Сепарационная установка Советский патент 1982 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к устройствам для удаления газа из нефти в условиях нефтяных промыслов и может быть использовано в нефтегазодобываю щей промышленности в системах совмес ного сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды. Известно устройство для разделения газовой смеси, включающее сепара ционную емкость с каплеуловителем, входной трубопровод с деПульсатором и отводами для предварительного отбо ра газа, соединяющими входной стояк с сепарационной емкостью 1. , Недостатками этого устройства являются значительные потери нефти и осложнения в работе газопровода, так как в процессе движения нефтегазовой смеси через горизонтальный патрубок часть жидкости в виде капель и более крупных скоплений поступает в вертикальные отводы и далее в газовое пространство сепарационной емкости, откуда захватывается потоком газа и уносится в газопровод. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сепарационная установка, включающая емкость с входным трубопроводом,сетчатый фильтр, патрубки вывода газа и нефтиf депульсатор, выполненный с уклоном по ходу движения нефтегазового потока, трубопровод предварительного отбора газа 2 JОднако данная установка имеет большую металлоемкость из-за сложности конструкции, низкую эффективности при больших расходах нефтегазовой смеси эмульсионной пенистой структуры, так как трудно достичь расслоенной структуры потока. Кроме того, на нефтяных промыслах СССР сепарацию нефтегазовой смеси производят ступенчато (преимущественно в 3 ступени) в различных пунктах системы сбора и подготовки нефти. 39 газа и воды, используя при этом на каждой ступени устройство, подобное описанному, причем давление сепарации ст.. ступени к ступени снижается. Цель изобретения - повышение эффективности сепарации нефти при больших расходах нефтегазовой смеси и эмульсионной пенистой структуры и совмещение нескольких ступеней сепарации в одной установке. Цель достигается тем, что сепара 1ийонная установка, включающая емкость с входным трубопроводом,сетчатый фильтр, патрубки вывода газа нефти, депульсатор, трубопровод пред варительного отбора газа, снабжена размещенным на конце входного трубо провода завихрителем с патрубком вы вода нефти, опущенным под уровень нефти в емкости, и патрубком вывода газа, эжектором с приемной камерой и и-образнь1м диффузором, перфорированным по наружной поверхности, при этом перфорированная часть диффузора размещена внутри емкости и снабжена наклонной отбойной перегородко а патрубки вывода газа из емкости и завихрителя соединены трубопроводам с приемной камерой эжектора. Целесообразно сетчатый фильтр ус тановить в конце диффузора. На чертеже изображена сепарацион ная установка, общий вид. Установка состоит из наклонного депульсатора 1 с трубопроводом пред варительного отбора газа 2, сепарационной емкости 3 с входным трубопроводом 4, патрубками вывода газа 5 и вывода нефти 6, эжектора 7 с соплом 8, приемной камерой 9 .и диффузором 10, завихрителя 11 с патруб ками вывода нефти 12 и вывода отсепарированного газа 13. Патрубки вывода газа 5 и 13 соединены трубопро водами 15 и 1 4 с приемной камерой 9 эжектора 7. Внутри диффузора 10 установлены наклонная отбойная пере городка 16 и сетчатый фильтр 17.Час диффузора 10, находящаяся внутри сепарационной емкости 3 по наружной поверхности имеет перфорацию 18 Установка работает следуюо им образом. Нефтегазовая смесь поступает с объектов сбора (скважин, групповых замерных установок и дожимных насосных станций) в депульсатор 1 . Га с капельной нефтью из депульсатора 1 по трубопроводу предварительного тбора газа 2 поступает в эжектор (I ступень сепарации, а нефть оставшимся газом по входному труопроводу 4 - в завихритель 1 1 , об сечивающий вращательное движение поока относительно вертикальной оси. В образующемся вихре под дейстием центробежных сил и перепада авления, создаваемого за счет собщения внутренней полости завихриеля 11 с приемной камерой 9 эжекора 7j происходит дополнительное тделение газа от нефти (II ступень епарации). Нефть, как наиболее тяелый компонент, отбрасывается к стенкам завихрителя и по патрубку 12 стекает под слой нефти в сепарационной емкости 3 а газ, занимая центральную часть вихря, по патрубку 13 и трубопроводу 15 поступает в приемную камеру 9 эжектора 7Окончательное отделение газа от нефти происходит в сепарационной емкости 3 под действием разности удельных весов (гравитационный отстой - III ступень сепарации). Выделенный газ по патрубку вывода газа 5 и трубопроводу поступает также в приемную камеру 9 эжектора 7, а окончательно отсепарированная нефть отбирается через патрубок вывода нефти 6. Поступивший на эжектор7 из депульсатора 1 поток газа, проходя мерез сопло 8, резко увеличивает свою скорость, и в приемной камере 9 создается разрежение, вследствие чего газ с капельной нефтью из сепарационной емкости 3 и завихрителя 11 по трубопроводам 14 и 15 подсасывается в эту камеру, смешивается с основным потоком и поступает в диффузор 10. В диффузоре газовый поток резко изменяет направление движения и в силу закона инерции, а также снижения скорости и расширения газа происходит отделение капелек нефти от газа, т.е. капельки нефти, плотность которых более чем а тысячу раз выше плотности газа, при повороте, продолжая двигаться в первоначальном направлении, ударяются о нижнюю стенку диффузора, коалесцируются и через перфорацию 18 стекают в сепарационную емкость 3, а газ быстро изменяет направление движения к сетчатому фильтру 17.

