Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти. Наклонный сепаратор нефти


8.1. Вертикальные сепараторы

Вертикальные сепараторы (старое название трапы) имеют меньшую производительность по газу и жидкости, но позволяют проще удалять из аппарата механические примеси. В них легче осуществляется регулирование уровня жидкости, очистка от отложений твёрдого парафина. Вертикальные сепараторы занимают меньшую площадь, обеспечивают более высокую точность замеров расхода жидкости в широком диапазоне нагрузок.

На рис. 8.1 приведена принципиальная схема вертикального сепаратора.

Рис. 8.1. Схема вертикального сепаратора:

I – нефтегазовая смесь; II – дегазированная нефть; III – газ; IV – механические примеси; 1 – штуцер ввода сырья; 2 – распределительный коллектор; 3 – наклонные полки; 4 – секция сбора нефти; 5 – штуцер вывода нефти; 6 – штуцер вывода мехпримесей; 7 – жалюзийный каплеуловитель; 8 – дренажная труба; 9 – штуцер вывода газа

Сепаратор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 1,6 м. Нефтегазовая смесь (рис. 8.1) под давлением поступает через штуцер 1 к раздаточному коллектору 2, из которого смесь попадает на наклонные полки 3, увеличивающие время стекания нефти и создающие большую площадь выделения пузырьков газа.

Дегазированная нефть стекает в секцию 4, где происходит отделение механических примесей. Нефть выводится через штуцер 5, механические примеси (песок, грязь и т.д.) – через штуцер 6.

Основной поток газа вместе с мельчайшими капельками нефти поднимается вверх и поступает в жалюзийный каплеуловитель 7, в котором происходит «захват» (прилипание) капелек жидкости. Уловленная жидкость затем стекает плёнкой по дренажной трубе 8 в секцию 4. Газ через штуцер 9 выводится из сепаратора.

На рис. 8.2 показана схема ввода сырья в сепаратор. Нефтегазовая смесь через штуцер 1 поступает в раздаточный коллектор 2 в виде горизонтальной глухой трубы со щелевым выходом внизу. Через эту щель смесь поступает на наклонную полку по всей её ширине.

Рис. 8.2. Схема узла ввода сырья в сепаратор:

I – нефтегазовая смесь; 1 – штуцер ввода сырья;

2 – раздаточный коллектор; 3 – щель для выхода

нефтегазовой смеси; 4 – корпус сепаратора

Недостатками вертикальных сепараторов являются меньшая производительность по сравнению с горизонтальными сепараторами при одном и том же диаметре, более низкая эффективность сепарации и меньшая устойчивость процесса сепарации для пульсирующих потоков.

8.2. Горизонтальные сепараторы

Горизонтальные сепараторы получили наибольшее распространение, так как по сравнению с вертикальными имеют более высокую производительность при одном и том же объёме аппарата, лучшее качество сепарации, простоту обслуживания и ремонта.

По конструкции горизонтальные сепараторы могут быть одноёмкостные и двухёмкостные. Одноёмкостные широко применяются на ДНС и УПН на всех ступенях сепарации. Двухёмкостные применяются в основном на автоматизированных групповых замерных установках (АГЗУ).

Трёхфазные сепараторы также являются горизонтальными и, в основном, одноёмкостными.

На рис. 8.3 приведена принципиальная схема горизонтального одноёмкостного сепаратора.

Рис. 8.3. Схема горизонтального сепаратора:

1 – штуцер ввода сырья; 2 – распределительное устройство; 3 – наклонные полки; 4 – устройство для предотвращения образования воронки; 5 – штуцер для вывода нефти; 6 – пеногаситель; 7 – каплеуловитель; 8 – штуцер для выхода газа; 9 – люк-лаз

Газонефтяная смесь (см. рис. 8.3) поступает через штуцер 1 и распределительное устройство 2 на наклонные полки 3, снабжённые порогами. Стекая по этим полкам, нефть освобождается от пузырьков газа. Дегазированная нефть накапливается в нижней части сепаратора и выводится из аппарата через устройство для предотвращения образования воронки 4 и штуцер 5.

