Устройство для разрушения нефтяной пены Советский патент 1987 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промьшленности, в частности к сепарации газонефтяных смесей.

Цель изобретения - увеличение про изводительности и снижение металлоемкости.

На фиг.1 представлена технологическая схема предлагаемого устройства для разрушения нефтяной на фиг.2 - сечение А-А на фиг.К

Устройство состоит из подводящего трубопровода 1, трубчаторо газового коалесцентора (ТГК) 2, наклоннь х па- р.аллельных пластин 3, установленных по высоте внахлест с зазорами 4 и 5 в месте нахлеста и между корпус ом коалесцентора и верхними торцами пластин соответственно. Пластины средней части сечения коалесцентора расположены с увеличенным шагом. Плас тины, установленные в верхней части, гофрированы. Частоту расположения пластин выбирают из соображений обеспечения равномерного распределения продукции скважин по сечению и исключения возможности проскальзывания недостаточно обработанной продукгщи сквалсин в зонах с наименьшим сопротивлением. Исходя из того, что скорость движения газонефтяного потока в ТГК 0,3-0,5 м/с, с целью интенсификации гравитационного разделения газа и нефти, угол наклона пластин выбирают 45 к вертикали, ПластигШ устанавливают в первой половине ТГК, но не ближе 10-15 его диаметров, т.е. 10-15 м от начала ТГК, так как после этой отметки отмечается расслоенная структура движения потока с газовой, нефтяной и пенной фазами. Длину секций наклонных пластин выбирают равной 3 диаметрам ТГК, т.е. 3 м, дальнейшее увеличение длины дает незначительное увеличение производительности. Пластины выполнены из стекловолокнита АГ-4С (могут быть выполнены из любого материала, не корродирующего в нефти).

Устройство работает следующим образом. 1,

Газонефтяная смесь поступает из подводящего трубопровода в ТГК 2. В результате снижения скорости движения потока до величины 0,3-0,5 м/с поток переходит к расслоенной структуре движения При этом происходит разделение газонефтяной смеси на газовую, пенную и жидкостнукз фазы, За

5

5

0

тем эти фазы попад,ают на параллельные пластины 3, В верхней части сечения ТГК расположены гофрированные пластины. Газ, попадая в область гофрированных пластин, освобождается от содержащейся в нем капельной жидкости, так как, обладая большей инерцией,, чем газ 5 в результате изменений направления движения потока капельки жидкости задерживаются в гофрированных пластинах. Крупнодисперсная пена, попадая в ту же область, быстро разрушается, так как, представляя из себя сухую метастабильнута пену, она разрушается при незначительных механических воздействиях, происходящих при движении пены в гофрированных пластинах.

В нижней части сечения ТГК расположены гладкие пластины, по которым проходит нефть, содержащая окклюдированный и метастабильный газ. При участии пластин извлечение окклюдированного и метастабильного газа происходит, более интенсивно, так как они способствуют отводу газа из-под слоя нефти Б верхнюю часть ТГК и исклю- чают необходитчбсть всплывания пузырьков газа через слой нефти и пены.

В средней части сечения коалесцентора гладкие пластины расположены с увеличенным шагом. Разряженность расположения объясняется тем, что вязкость мелкодисперсной пены, которая проходит в этой части ТГК, выше вязкости нефти. Поэтому, во избежание работы ТГК только нижней и верхней частями и запирания мелкодисперсной пены в пластинах, средний участок пластин выполнен с увеличенным шагом. Поток пены, протекая через параллельные наклонные пластины с газонефтяным контактом между каждой парой

смоченньгх нефтью пластин, интенсивно разрушается, так как наиболее интенсивное и эффективное разрушение пены происходит на границе пена - газ. Схлопывание пузырьков газа внутри слоя пены не приводит к сколько-нибудь заметному уменьшению объема пены, а только к коалесценции пузырьков газа. Параллельные пластины значительно увеличивают удельную поверхность. Кроме ТОГО; ОНИ способствуют изменению поверхностного натяжения.