Для предотвращения вторичного уноса нефти газом и дополнительной коалесценции оставшейся в газе капельной нефти предусмотрена отбойная перегородка 16, установленная 5 под углом навстречу потоку.

Окончательная очистка газа от капельной нефти производится при выхбде газа из диффузора на сетчатом фильтре 17.

Предлагаемая установка позволяет производить эффективный процесс сепарации нефти при повышенных расходах эмульсионной пенистой структуры нефтегазового потока.5

В этом случае нефтегазовая смесь, которая может пойти по трубопроводу предварительного отбора газа 2, при прохождении через сопло 8 эжектора 7 преобразуется в газовый поток (ин- 20 версия фаз) с диспергированными, капллми нефти. Это увеличивает общий выход свободного и растворенного газа. При попадении пены в эжектор резкое снижение давлен я на срезе соп- 5 ла разрушает ее, а пена, поступающая по входному трубопроводу А в завихритель 11, эффективно разрушается там за счет центробежных сил и резкого снижения давления. SO

Следовательно, предложенная установка по сравнению с известной менее сложна и менее металлоемка, при одинаковых размерах сепарациоиной емкости имеет большую производитель- j ность, эффективно разделяет нефтегазовую смесь даже при эмульсионной, пенистой структуре нефтегазового потока и позволяет осуществлять трехступенчатую сепарацию нефтегазовой 40 смеси.

Формула изобретения

1. Сепарационная установка, включающая емкость с входным трубопроводом, сетчатый фильтр, патрубки вывода газа и нефти, депульсатор, выполненный с наклоном по ходу движения нефтегазового потока, трубопровод предварительного отбора газа, о тличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации при больших расходах нефтегазовой смеси эмульсионной пенистой структуры и совмещения нескольких , ступеней сепарации в одной установке она снабжена размещенным на конце входного трубопровода завихрителем с патрубком вывода нефти, опущенным под уровень нефти в емкости, и патрубком вывода газа, эжектором с приемной камерой и U-образным диффузором, перфорированным по наружной поверхности, при этом перфорированная часть диффузора размещена внутри емкости и снабжена наклонной отбойной перегородкой, а патрубки вывода газа из емкости и завихрителя соединены трубопроводами с приемной камерой эжектора.

2. Установка поп.1, отличающаяся тем, что сетчатый фильтр установлен в конце диффузора.

Источники информации, (Принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 319323, кл. В 01 D 19/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР К- 526368, кл. 8 01 D 19/00, 1976 (прототип).

/J

11