Способ разделения газожидкостных эмульсий Советский патент 1985 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к технике и технологии разделения газожидкостных эмульсий и может быть использовано в системах сбора и подготовки продукции скважин на нефтяных месторождениях для разделения нефти, газа и воды.

Известен способ сепарации газожидкостных смесей, согласно которому перед осуществлением процесса разделения газожидкостных эмульсий в технологических емкостях создаются условия для предварительного их расслоения в конечном участке подводящего трубопровода - концевом делителе фаз I.

Недостатком этого способа является то, что при сепарации высоковязких нефтей в трубопроводе не достигается расслоенная форма течения газа и жидкости, а наблюдаются лишь отдельные прерывистые скопления газа, движущиеся над пеноэмульсионным потоком. Поэтому для получения требуемой производительности и качества разделения увеличивают время пребывания нефти в подводящем трубопроводе за счет увеличения его диаметра и длины или в сепарационных установках за счет увеличения их объема.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, в котором газожидкостная смесь перед поступлением в сепарационную емкость подвергается предварительному расслоению в конечном участке подводящего трубопровода и в депульсаторе, Быделивщийся газ по газоотводящему трубопроводу отбирается в выносной каплеуловитель, а жидкость - в сепарационную емкость для окончательного разделения 2.

Однако известный способ характеризуется недостаточной или отсутствием площади контакта между газом и газожидкостной смесью в подводящем трубопроводе при разделении высоковязких газожидкостиых смесей из-за трудности их расслоения на фазы и вследствие этого низкой производительностью и эффективностью разделения высоковязких пенящихся газожидкостных эмульсий, требующих времени для расслоения в трубопроводе (порядка 10-15 мин). Из инженерных и технико-экономических соображений предельный объем концевого делителя фаз (при различных соотнощениях длины и диаметра трубопровода) определяется исходя из 2-3 минутного пребывания в нем газожидкостной смеси. Зондированием трубопроводов с помощью щупов установлено, что в течение этого промежутка времени в трубопроводе по верхней его образующей при высокой вязкости нефти (60-180 ССТ) успевают образовываться лищь отдельные газовые пузыри и ограниченные газовые полости, движущиеся над

вспененной газонефтяной эмульсией. Водная фаза также не образует в трубопроводе непрерывный водный слой. Вследствие этого поток газонефтяной эмульсии по всей длине концевого делителя фаз контактирует в основном со смоченными нефтью стенками трубопровода, что препятствует выделению газа в свободную фазу.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения высоковязких пенящихся газонефтяных эмульсий за счет ускорения разрушения пены.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу разделения газожидкостных эмульсий в поток газонефтяной эмульсии перед предварительным расслоением в начале концевого делителя фаз вводят дополнительный объем газа.

В начале подводящего трубопровода газонефтяная эмульсия имеет максимально высокую дисперсность, поэтому газовые пузырьки из нее практически не выделяются, т.е. газовая зона в верхней части сечения трубы отсутствует. Поэтому, для интенсификации процесса предварительного расслоения фаз и поддержания его стабильным 5 в особо неблагоприятных случаях (передиспергирование газонефтяной эмульсии с предществующих участков сбора продукции скважин, наличие в нефти диспергированной воды, снижение температуры потока и т.д.) в начале подводящего трубопровода или избирательно в отдельные трубопроводы системы сбора перед концевым делителем фаз вводят непрерывно или периодически по газоотводящему трубопроводу дополнительный объем газа.

5 Из инженерных соображений дополнительный объем газа может составлять 5- 10% от объема продукции скважин. Этого количества газа достаточно для искусственного получения непрерывной газовой зоны

0 в начальном участке подводящего трубопровода. Далее эта зона распространяется по всей длине трубопровода за счет прогрессирующего ускорения процесса разрущения газовой эмульсии на границе раздела с газом.

В результате образования газовой полости в трубопроводе из газожидкрстной смеси даже в случае ее высокой вязкости и стабильной пенной или эмульсионной структуры начинается выделение свободного газа, который пополняет газовый слой, созданный путем ввода дополнительного объема газа в верхней части трубопровода и обеспечивает непрерывность контакта га- за и пеногазовой эмульсии по всей длине

5 конечного участка подводящего трубопровода.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Газожидкостная смесь от скважин по системе сбора поступает в конечный участок подводящего технологического, трубопровода - концевой делитель фаз 1, куда по газоподводящему трубопроводу 2 непрерывно или периодически подается дополнительный объем газа. Предварительно расслоенная в подводящем технологическом трубопроводе продукция скважин поступает в депульсатор 3, из которого нефтяной газ подается по газоотводящему трубопроводу 4 в выносной каплеуловитель 5, а нефть стекает в нижнюю часть депульсатора и далее в сепарационную емкость 6, где происходит ее дальнейщее разделение. При

наличии в нефти пластовой воды последняя отделяется из нее в концевом делителе фаз и вводится по водоотводящему трубопроводу 7 в технологическую емкость.

Предлагаемый способ разделения газожидкостных эмульсий позволяет обеспечить благоприятные гидродинамические условия в коммуникационных линиях и максимальное их использование для выделения сво-. бодного газа из нефти за счет создания устойчивой и непрерывной границы раздела газ-нефть, и тем самым снизить объем концевого делителя фаз за счет уменьшения его длины или диаметра.

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ, включающий предварительное расслоение потока на газовую и жидкостную фазы, отбор газа и последующую окончательную сепарацию жидкости с использованием концевого делителя фаз, депульсатора и сепарационной емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения высоковязких пенящихся газожидкостных эмульсий за счет ускорения разрушения пены, перед предварительным расслоением в поток эмульсии в начале концевого делителя фаз вводят дополнительный объем газа. . - ЩУ У%/%77 7т- и ГШС СО ел