосу и линии газа, и жидкостно-газовый сепаратор с линией сброса жидкости и линией сброса газа, подключенный линией смеси к выходу эжектора [2].

Недостатком указанной установки является то, что газ нагревается в результате процесса сжатия и контакта с жидкостью, перекачиваемой насосом, что приводит к подаче установкой газа, содержащего капельную влагу, которая конденсируется при снижении температуры, ухудшая работу установки и снижая ее надежность.

Цель изобретения - повышения надежности работы насосно-эжекторной установки. Это достигается тем, что насосно-эжекторная установка, содержащая сепаратор с линиями продукции скважин, отвода газа и подачи смеси, жидкостной сепаратор с линией газа, подключенный к линии подачи смеси и насосу, жидкостно-газовый эжектор, подключенный к насосу и линии газа, и жидкостно-газовый сепаратор с линией сброса жидкости и линией сброса газа, подключенный линией смеси к выходу эжектора, снабжена сепаратором-уловителем с линией подачи газа и дожимным насосом с линией жидкости, при этом сепаратор-уловитель подключен линией отвода газа к сепаратору и линией сброса газа к жидкостно-газовому сепаратору, а дожимной насос на входе подключен к жидкостному сепаратору.

Кроме того, установка может быть выполнена с жидкостно-газовым сепаратором, подключенным к жидкостному сепаратору, и с сепаратором-уловителем, линией перепуска подключенным к сепаратору.

На чертеже представлена технологическая схема насосно-эжекторной установки.

Насосно-эжекторная установка содержит линию 1 продукции скважин, которая подключена к сепаратору 2. Сепаратор 2 линией 3 подачи смеси соединен с жидкостным сепаратором 4. Сепаратор 2 сообщен линией 5 отвода газа с сепаратором-уловителем 6, имеющим линию 7 подачи газа. Жидкостной сепаратор 4 соединен с дожимным насосом 8, имеющим линию 9 жидкости. Жидкостной сепаратор 4 соединен с насосом 10, который связан с жидкостно-газовым эжектором 11, который линией 12 газа сообщен с жидкостным сепаратором 4. Выход эжектора 11 линией смеси подключен к жидкостно-газовому сепаратору 14, который линией 15 сброса газа соединен с сепаратором-уловителем. Жидкостно-газовый сепаратор 14 линией 16 сброса жидкости сообщен с жидкостным сепаратором 4, который, в свою очередь, подключен к линии 17 продукции скважин. Сепаратор-уловитель 6 линией 18 перепуска соединен с сепаратором 2.

Насосно-эжекторная установка работает следующим образом.

Продукция скважин (нефтеводогазовая смесь) по линии 17 продукции скважин поступает в сепаратор 2, где происходит разделение на жидкость и газ. Из сепаратора 2 нефтяной газ по линии 5 отвода газа поступает в сепаратор-уловитель 6, где из перекачиваемого газа отделяется жидкая фаза. Из сепаратора-уловителя 6 газ по линии 7 подачи газа подается потребителю. В сепараторе 2 и сепараторе-уловителе 6 поддерживается давление, достаточное для подачи газа потребителю, за счет энергии пластов (продуктивных горизонтов, из которых производится добыча нефти). Жидкость из сепаратора 2 по линии 3 подачи смеси поступает в жидкостной сепаратор 4, где поддерживается давление ниже, чем в сепараторе 2. В жидкостной сепаратор 4 поступает также продукция промысла с месторождений, где давление ниже, чем на месторождениях, из которых продукция скважин поступает в сепаратор 2. В жидкостном сепараторе 4 из нефтеводяной смеси, поступаемой из сепаратора 2, выделяется газ из-за снижения давления, а также происходит отделение газа от жидкости, который поступает в составе нефтеводяной смеси по линии 17. Из жидкостного сепаратора 4 часть жидкости (нефтеводяная смесь) откачивается дожимным насосом 8 и по линии 9 жидкости подается потребителю. Из жидкостного сепаратора 4 оставшаяся часть жидкости, которая необходима для обеспечения откачки газа из жидкостного сепаратора 4 при помощи жидкостно-газового эжектора 11, откачивается насосом 10 и подается на эжектор 11. Последний по линии 12 газа откачивает газ из жидкостного сепаратора 4. В жидкостно-газовом эжекторе 11 происходит образование газожидкостной смеси и сжатие ее. Из эжектора 11 газожидкостная смесь по линии 13 смеси подается в жидкостно-газовый сепаратор 14.