Газ, выделившейся из нефти, проходит пеногаситель 6, где разрушается пена, каплеуловитель 7, и через штуцер 8 отводится из аппарата.

В табл. 8.1 приведены основные технические характеристики сепараторов типа НГС, где V – объём аппарата, DВ – внутренний диаметр, L – длина сепаратора, вычисленная исходя из его объёма и диаметра.

Пример условного обозначения сепаратора: НГС-0,6-3400, где НГС – нефтегазовый сепаратор; 0,6 – расчётное давление, МПа; 3400 – внутренний диаметр аппарата, мм.

studfiles.net

Промысловая подготовка нефти, процесс сепарации. Вертикальный и горизонтальный сепараторы

Целью промысловой подготовки нефти является ее дегазация, обезвоживания, обессоливания, стабилизация. Дегазация нефти осуществляется с целью отделения газа от нефти. Аппарат в котором это происходит называется сепаратор, а процесс называется сепарацией.

Процесс сепарации осуществляется в несколько этапов (ступеней). Чем больше этапов сепарации, тем больше дегазированной нефти из одного и того же количества пластовой жидкости. Однако при этом увеличивается капиталовложения. Число ступеней ограничивают 2-3мя.

Сепараторы бывают:

−         горизонтальные

−         вертикальные

−         турбосепаратор

−         гидроциклонный сепаратор

−         цилидрический сепаратор

−         гравитационный.

В различных сепараторах нефть от газа и воды отделяют для:

−         получения нефтяного газа используемого как химическое сырье или топливо

−         отделения воды при добыче нестойких эмульсий

−         уменьшение, перемешивание нефтегазового потока при перемешивании гидравлических сопротивлений, а также возможности образования нефтяных эмульсий

−         разложение образующейся пены

−         уменьшение пульсации давления при транспортировании нефтегазоводяной смеси по сборным коллекторам расположенным на ДНС и УПН

В нефтяных сепараторах любого типа различают 4 секции:

      I.     Основная сепарационная секция, служащая для отделения нефти от газа

   II.     Осадительная секция в которой происходит дополнительное выделение пузырьков газа

 III.     Секция сбора нефти предназначена как для сбора, так и для вывода нефти из сепаратора

 IV.     Каплеуловительная секция. Верх секции служит для улавливания мельчайших капелек жидкости уносимых потоком газов в газопровод

Работа сепараторов любого типа характеризуется 3мя показателями:

−         Степенью разгазирования нефти

−         Степенью очистки газа поступающего в газопровод от капелек нефти

−         Степень очистки нефти поступающей в нефтепровод от пузырьков газа

Эффективность работы по степени очистки зависит от следующих показателей: количество капельной жидкости уносимой потоком газа из каплеуловительной секции и число пузырьков газа уносимых потоком нефти из секции сбора нефти.

Чем меньше величина этих показателей, тем больше эффективность работы сепаратора.

Степень технического совершенства сепаратора характеризуется 3 показателями:

−         минимальным диаметром капель жидкости задерживаемых в сепараторе

−         максимум дополнительной скорости газового потока в свободном сечении или каплеуловительной секции сепаратора

−         времени пребывания жидкости в сепараторе, за которой происходит дополнительное разделение свободного газа от жидкости.

Вертикальный сепаратор

Представляет собой вертикально установленный цилиндрический корпус с полусферическими днищами, снабженные патрубками для ввода газожидкостной смеси и вывода газов и жидкой фаз. Газированная нефть под давлением по патрубку поступает в раздаточный коллектор 2, регулятор давления 3. В сепараторе поддерживается определенное давление, которое меньше начального давления газожидкостной смеси за счет уменьшения давления, из смеси выделяется растворенный газ, поскольку этот процесс не является мгновенным время пребывания смеси, в сепараторе увеличивает за счет наклонных полок 6 по которым она стекает в нижнюю часть сепаратора. Выделившийся газ поднимается вверх, проходит через жалюзины в каплеуловитель 4, служащий для отделения капель нефти далее направляется в газопровод. Уловленная нефть по газовой трубе стекает нефть вниз, контроль за уровнем нефти в нижней части сепаратора осуществляется с помощью регулятора 8 и уравнемерного стекла 11. Шлам (песок) отправляется по трубопроводу 9.

