Сепарационная установка Советский патент 1993 года по МПК B01D17/04 

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к сепарационным установкам, и может быть использовано при промысловой подготовке продукции скважин.

Цель изобретения - повышение эффективности работы сепаратора путем предотвращения образования промежуточного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что в известной сепарационной установке, содержащей сепзрэдионную емкость с экранами в виде наклонных пластин, верхняя часть которых расположена в нефтяной зоне, а нижняя -в водной, согласно изобретению, наклонные пластины установлены так, что проекция верхней кромки каждой предыдущей пластины расположена на верхней плоскости последующей пластины, при этом пластины жестко соединены между .собой трубчатыми элементами плоского змеевика, расположенного на уровне раздела фаз нефть/- вода.

Кроме того, верхняя плоскость пластин покрыта гидрофильным покрытием, а нижняя - олеофильным.

Такая конструкция позволяет разделить общий объем образования промежуточного слоя на сумму малых объемов - каналов, в которых гидродинамическая обстановка процесса седиментации интенсифицируется наличием обогреваемых коалесцирую- щих поверхностей, предотвращающих образование встречных токов капель разделяемых воды и нефти.

На фиг. 1 показана схематично конструкция сепарационной установки, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Б на фиг. 2.

Сепарационная установка включает се- парационную емкость 1 с экранами в виде наклонных пластин 2, верхняя часть пластин расположена в нефтяной зонеЗ, а нижняя-в-водной 4.

Проекция верхней кромки 5 каждой предыдущей пластины 2 расположена на

СЛ

С

00

ю

ON

ел

W

верхней плоскости б последующей пластины (см. фиг. 2). При этом пластины 2 жестко соединены трубчатыми элементами 7 плоского змеевикового нагревателя 8, расположенного на уровне раздела фаз нефть - вода.

Кроме того, верхняя плоскость пластин 2 покрыта гидрофильным покрытием, а нижняя - олеофильным.

Сепарационная установка работает следующим образом.

Газоводнонефтяная смесь подается Ъ сепарационную емкость 1 через штуцер ввода эмульсии. В емкости происходит гравитационное разделение эмульсии на составляющие фазы. Газ выводится из емкости через штуцер вывода газа, а жидкостная фаза, перемещаясь, вдоль оси сепа ра- тора, делится на нефть и воду. Наклонные пластины 2,жестко соединенные трубчатыми элементами 7 плоского горизонтального нагревателя 8, образуют внутри емкости на уровне раздела фаз продольные каналы с обогреваемыми стенками.

Движущиеся седиментирующие капли воды из верхнего потока эмульсии опускаются на нагретую верхнюю плоскость пластин 2, где они сливаются в крупные глобулы, которые по наклонной нагретой поверхности опускаются в нижнюю часть емкости и окончательно сливаются в единую всдную. фазу. Повышение температуры седиментирующих капель воды происходит от соприкосновения с нагретой поверхностью, снижают ее вязкость и плотность, делает их более подвижными, интенсифицирует процесс коалесценции и флокуляции капель на гидрофильной поверхности пластин, ул учшает процесс химического воздействия на броневые оболочки капель воды, снижает их прочность. Поднимающиеся глобулы нефти попадают и свою очередь на нагретую нижнюю поверхность пластин, где благодаря тепловому воздействию нагретой поверхности повышают свою температуру, что также благоприятно действует на нефтяные капли, снижает их вязкость и плотность, делает их более подвижными, повышает вероятность их столкновения на внутренней олеофильной поверхности пластин.

Укрупненные капли нефти сливаются в тонкие пленки, которые поднимаются в верхние слои жидкой фазы потока. Выделенные из жидкостного потока вода и нефть выводятся из сепарационной установки через штуцеры вывода воды и нефти.

Таким образом, наличие обогреваемых наклонных пластин в сепараторе на уровне раздела фаз нефть - вода обусловливает интенсификацию разрушения образующе- гося промежуточного слоя на уровне раздела фаз путем:

деления общей поверхности раздела фаз на каналы с обогреваемыми - наклонными пластинами;

нагрева прилегающих к стенкам слоев

жидкости, что ведет к снижению их вязкости и плотности, Снижению прочности броневых оболочек капель воды и нефти;

улучшение условий проникновения химреагентов к броневым оболочкам капель воды и нефти для их разрушения;

создание оптимальных условий процесам флоккуляции и коалесценции на поверхностях обогреваемых наклонных пластин с гидрофильными иолеофильными покрытиями; ;..-. : . ..

создания эффективных гидродинамических условий путем образования несмешивающихся токов нефти и воды вокруг обогреваемых поверхностей наклонных пластин.

Все вышеперечисленные условия делают промежуточный слой рыхлым, что исключает образование стойкого проме- жуточного эмульсионного слоя., повышает эффективнс ть работы сепарацйонной установки.

.. формула изобретения ;.

1. Сепарационная установка для разделения газоводонефтяной смеси, содержащая сепарационную емкость с экранами в виде наклонных пластин, верхняя часть которых расположена в нефтяной зоне, а нижняя - в водной, о т л.и ч а ю щ а я с я тем, что, с.целыо повышения эффективности работы установки путем предотвращения образования промежуточного эмульсионного слоя,

установка снабжена расположенным на уровне раздела фаз нефть - вода плоским змеевиковым нагревателем с трубчатыми элементами, жестко соединяющими между собой наклонные пластины, а проекция верхией кромки каждой наклонной пластины расположена на верхней плоскости последующей наклонной пластины.

2. Установка по п. 1,отличающая - с я тем, что верхняя плоскость пластин выполнена с гидрофильным покрытием, а нижняя - с олеофильным.

S

Сущность изобретения: изобретение позволяет интенсифицировать процесс разделения водонефтяной эмульсии путем предотвращения образования промежуточного слоя. В сепарационной емкости расположены экраны в видб наклонных пластин, у ко- .торых проекция верхней кромки каждой предыдущей пластины расположена на верхней плоскости последующей пластины. Пластины жестко соединены между собой трубчатыми элементами плоского змеевико- вого нагревателя, расположенного на уровне раздела фаз нефть - вода. Предлагаемая конструкция позволяет воздействовать на эмульсию воздействием тепла, гидродинамики потока и обогреваемых инверсирую- щих экранов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

«v

r

i «v

§

j

T

Sj

ч i

I

I

Последую

щая пластина ч

ч

; #

Физ. J

Фи г.I

Л/эедыдущая ялас/т/на

; #роехц1/я берхиеп

громки