В процессе работы насоса 10 происходит нагрев жидкости за счет преобразования энергии, затрачиваемой на привод насоса 10, в тепловую. В эжекторе 11 происходит передача тепловой энергии жидкости откачиваемому газу. Кроме того, процесс сжатия в эжекторе 11 также сопровождается повышением температуры.

Температура продукции скважин, поступаемой в сепаратор 2 и жидкостной сепаратор 4, практически одинаковая, поскольку в них поступает продукция скважин из одного месторождения, но с разными пластовыми давлениями в эксплуатационных скважинах.

Таким образом, температура сжатого газа в жидкостно-газовом сепараторе 14 выше, чем температура газа в сепараторе 2 и жидкостном сепараторе 4.

Газ с повышенной температурой содержит в своем составе значительное количество жидкой фазы, которую необходимо отделить. Отделение жидкой фазы происходит при снижении температуры. Для этого сжатый газ из жидкостно-газового сепаратора 14 по линии 15 сброса газа направляется в сепаратор-уловитель 6, где перемешивается с газом, поступаемым из сепаратора 2. Температура газа в сепараторе 2 всегда ниже, чем температура газа в жидкостно-газовом 14. В результате смешения газов, поступаемых из сепараторов 2 и 14, происходит снижение температуры газа, поступаемого из сепаратора 14. В результате снижения температуры газа, поступаемого из сепаратора 14, из газа выделяется (конденсируется) и скапливается в сепараторе-уловителе 6 жидкая фаза. Из последнего жидкая фаза по линии 18 перепуска направляется в сепаратор 2. Газ из сепаратора-уловителя 6 по линии 7 газа подается потребителю.

Нагретая жидкость из сепаратора 14 по линии 16 сброса жидкости направляется в жидкостной сепаратор 4. В результате смешения нагретой жидкости из сепаратора 14 с жидкостью, поступаемой в жидкостной сепаратор 4 из линий 3 и 17, повышается температура перемешанных жидкостей, в результате чего улучшается процесс сепарации в жидкостном сепараторе 4. Из последнего жидкость откачивается насосами 8 и 10 и подается по назначению.

Таким образом, в описанной насосно-эжекторной установке повышается надежность ее работы за счет отделения в сепараторе-уловителе жидкой фазы из сжатого при помощи жидкостно-газового эжектора газа путем снижения температуры, а также улучшения процесса сепарации в жидкостном сепараторе.

Таким образом, описанная насосно-эжекторная установка целесообразна и экономически выгодна.

Использование: в струйной технике. Линия газа жидкостного сепаратора подключена к линии подачи смеси и насосу. Жидкостно-газовый сепаратор подключен к насосу и линии газа. Жидкостно-газовый сепаратор с линией сброса жидкости и линией сброса газа подключен линией смеси к выходу эжектора. Сепаратор-уловитель подключен линией отвода газа к сепаратору и линией сброса газа к жидкостно-газовому сепаратору. Дожимной насос на входе подключен к жидкостному сепаратору. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. НАСОСНО-ЭЖЕКТОРНАЯ УСТАНОВКА, содержащая сепаратор с линиями продукции скважин, отвода газа и подачи смеси, жидкостный сепаратор с линией газа, подключенный к линии подачи смеси и насосу, жидкостно-газовый эжектор, подключенный к насосу и линии газа, и жидкостно-газовый сепаратор с линией сброса жидкости и линией сброса газа, подключенный линией смеси к выходу эжектора, отличающаяся тем, что установка снабжена сепаратором-уловителем с линией подачи газа и дожимным насосом с линией жидкости, при этом сепаратор-уловитель подключен линией отвода газа к сепаратору и линией сброса газа - к жидкостно-газовому сепаратору, а дожимной насос на входе подключен к жидкостному сепаратору. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что жидкостно-газовый сепаратор линией сброса жидкости подключен к жидкостному сепаратору. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор-уловитель линией перепуска подключен к сепаратору.