+         простота регулирования уровня жидкости, очистки от отложений парафина и механических смесей

+         занимают небольшую площадь, что особенно важно в условиях морских промыслов

−         меньшая производительность по сравнению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата

−         меньше эффективной сепарации

Горизонтальный сепаратор

 Из технологической емкости 1 внутри расположены наклонные полки 2, пеногаситель 3, влагоотделитель 5, устройство 7 для предотвращения образования воронки при дренаже нефти, воронка снабжена патрубком 10 для ввода газонефтяной смеси, штуцерами выхода газа 4 и нефти 6, люклаз 8.

Работает следующим образом:

Газонефтяная смесь через патрубок 10 и распространительное устройство 9 поступает на полки 2, по ним стекает в нижнюю часть технологической плоскости, нефть освобождается от пузырьков газа, проходит пеногаситель 3, где разрушается пена, влагоотделитель 5, где очищается от капель нефти и через штуцер выхода газа 4 выводится из аппарата. Дегазированная нефть накапливается в нижней части технологической емкости отводится через штуцер 6. Для повышения эффективности процесса сепарации горизонтальных сепараторов используются гидроциклонный устройства.

students-library.com

Технологическая схема сепарации нефти. — МегаЛекции

В промысловой практике в основном используются следующие типы сепараторов. Одноёмкостный гидроциклонный сепаратор предназначен для работы на первой ступени сепарации, а для нефтей с большими газовыми факторами – на второй и третьей ступенях. Одноёмкостный гидроциклонный сепаратор состоит из нескольких одноточных гидроциклонов и горизонтальной технологической ёмкости. Корпус одноточного гидроциклона типа ОГ-200, выполненный из труб, состоит из вертикальной части 2 и отвода 5, соединенных между собой фланцевым соединением 1 (рис. 1.9)

Рисунок 1.9 - Одноточный гидроциклон типа ОГ-200

Ввод нефтегазовой смеси в одноточный гидроциклон осуществляется через патрубок ввода 3, расположенный тангенциально к корпусу. Внутренняя полость патрубка ввода имеет прямоугольное сечение для того, чтобы при помощи вставных клиньев регулировать скорость нефтегазовой смеси на входе в одноточный гидроциклон. Внутри корпуса имеется направляющая трубка 4, вокруг которой закручивается газонефтяной поток. При этом нефть, имеющая значительно большую плотность, чем нефтяной газ, под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам гидроциклона, а нефтяной газ движется в центральной его части. Концентрично разделенный поток нефти и газа, вращаясь, опускается вниз по корпусу одноточного гидроциклона, в нижней части которого установлено переточное устройство 6, состоящее из отбойника 5 и козырька 7 и переводящее нефтяной поток с верхней образующей отвода на нижнюю вдоль стенки, чтобы исключить перемешивание нефти с потоком нефтяного газа. Разделенные потоки нефти и газа поступают в технологическую ёмкость.

Технологическая емкость предназначена для более полного отделения нефти от нефтяного газа и освобождения нефти от пузырьков нефтяного газа. Принципиальная схема одноемкостного гидроциклонного сепаратора на рисунке 1.10. Нефтегазовая смесь по линии 1 поступает во входной патрубок 2 одноточного гидроциклона А. С помощью секции перетока 5 нефть на повороте переводится на нижнюю стенку и попадает на сливные полки 6, установленные в технологической ёмкости Б, по которым тонким слоем, достаточно медленно, чтобы не вызвать пенообразование, стекает вниз. Технологическая ёмкость оснащена регулятором уровня 7, который с помощью клапана 9, установленного на линии вывода нефти 8, поддерживает определенный уровень нефти.

