Устройство для разделения газонефтяной смеси Советский патент 1988 года по МПК B01D19/00 

со

ос

00

со

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию, применяемому при сепарации газонефтяных смесей.

Целью изобретения является ускорение процесса расслоения газонефтяной смеси и снижение металлоемкости.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для разделения газонеф- тяной смеси; на фиг. 2 - сечение А А на фиг. 1.

Устройство состоит из подводящего трубопровода 1 и газового коалесцентора 2, внутри которого установлены полые цилиндрические элементы 3 в виде труб, касающихся друг друга по нижней образующей. По верхней образующей трубы выполнены со сквозными отверстиями 4, расположенными по всей их длине. Устройство содержит патрубки 5 и 6 для отвода нефтяной и газовой фаз.

С целью максимального использования внутреннего объема трубчатого газового коалесцентора, увеличения поверхности раз- газонефтяной смеси и снижения скорости потока, длина вставленных во внутрь полых цилиндрических элементов нрини.мается одинаковой с длиной корпуса газового коалесцентора. Для увеличения срока службы и снижения металлоемкости в качестве полых цилиндрических элементов испол ьзуют пластмассовые или полимерные трубы.

Устройство работает следующим образом.

Газонефтяная смесь поступает из подводящего трубопровода 1 в трубчатый газовый коалесцентор 2, в котором при снижении скорости потока до величины 0,3- 0,5 м/с происходит его дифференция и образование пенистой системы, которая равномерно заполняет весь объем устройства. Далее пенистая система распределяется по сечению коалесцентора и движется отдельны.ми потоками в полых цилиндрических элементах 3. Вследствие большой поверхности контакта пенной системы со стенками полых цилиндрических элементов, вблизи которых скорость движения пенной системы намного меньше (вследствие проявления сил трения), чем ядра потока, создаются градиенты скоростей потока, возникают условия для коалесценции газовых пузырьков друг с другом и газовой фазой в верхней части полых цилиндрических элементов. Коалесцируя друг с другом, газовые пузырьки увеличиваются в диамет- ре и поднимаются в верхнюю часть коалесцентора (фиг. 2). Пронизывая слои пены, они (газовые пузырьки) приводят в движение по вертикали всю ее массу, т. е. создается послойное перемещение пены по всей длине цилиндрических элементов за счет отверстий 4, выполненных по их верхней образующей. Одновременно происходит замещение крупнодисперсных, осущен

5

5

с

0

0

0 0 5

0

5

ных слоев пены нижними, мелкодисперсными слоями, тем самым ускоряется процесс пеноразрушения. Образовавшаяся вследствие коалесценции свободная газовая фаза из зон нижних труб периодически удаляется через отверстия 4 в зону верхней трубы и отводится через патрубок 6, освобождая объем для пенистой системы, а дегазированная нефть по поверхности полых цилиндрических элементов стекает в нижнюю часть трубчатого коалесцентора и отводится через патрубок 5.

Эксцентричное расположение труб в несколько раз увеличивает суммарную свободную поверхность границы раздела фаз пена - газ, на которой в результате контакта пены со свободной газовой фазой происходит эффективное ее (пены) разрушение, уменьщает высоту пенного слоя, что приводит к ускорению процесса разрушения пены, обеспечивает выгодную конфигурацию (серповидных) каналов для сбора сепарированной нефти и наиболее Ц1ирокие сечения для гашения пены.

Были проведены исследования в промысловых условиях на опытной установке с трубчатыми коалесцентором, диаметром 150 .мм со вставленными в нег о 100 мм и 50 мм трубками, дли)1ой 16 м (предлагаемое устройство) и трубчатым коалес- центоро.м с последовательно соединенными трубами, диаметром 50 100 150 мм и длиной по 16 м каждая.

Время пребывания пенной системы в известном и предлагаемом устройствах было равным 6 мин.

Пенная система, образовавшаяся в начальной части известного и предлагаемого трубчатых коалесценторов; имеет следующие параметры: азосодержание 82 м /м , плотность 46,0 кг/м . На конечном участке известного коалесцентора газосодержание пенной системы в верхней части трубы составляет 171,4, в середине - 19,1 и в

5

5,5 .VI пенной

и соответсистемы cociaB3

нижней части ственно плотность

ляет 21,5; 136,0; 340,5 кг/м. На конечном участке предлагае.мого коа.лесцентора газосодержание в верхней части составля- в середине

ет 382,(; ней части - но плотность и 342,2 кг/м .

14,9 и в ниж- 2,7 м /м и соответствен- ненной системы 6,1; 86,3

Сопоставление резул1 татов испытания известного и предлагаемою устройств показывает, что при одинаковых размерах и всех прочих равных ус.ювиях расс. юение потока на отдельные фазы в предлагае- мо.м коалесце}|торе имеет место при длине 8 м, а в известном - в его конце, т. е. процесс расслоения в первом случае происходит быстрее более чем в три раза.

Предлагаемое устройство позволяет сократить нес трубчатого К()ал(ч-центора в 3,7

3

раза при более высокой скорости разрушения пены и разделения газонефтяной

смеси на отдельные фазы.

Формула изобретения

Устройство для разделения газонефтяной смеси, включающее подводящий трубопро

4

вол1 И трубчатый 1 азовый коалесцентор, отличающееся тем, что, с не.шю ускорения процесса расслоения и снижения металлоемкости, трубчатый газовый коалесцентор снабжен полыми цилиндрическими элементами, размещенными друг в друге эксцентрично и выполненными со сквозными отверстиями по верхним образующим.

Изобретение относится к устройствам для разрушения газонефтяной смеси и может быть использовано в нефтедобываюшей промышленности. Целью изобретения является ускорение процесса расслоения и снижение металлоемкости. Устройство состоит из подводящего трубопровода 1 и газового коалесцентора 2, внутри которого установлены полые цилиндрические элементы 3 в виде труб, касающихся по нижней образующей, а по верхней выполненных со сквозными отверстия.ми 4, расположенными по всей их длине, а также патрубков 5 и 6 для отвода нефтяной и газовой фаз. 2 ил.

ф1/г.2