Устройство для фазового разделения продукции скважины Советский патент 1991 года по МПК E21B43/00 F17D1/14 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для фазового разделения продукции нефтяных скважин

Цель изобретения - повышение эффективности фазового разделения при одповременном снижении затрат на транспортировку продукции скважин.

На фиг о 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг„ 1 (в увеличенном масштабе)„

Устройство для фазового разделения продукции скважины содержит концевой делитель фаз (КДФ) 1 с секциями 2 и 3 для сбора воды и нефти, трубопроводы 4 - 6 с приемными концами 7 - 9 для отвода воды, нефти и газа, подводящие 10 и отводящие 11 трубопроводы с регулирующей запорной арматурой 12 - 14, Устройство также снабжено размещенным внутри КДФ 1, над приемным концом 8 трубопровода 5 для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром 15, на боковой поверхности которого вы- полнено окно 16 конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх, причем полый цилиндр 15 установлен концентрично и герметично приемному концу 8с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна 16 Кроме того; устройство снабжено механизмом 17 вертикального перемещения полого цилиндра 150 Внутри сек- ций 2 и 3 установлены сигнализаторы уровня раздела фаз (СУРф) 18 и 19 , уравнемер 20 и нефтеотводящая труба 210

Устройство работает следующим об- разом

Продукция скважин по подводящему трубопроводу 10 поступает в КДФ 1, где происходит снижение скорости потока до 0,1-0,3 м/с и ее разделение на отдельные фазы: нефть, газ и воду Отделившаяся нефть с остаточным содержанием воды переливается в секцию 3 сбора, где происходит дальнейшее отделение воды и перераспределение нефти по высоте с различным содержанием воды в нефтио В верхней части обводненность нефти составляет 2-гЗ% в нижней доходит до 30%0 Из верхней секции 3 сбора нефть через коничес- кое окно 16 поступает в приемный конец 8 трубы 5 и далее на установку подготовки нефтио

Оптимальное положение полого цилиндра 15 относительно приемного кон ца 8, при котором основная часть нефти с обводненностью 2-3% поступает через коническое окно 16, опреде- ляется опытным путем для каждого конкретного случая При увеличении обводненности нефт в верхнем слое движущегося потока полый цилиндр 15с помощью механизма 17 вертикального перемещения надвигают на приемный конец 8, при этом уменьшается проходное сечение окна 16, что приводит к снижению отбора нефти из КДФ 10 При уменьшении обводненности нефти полый цилиндр 15 механизмом 17 вертикального перемещения возвращается в исходное положение 0 Необходимость в регулировании расхода нефти из КДФ 1 через окно 16 возникает при подключении новых скважин или при изменении обводненности работающих скважин0 Изменение высоты конического окна соответствует изменению расходао Например, при изменении расхода в 4 раза высота конического окна изменяется в 2 раза Это способствует стабильному отбору нефти с низкой остаточной обводненностью. Нефть с высоким содержанием воды (до 30%) из секции 3 сбора по нефте- отводящей трубе 21 подается в начальный участок КДФ 1, т о е„ в начало I процесса, для повторного прохождения через предлагаемое устройство.,

Отделившаяся вода, минуя секцию 3 сбора по трубопроводу 4 направляется на очистные сооружения Качество отбираемой воды регулируется запорной арматурой 12 и 13, команды на управление которой поступают от СУРФ 18 и 19, положение последних в КДФ 1 определяется опытным путем, СУРФ 18 и 19 работают по принципу изменения проводимости средыо При качественном отделении воды СУРФ 18 и 19 подают сигнал на открытие запорной арматуры 12 и 13, по трубопроводу 4 происходит сброс воды с КДФ 1 на очистные сооруженияо При ухудшении качества воды СУРФ 18 и 19 подают сигнал на запорную арматуру 12 и 13 на закрытие еео Отбор воды из КДФ 1 прекращается, отчего в последнем повышается уровень жидкости и продукция скважин полностью поступает в секцию 3 сбора, откуда одна часть ее через трубопровод 5 поступает на дальнейшую подготовку, а другая часть - в нефтеотводящую трубу 21 - в начало процесса

Газ из КДФ 1 отбирается по трубопроводу 6 о

Приме р0.Продукция скважин поступала в устройство для транспортирования и разделения продукции скважин, состоящее из двух секций длиной по 50 м каждая, диаметр первой секции 700 мм, второй секции 1200мм.

Параметры продукции скважин Производительность по

жидкости, м3/сут

Обводненность, %

Темпер атуpa, ° С

Вязкость, сПз

Плотность, кг/м3

С содержанием сульфида железа, С газовым факто

ром,

м/м3

3

При скорости движения в КДФ 1, равной 0,1 м/с, продукция скважин расслаивается через 50 м на нефть, газ и воду В результате проведенны исследований было установлено качество разделения по длине и высоте потока Данные приведены в таблице0

(вода)

2,8 28,8 100,0 710

(вода)

из таблицы, на конечном перед секцией отбора,

5

содержание воды в нефти в верхнем слое потока составляло 2,8%, ближе к середине потока обводненность повысилась до 28,8%о Благодаря применению предлагаемого устройства стабильно отбиралась нефть с остаточным содержанием воды до 3%„ По прототипу обводненность отбираемой нефти сос- тавляет 15-40% 0

Формула изобретения

I

Устройство для фазового разделения продукции скважины, содержащее концевой делитель фаз с секциями для сбора воды и нефти, трубопроводы с приемными концами для отвода воды, нефти и газа, подводящие и отводящие трубопроводы с регулирующей и запорной арматурой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности фазового разделения при одновременном снижении затрат на транспортировку продукции скважины, оно снабжено размещенным внутри концевого делителя фаз, над приемным концом трубопровода для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром, на боковой поверхности которого выполнено окно конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх, причем полый цилиндр установлен кон- 5 центрично и герметично приемному концу с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна.

17 I 1

/

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для фазового разделения продукции нефтяных скважин , Цель изобретения - повышение эффективности фазового разделения при одновременном снижении затрат на транспортировку продукции скважино Устройство для фазового разделения продукции скважины, содержит концевой делитель фаз (КФД) 1 с секциями 2 и 3 для сбора воды и нефти, трубопроводы 4 - 6 с приемными концами 7-9 для отвода воды, нефти и газа, подводящие 10 и отводящие 11 трубопроводы с регулирующей запорной арматурой 12 - 140 Устройство также снабжено размещенным внутри КДФ 1, над приемным концом 8 трубопровода 5 для отвода нефти и гидравлически сообщенным с ним полым цилиндром, на боковой поверхности которого выполнено окно конической формы, поперечное сечение которого увеличивается снизу вверх Полый цилиндр установлен концентрич- но и герметично приемному концу 8 с возможностью осевого перемещения относительно него и перекрытия окна. Продукция скважин по подводящему трубопроводу 10 поступает в КДФ 1, разделяется на отдельные фазы - нефть, вода и газ о Из верхней части секции 3 сбора нефть поступает через коническое окно в приемный конец 8 трубы 5 и далее на установку подготовки нефтио При увеличении обводненности нефти в верхнем слое движущегося потока полый цилиндр с помощью механизма 17 вертикального перемещения подвигают на приемный конец 80 При этом уменьшается проходное сечение окна, что приводит к снижению отбора нефти из КДФ 1о 2 ил„, 1 табл. С/ о -U р KJ Сл

Фиг. 2