Дпя того, чтобы устройство работало эфф.ективно, отсепариров анный газ и нефть, освобожденные от пены, долж

нь быстро изолироваться друг от друга. В предлагаемом устройстве этому способствует наклон пластин. При этом газ перемещается вверх и в стороны и по зазорам 5, скапливаясь в верхней 5 части ТГК. Нефть течет к середине и вниз на дно ТГК, стекая через зазоры 4 по пластинам, и, перемешивая пену в середине ТГК, ускоряет тем самьш коалесценцию газовых пузырьков и уве- 10 личивает их диаметр, и в то же время, стекая плавным потоком, нефть не вызывает дополнительного вспенивания. Таким образом, в зоне ТГК после параллельных пластин имеется в значи- 5 тельной степени осушенный газ, разрушенная пена и дегазированная нефть.

Исследования, проведенные с равномерно расположенными гладкими пластинами, показывают, что скорость прод- 20 лесцентор, вижения пены в центральной части ТГК составляет 72,2% от скорости потока в верхней части и 40,6% от скорости потока в нижней части. В верхней части ТГК опережающими темпами продви- гаются крупнодисперсная пена и газ, а в нижней части - в основном дегазированная нефть (содержащая большое число пузырьков свободного окклюдироПри наличии пласти п роисходит и более ин шение пены и расслоен смеси, что приводит в к повышению производи ройства.

Технико-экономичес вом предлагаемого уст рушения нефтяной пены что оно позволяет уме ТГК на 33%, получая л разрушения пены и раз тяной смеси.

Формула и-зо

1. Устройство для тяной пены, включающе трубопровод и трубчат

отлич тем, что, с целью уве дительности, трубчаты лесцентор снабжен нак нами, установленными лест с зазорами в мес между корпусом коалес ними торцами пластин ны, установленные в с сечения коалесцентора

ванного газа), вязкость которой ока- 0 с увеличенным шагом.

залась ниже вязкости тонкодисперсной пены, движущейся в центральной части ТГК.

Редактор Н.Тупица

Составитель О.Калякина

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 1658/8

Тираж 657Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 10 58354 4

При наличии пластин по длине ТГК п роисходит и более интенсивное разрушение пены и расслоение газонефтяной смеси, что приводит в конечном счете к повышению производительности устройства.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства для разрушения нефтяной пены является то, что оно позволяет уменьшить длину ТГК на 33%, получая лучшее качество разрушения пены и разделения газонефтяной смеси.

лесцентор,

Формула и-зобретения

1. Устройство для разрушения нефтяной пены, включающее подводящий трубопровод и трубчатый газовый коаотличающеесятем, что, с целью увеличения производительности, трубчатый газовый коа- лесцентор снабжен наклонными пластинами, установленными по высоте внахлест с зазорами в месте нахлеста и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин, причем пластины, установленные в средней части сечения коалесцентора, расположены

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхние пластины выполнены гофрированными.

А,

Фиг. /

Изобретение относится к устрой ствам для разрушения нефтяной пены. : Целью изобретения является повышение производительности устройства и сни- .жение металлоемкости. Устройство состоит из подводящего трубопровода, трубчатого газового .коалесцентора (ТГК) 2, параллельных пластин 3, ус- тановленных в первой половине ТГК с зазорами в месте нахлеста 4 и между корпусом коалесцентора и верхними торцами пластин 5. Газонефтяной поток, поступая в ТГК, переходит к расслоенной структуре движения. Газовая, пенная и жидкостная фазы, проходя по параллельным пластинам, дополнительно сепарируются, в результате чего в зоне ТГК после пластин 3 будут находиться осушенный газ, разрушенная пена и дегазированная нефть. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. $ (Л 00 о 00 САЭ СП 4 фиг. 2