Способ сепарации газоводонефтяной смеси Советский патент 1992 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к системам сбора и подготовки продукции нефтяных скважин и может быть использовано на нефтепромысловых объектах для разделения газоводонефтяных потоков на их составляющие.

Цель изобретения - повышение эффективности сепарации.

Поставленная цель достигается тем, что разделение осуществляют на полках, выполненных из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали, при этом отношение площади сечения между полкой и горизонталью, проведенной от места соединения полки со стенкой до пересе- чения с выше лежащей полкой к межполочной площади, превышает в процентном отношении содержание воды в исходной смеси.

На фиг. 1 представлен сепаратор для реализации способа, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Сепаратор 1 включает устройство предварительного отбора газа (не показано), внутри сепараторе установлены переливные перегородки 2 и 3, разделяющие аппарат на накопительные зоны Б и В для отделившихся водяной и нефтяной фаз и отстойную зону Г, где размещаются наклонные полки 4, имеющие, за исключением нижней, щелевые отверстия 5 на стыке поднятой части полок с боковой поверхностью сосуда. С одной стороны торцовые части полок 4 крепятся к вертикальной стенке 6, соединенной с распределительной гребен Ч

оа о ел

.N

00

кой 7, выходные отверстия 8 которой выведены в межполочные полости, Между верхней и нижней образующей аппарата вертикальная стенка 6 образует сегментные отверстия. Подвергаемая разделению смесь вводится в сепаратор через патрубок 9. Вывод воды, нефти и газа осуществляется соответственно через патрубки 10-12.

Способ реализуют следующим образом.

Га-зоводонефтяную смесь, пройдя устройство предварительного отбора газа, через патрубок 9 и распределительную гребенку 7 подают в полость между полками 4, имеющими разный наклон в поперечном сечении. Правая часть межполочного пространства по ходу движения жидкости предназначается для осветления отделившейся свободной воды. Чтобы путь движения всплывающих в ней капелек нефти был наиболее коротким, наклон полок не превышает 2°.

Угол наклона левой части полок, имеющих перелом по вертикальной оси аппарата, определяют объемным содержанием воды г исходной смеси, т.е. площадь сечения межполочного пространства, заключенная между нижней полкой и горизонталью, проведенной от места ее соединения со стенкой аппарата до пересечения с выше лежащей полкой, должно быть в процентном выражении больше обьемного содержания воды в поступающей жидкости. Э гим исключают вторичное перемешивание нефти с водой на выходе ее из щелевых отверстий 5, Кроме того, разнонаклонные ломанные полки позволяют избежать перекрестного тока и, следовательно, смешения нефтяной и водяной фаз на выходе их из межполочного пространства.

Отделившаяся нефть через переливную перегородку 3 поступает в накопительную зону В, откуда через патрубок 11 поступает на окончательную подготовку. Водяная осветленная фаза обратным током проходит под нижней полкой, где также имеются условия для выделения и отделения увеличенных капелек нефти, и через переливную перегородку 2 поступает в накопительную зону Б, откуда через патрубок 10 выводится из аппарата. Благодаря установке переливных перегородок 2 и 3 и выносу выводных патрубков 10 и 11 в зоны Б и В в зоне разделения и отстоя Г поддерживается постоянная гидродинамическая обстановка: исключается колебание уровня и объемное соотношение нефтяного и водяного слоев. Последнее обусловлено определенным соотношением высот переливных перегоро(2)

док. Если высота hi переливной перегородки 3 определяется конструктивными соображениями (количеством полок и межполочным расстоянием), то высота h2

переливной перегородки 2 определяется из равновесия гидростатического давления столбов жидкостей:

гп|/ЭпС- -/эь(1-с) 2рь , кг/м2(1)

где /OH ирв - плотности нефти и воды, входящих в состав исходной жидкой смеси, соответственно, кг/м ;

с - объемное содержание нефти в поступающей смеси, доли.

Из равенства (1) определяется h2

(pH -с-Ь(1 -с)-/оь

рь

Благодаря восходящей направленности движения входящего в аппарат нефтеводяного потока возможные в нем газовые пробки поступают под верхнюю полку и через щелевые отверстия 5 тангенциально стенке аппарата выводятся в его газовую зону. В межполочном пространстве ниже лежащих

полок выделяющиеся из жидкостей пузырьки газа накапливаются под нижней поверхностью вышележащей полки, коалесцируют и, благодаря наклону смещаются к щелевым отверстиям, через которые вместе с нефтью

перемещаются вверх. Газ из газовой зоны аппарата выводится через патрубок 12.

Во избежание воздействия избыточного давления газа (дополнительно выделяющегося из водяной фазы при снятии

гидростатического давления в момент перелива в накопительную зону Б) на изменение уровня в зоне Г указанные зоны сообщаются между собой через отверстие,оставляемое между стенкой 6 и верхней образующей

аппарата.

Использование изобретения значительно улучшает качество разделяемых фаз.

Формула изобретения Способ сепарации газоводонефтяной смеси, включающий разделение смеси в емкости на наклонных продольных полках и вывод фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепара- ции, разделение осуществляют на полках, выполненных из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали, при этом отношение площади сечения между полкой и горизонталью, проведенной от ме- 5 ста соединения полки со стенкой емкости до пересечения с вышележащей полкой к межполочной площади, превышает в процентном отношении содержание воды в исходной смеси.

12

Изобретение относится к системам сбора и подготовки продукции нефтяных скважин и может быть использовано на нефтепромысловых объектах для разделения газоводонеф- тяных потоков на их составляющие. Целью изобретения является повышение эффективности сепарации. Способ включает разделение смеси в емкости на наклонных продольных полках и вывод фаз. Полки выполнены из двух частей, расположенных под разными углами к горизонтали. Отношение площади сечения между полкой и горизонталью от места соединения полки со стенкой емкости до пересечения с вышележащей полкой к межполочной площади превышает в процентном отношении объемное содержание воды в исходной смеси. 2 ил. w fe

увеличено

8