Сепаратор для разделения нефти, газа и воды Советский патент 1992 года по МПК B01D17/00 

СО

С

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при обустройстве нефтепромысловых объектов Цель изобретения состоит в повышении эффективности работы сепарационной установки. Сепарационная установка снабжена разновысокими переливными продольной и поперечной перегородками, разделяющими внутреннюю полость аппарата на четыре зоны - три накопительные для воды, нефти и промежуточного слоя и отстойную 3 ил

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в обустройстве нефтепромысловых объектов для реализации процесса разделения газоводяных смесей на их составляющие.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор снабжен продольной перегородкой, установленной в накопительном отсеке для нефти с образованием камеры для сбора промежуточного слоя, экраном в виде раз- нонаклонных перегородок, установленным вдоль отстойного отсека с отверстиями в местах крепления его к поперечным перегородкам и с зазором к стенкам емкости, уста- новленной над экраном трубой со щелевыми отверстиями, открытый торец которой сообщен с камерой для сбора промежуточного слоя и нагревательным змеевиком, размещенным в камере для сбора промежуточного слоя и нагревательным змеевиком, размещенным в камере для сбора промежуточного слоя, при этом поперечная перегородка накопительного отсека для нефти выполнена с окном над накопительным отсеком для нефти и с полусегментным срезом в нижней части, сообщающим отстойный отсек с камерой для сбора промежуточного слоя.

На фиг 1 приведена совмещенная сепа- рационная установка, общий вид: на фиг. 2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б фиг. 1.

Сепаратор представляет из себя емкость 1, в полости которой установлены рав- новысокие поперечные переливные перегородки 2 и 3, образующие накопительную I для воды и отстойную II зоны. Продольная переливная перегородка 4 образует накопительные отсеки III и IV соответственно для нефти и промежуточного эмульсионного слоя Перегородки 5 и 2 образуют гидрозатвор предотвращающий поXI

О

00

ю

падание нефти в отсек и одновременно стабилизируют высоту уровня раздела фаз нефть-вода в отстойной зоне II. В ней эксцентрично размещается труба 6, имеющая щелевые отверстия вдоль боковых образую- щих и крепящаяся к перегородкам 5 и 3 непосредственно под нефтяным слоем.

Труба б сообщается с карманом 7, размещенным на перегородке 3 и имеющим выход в отсек IV, причем открытая часть кармана возвышается над сливной частью перегородки 4. Ниже трубы 6 размещается разнонаклонный экран 8 с точкой перелома непосредственно под ней. В торцевых частях экрана 8, крепящегося к перегородкам 3 и 5, имеются отверстия, а между боковыми кромками экрана и стенками емкости оставляются продольные зазоры. В отсеке IV на высоте основания кармана размещается нагревательный змеевик 9. В нижней части перегородки 3, для сообщения II и IV отсеков, имеется полусегментное отверстие, а верхняя часть ее выполняется уступом по осевой линии для слива нефти в III отсек. На внешней поверхности емкости размещают- ся патрубки 10, 11. 13, 14 для вывода воды, нефти, газа и ввода водонефтяной смеси соответственно.

Сепаратор работает следующим образом.

Водонефтяная смесь после устройства предварительного отбора газа через патрубок 14 поступает в отстойную зону II аппарата 1, где под действием гравитационных сил происходит ее расслоение. Нефть, обте- кая экран 8, накапливается и образует поверхностный слой, высота которого задается и находится из равенства гидростатических давлений столба воды, заключенного между переливной 2 и ограни- чительной 5 перегородками, и слоев нефти и воды в отстойной зоне II.

Превышение заданных высот нефтяного или водяного слоев приводит к усилению перетока нефти или воды соответственно в накопительные зоны III и I аппарата, откуда они выводятся через патрубки 11 и 10. Поддержание расчетной высоты нефтяного слоя, обеспечиваемое переливными разновысокими перегородками 2 и 3, позволяет зафиксировать место формирования промежуточного эмульсионного слоя, в зоне которого размещается перфорированная труба 6, предназначаемая для отвода избыточной части промежуточной эмульсии через кар- ман 7 в перегородке 3 в отсек IV. Постоянный и слабый ее переток обеспечивается незначительным превалированием гидростатического давления слоев нефти и промежуточной эмульсии в зоне отстоя II над

давлением столба эмульсии в кармане 7, при этом между нижней поверхностью нефтяного слоя и щелевыми отверстиями трубы 6 постоянно сохраняется определенной высоты прослойка промежуточной эмульсии, выполняющая роль фильтра.

Открытая часть кармана 7 незначительно возвышается над поверхностью жидкости, что исключает обратный ее переток из отсека IV. Скос 12 на перегородке 4 в месте перетока эмульсии предотвращает слив ее в нефтяной отсек III.

Промежуточная эмульсия, попадая в зону локального нагрева жидкости от змеевика 9, разрушается. Освобождающая нефть через перегородку 4 переливается в отсек

Так как высота перегородки 4 выше точки перелива воды через перегородку 2, гидростатическое давление гидрозатворе уравновешивает слои жидкости в отсеке IV. Повышение уровня водяного слоя в нем за счет поступления и разрушения эмульсии ведет к сливу части нефти в накопительный отсек 111 и перетоку воды в зону отстоя через полусегментное отверстие в перегородке 3. Слабый переток промежуточной эмульсии обеспечивает большую продолжительность пребывания ее в отсеке IV при стабильном тепловом воздействии, что гарантирует ее полное разрушение. Выделяющийся при этом газ выводится через патрубок 13.

Предлагаемая конструкция сепаратора - повысит эффективность процесса разделения водонефтяной эмульсии за счет поддержания на границе их раздела прослойки промежуточной эмульсии;

увеличит выход нефти за счет выделения ее при тепловом разрушении выводимой промежуточной эмульсии;

значительно снизит теплозатраты благодаря локальной обработке промежуточной эмульсии.

Формула изобретения Сепаратор для разделения нефти, газа и воды, включающий горизонтальную емкость, разделенную поперечными разновысокими перегородками на центральный отстойный отсек и боковые накопительные отсеки для воды и нефти, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения, сепаратор снабжен продольной перегородкой, установленной в накопительном отсеке для нефти с образованием камеры для сбора промежуточного слоя, экраном в виде разнонаклонных перегородок, установленным вдоль отстойного отсека с отверстиями в местах крепления его к поперечным перегородкам и с зазором

к стенкам емкости, установленной над экраном трубой со щелевыми отверстиями, открытый торец которой сообщен с камерой для сбора промежуточного слоя, и нагревательным змеевиком, размещенным в камере для сбора промежуточного слоя, при

.

не&пеЗадяназ смесь A г

Фиг.1

н ф--пе$од$ная

IЛ+7А А

этом поперечная перегородка накопительного отсека для нефти выполнена с окном над накопительным отсеком для нефти и-с полусегментным срезом в нижней части, сообщающим отстойный отсек с камерой для сбора промежуточного слоя.