Сепарационная установка Советский патент 1984 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разделения нефти, га за и воды в системе сбора и подготовки продукции нефтяных скважин. Известна сепарационная установка содержащая успокоительный участок, депульсатор, соединенный с горизонтальной цилиндрической емкостью для разделения газоводонейтяной смеси и коллектором для отвода газаС1. Недостатком данной сепарационной установки является то, что продукци скважин в технологическую емкость вводится под слой жидкости, что ввода не обеспечивает необходимой глубины сепарации, способствует мет стабильности, пенообразованию, разбрызгиванию и повышенному уносу капельной нефти с потоком газа. Известны серийно выпускаемые сепарационные установки типа . НГС (ТП-1633), содержащие сепарационную емкость с внутренним каплеотбойным устройством 2. В указанных сепараторах газожидkocTHaH смесь подается в верхнюю часть емкости на сливную полку, при зтом происходит сильное разбрызги,вание и повторное диспергирование ф вследствие чего установка имеет низ кую удельную произродительность. Наиболее близкой к предлагаемой является сепарационная установка вкпючакщая успокоительный коллектор, депульсатор с распределительны патрубком, технологическую емкость и газовый коллекторСЗЗ. Цель изобретения - увеличение глубины сепарации за счет разрушени метастабильности системы и повьппени удельной производительности установ ки. Поставленная цель достигается тем, что в сепарационной установке включающей успокоительный коллектор депульсатор с распределительным пат рубком, технологическую емкость и г зовый коллектор, распределительный патрубок размещен внутри технологической емкости на уровне раздела . газ-нефть и снабжен установленной н его торце тарелкой со спиральными перегородками. Тарелка выполнена конусной. Указанное изменение конструкции сепарационной установки позволяет смесь пузьфьков свободного газа. 322 жидкости (нефть и водонефтяная эмульсия) с растворенным газом вводить на границу раздела газ-нефть, вследствие чего весь объем смеси проходит .через область минимального давления,очто способствует достижению термодинамического равновесия, соответствующего рабочим давлению и температуре в технологической емкости. Вывод потока на тарелку обеспечивает сепарацию всей жидкости в области минимального давления, обеспечивающего максимальное выделение из нее растворенного газа. Вертикальные спиральные перегородки позволяют увеличить время пребывания жидкости на тарелке и способствует улучшению условий вьщеления и коалесценции пузырьков газа и разрушения метастабильного состояния жидкости. На фиг.1 представлена сепарационная установка, общий вид{ на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Недостаток известной установки заключается в том, что ввод продукции скважин в нее осуществляется в нижнюю часть сепарационной емкости, под слой жидкости высотой 1-1,5 м, вследствие чего часть газовых пузырьков находится в течение всего времени пребывания в горизонтальном аппарате под избыточным давлением, равным весу зтого столба жидкости. По этой причине в сепараторе в растворе нефти, газа и воды практически не достигается термодинамического равновесия и в жидкости остается излишне растворенный газ, количество которого может достигать 0,5-1 м на 1 м нефти. Этот газ выделяется в последующих аппаратах (насосах, отстойниках, открытых резервуарах и т.п.) и снижает эффективность их работы, теряется в атмосферу, что особенно нежелательно при сборе и сепарации нефтей, содержащих сероводород. Кроме того, вследствие низких скоростей движения газожидкостного потока в подводящем трубопроводе в депульсаторе может формироваться метастабильное состояние газонасьш1енной жидкости и спокойный ввод под уровень жидкости не нарушает его, это приводит к тому, что задерживается образование и рост пузырьков в сепараторе и практически не достигается состояния термодинамического равновесия. Из-за не достижения равновесного состояния на выходе жидкости из аппарата количество дополнительно выделившегося газа нарушает режим работы последующих звеньев технологических процессо и может создать аварийные ситуации, заключающиеся в срыве работы насосов (особенно это нежелательно при добыче сернистых нефтей), загазованности территории и т.д. Сепарационная установка содержит депульсатор 1 с нисходящим трубопроводом, технологическую емкость 2, соединенную с газовым коллектором 3. Внутри, технологической емкости разме щен распределительный патрубок 4, выполненный с конусной тарелке 5, с вертикальными спиральными перегородками 6. Над конусной тарелкой 5 установлен горизонтальный экран 7. Рас стояние от верхней образующей тарелки до уровня жидкости в емкости составляет 0,1-0,15 аппарата. Сепарационная установка работает следующим образом. Расслоенная в подводящем трубопро воде продукция скважин.- нефть, газ, вода на входе в депульсатор 1 разделяется в соответствии с плотностью фаз на два потока: нефть с нефтяным газом и пластовую воду. При прохождении депульсатора 1 нефтяной газ отводится в газовый коллектор 3, а нефть с оставшимся в ней растворенны газом и пластовая вода через распределительный патрубок 4 поступают в технологическую емкость 2. В распред лительном патрубке 4 продолжается вы деление растворенного газа из нефти. 32 поток жидкости выводится fta конусную тарелку 5 равномерным слоем в условиях умеренной турбулизации, обеспечиваемой уклоном конуса тарелки не более 0,2. Для увеличения времени пребывания жидкости на тарелке и воздействия не нее центробежным полем с целью улучшения условий выделения и коалесценции пузырьков газа и разрушения метастабильности состояния жидкости поток загручиваетсл с помощью спиральных вертикальных перегородок 6. Верхняя кромка перегородок ограничена горизонтальным экраном 7, предназначенным для отражения крупных брызг и капель нефти, образующихся над конусной тарелкой. При использовании предлагаемой установки по сравнению с прототипом исключается процесс эмульгирования, который имеет место при вводе продукции скважин под водяную подушку, предотвращается процесс образования пенного слоя, приводяпщй к дополнительному уносу капельной жидкости (нефти) и улучшаются показатели сепарации: снижается содержание газа с 0,6 до 0,2 м /м и содержание капель нефти с 0,67 до 0,2 г/м. Эффективность от применения изобретения заключается в увеличении глубины сепарации, увеличении выхода газа в пределах до 1 м нефти, снижении потерь нефти, увеличении удельной производительности сепаратора и защите окружающей среды от загрязнения углеводородными газами.

1. СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, включающая успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, технологическую емкость и газовый коллектор, отличающаяс я тем, что,с целью увеличения глубины сепарации за счет разрушения метастабильности системы и повышения удельной производительности установки, распределительный патрубок размещен внутри технологической емкости на уровне раздела газ-нефть и снабжен установленной на его торце тарелкой со спиральными перегородками. 2. Установка поп.1, отличаю-, щ а я с я тем, что тарелка выполнена конусной. Л