Сепарационная установка Советский патент 1982 года по МПК B01D19/00 

(54) СЕПАРЙЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к устройствам для окончательного выделения га- за из жидкостей и может быть использовано в качестве концевой ступени сепарации нефти перед резервуарами различного технологического назначения, а также перед электродегидраторами, отстойниками-водоотделителями и узлами учета товарной нефти на неф тяных месторождениях. В качестве концевых ступеней сепарации известно использование установок горячей вакуумной сепарации, включающих сепаратор, систему подводящих и отводящих нефте-газопрово- дов 1. Наиболее близкой по технической сущности является сепарационная ус-. танов ка, включающаяг концевой сепаратор, нефтеподводящий и нефтеотводящий коллекторы, и газовый коллектор 2 .Недостатком сепарационной установ . ки является то, что концевой сепаратор размещён на высоком постаменте, а подводящий и отводящий нефть колле торы расположены вертикально. ВертиКсшьная направленность подводящих и отводящих нефть 1{оллекторов приводит в первом случае, к возникновению про ковой структуры движения восходящего потока, исключающей предварительное отделение свободного газа и вызывающей пульсацию по давлению и, как следствие, нежелательную вибрацию всей установки и снижение уровня отбора газовых компонентов; во втором случае, в вертикальной части нефтеподводящего коллектора уносимые нефтью пузырьки газа замедляют скорость потока жидкости и тем значительнее, чем чаще происходит прорыв в сепаратор газа, скапливающегося в наклонном участке нефтеотводящего коллектора. Цель изобретения - повышение полноты отделения свободного,и растворенного газов и уменьшения пульсации давления. Для достижения указанной цели в сепарационной установке, включающей концевой сепаратор с нефтеподводящим и нефтеотводящим .коллекторами и газовым коллектором, сепаратор выполнен в виде наклонной колонны, подключен.- ной к нефтеотводящему коллектору несколькими Л-образнымк нефтеотводящими трубопроводами, соединенными с колонной по ее нижней образующей и наклоненными в противоположную колонне сторону,а нефтеподводящий коллектор присоединен к нижней части колон ны и нефтеотводящему коллектору. Для возможности варьирования продолжительностью процесса сепарации часть нефтеотводящих трубопроводов может быть подключена на прием газожидкостной смеси за счет соединения (нефтеподводящего kojuieKTOpa через запорную арматуру с нефтеотводящим коллектором. По предлагаемой конструкции сепарационной установки колон на выполняет функции вертикального нефтеподводящего трубопровода и сепа .ратора. На чертеже изображена сепарационная установка. Сепарационная установка включает нефтеподводящий коллектор 1, наклон:ную колонну 2, газоотводящий коллектор 3, Л-образные нефтеотводящие тру бопроводы 4, соединенные с нефтеотво дящим коллектором 5 и разделенные между собой и нефтеподводящим коллек тором 1 и задвижками б. Установка работает следующим обра зом. . . Нефть, содержащая свободный и рас вopeнный гaзы через нефтеподводящий коллектор 1 поступает в наклонную колонну 2. В ней крупные газовые вкл чения, занимающие верхнюю часть сечения коллектора, продолжают свое . движение вдоль верхней образующей, формируя газовый канал до газовой зо ны аппарата. Более мелкие газовые включения и вновь образующиеся пузыр ки газа движутся вместе с жидкостью но под действием вертикальной состав ляющей действующих на них сил, они, в зависимости от своих размеров, достигают поверхности раздела -фаз как по ходу движения нефти в колОнне, так и в момент -перелива ее в нефтеотводящие трубопроводы 4. Полному о делению свободного газа в этой точке способствуют максимально достигнутые размеры газовых пузырьков за счет практически полного отсутствия гидростатического давления на них и контакт всего объема перетекаемой жидкости с газовой фаз.ой. Благодаря наклону нефтеотводящих трубопроводов 4, выделившийся газ и , увлеченный потоком нефти,, скап Jj ивaeтcя вдоль верхней образующей и движется вверх при нисходящем движе иии нефти. Бесь газ выводится из ко лонны по г:азовому коллектору 3. Ра газированная нефть поступает в нефт отводящий коллектор 5 и самотеком в водится с установки. Часть нефтеотводящих трубопроводов 4 с помощью задвижек 6 могут быть подключены на прием газонефтяной смеси для повышения полноты отбора газа. Этим достигается увеличе ние времени пребывания нефти в сепарационной установке без снижения ее производительности. Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить благоприятные гидродинамические условия и максимальное использование коммуникационных линий сепарационной установки для выделения свободного и растворенного азов из нефти при давлении сепарациТ, близком к атмосферному, а также знаяительно снизить материалозатраты на ее изготовление. Это достигается формированием определенной структуры технологических потоков путем взаимонаклонного расположения колонны и . нефтеотводящих трубопроводов, которые одновременно являютсяопорной, несущей конструкцией сепарационной установки. За счет наклонной компоновки колонны и нефтеотводящих трубопроводов создается благоприятная гидродинамическая обстановка в них, обеспечивающая снижение пульсации газржидкостного потока, выделение из нефти свободного газа по всей длине восходящего и нисходящих участков сепарационной установки, и, соответственно, прямоточное и пртивоточное дви-- жение выделившегося.газа по верхним их образующим. Кроме того, перелив через нефтеотводящие трубопроводы до уровня жидкости, поддерживаемого в них, сопровождается перемешиванием. При этом происходит разрушение метастабильного состояния нефти, что приводит к дополнительному выделению растворенного газа и повьшает стабильность двойств жидкой фазы. Формула изобретения Сепарационная установка, включа- . ющая сепаратор с нефтеподводящим и нефтеотводящим коллекторами и газовым коллектором, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения пульсации давления и повышения полноты отбора газовых компонентов, сепаратор выполнен в виде наклонной колонны, подключенной к нефтеотводящему коллектору несколькими Л-образными нефтеотводящими трубопроводами, соединенными с колонной по ее нижней образующей и наклоненными в противсэположную колонне сторону, а нефтеподводящий коллектор присоединен к нижней части колонны и нефтеотводящему коллектору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Блочное автоматизированное оборудование для добычи, сбора и подготовки нефти, газа и воды. М., ВНИИОЭНГ, 1974, с. 103-106. 2.Авторское свидетельство СССР № 587962, кл. Б 01 D 19/00, 1975 (прототип),