Рисунок 1.10 - Схема одноемкостного гидроциклонного сепаратора.

Газовый поток из гидроциклона А направляется в верхнюю часть технологической ёмкости Б, где переходит отбойную секцию, состоящую из отбойных пластин 11 и 13 и распределительных решеток 14, и по линии вывода газа 15 выводится из сепаратора.

Один гидроциклонный сепаратор содержит несколько одноточных гидроциклонов, установленных на технологической емкости, так что подходящий газонефтяной поток распределяется между ними равномерно. Нефтегазовый сепаратор типа НГС (рис. 1.11) представляет собой горизонтальный аппарат 1, внутри которого непосредственно у штуцера ввода нефтегазового потока 2, смонтированы распределительные устройства 3 и наклонные желоба (дефлекторы) 4 и 5. Газонефтяная смесь направляется на наклонные желоба, по которым плавно стекает вниз. При этом исключается пенообразование нефти, из неё выделяются пузырьки нефтяного газа. Нефтяной газ, отделившийся от нефти, проходит сначала фильтр грубой очистки 6, затем фильтр тонкой очистки 8, в которых улавливаются взвешенные капельки нефти, после чего выводится через штуцер выхода газа 7. Отсепарированная нефть выводится через патрубок выхода нефти 10, над которым установлен диск 9 для предотвращения воронкообразования и попадания газа в нефтяную линию.

Рисунок 1.11 – Схема нефтегазовый сепаратор типа НГС.

Сепараторы тарельчатого типа СГТ конструкции Грозненского нефтяного института предназначены для сепарации нефтегазовых смесей, характеризующихся высокими значениями газовых факторов (от 100 до 500 м3/м3). Сепаратор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, в котором имеются секции: приемная А, пеногасительная Б, сепарационная В и секция отбора жидкости Г (рис. 1.12).

Нефтегазовая смесь вводится в сепаратор через патрубок ввода 1, опущенный под слой жидкости для уменьшения пенообразования, возникающего при падении струи на поверхность жидкости. Из приемной секции А газ и нефть через переливную перегородку 2 поступают сначала впеногасительную секцию Б, в которой установлены пеногасительные решетки 3, а затем в сепарационную секцию В. Разрушение пены способствует лучшему выделению нефтяного газа из нефти.

Рисунок 1.12 – Сепаратор тарельчатого типа СГТ.

В верхней части сепарационной секции имеются штуцера вывода газа, под которыми расположены сетчатые каплеуловители 6. В сетчатых каплеуловителях улавливаются мельчайшие капельки нефти, взвешенные в газовом потоке. Нефтяной газ выводится из сепаратора через два штуцера, расположенных в сепарационной секции, и через штуцер, расположенный в секции отбора жидкости. Нефть, поступающая в сепарационную секцию, попадает на наклонные полки 4, на которых имеются отверстия с патрубками 5 для прохода нефтяного газа, выделяющегося из нефти, находящейся на нижележащих полках и внизу сепарационной секции. Наклонные полки по своей конструкции похожи на тарелки ректификационных колонн, поэтому сепаратор называется тарельчатым. Из сепарационной секции нефть перетекает под перегородкой 7 в секцию отбора жидкости, которая снабжена поплавковым регулятором уровня 8 для поддержания уровня жидкости в этой секции.

megalektsii.ru

Горизонтальный нефтегазовый сепаратор

 

Сущность изобретения. Горизонтальный нефтегазовый сепаратор включает в себя емкость, патрубки для входа продукции, для выхода нефти и газа, распределительное устройство, наклонные желоба, вертикальные , горизонтальные сетчатые каплеотбойники и диск для устранения попадания газа в выкидную линию. В зоне нефтяной базы установлены ведущий и ведомый валы со звездочками, кинематически связанные с цепной передачей, снабженной лопастями. Сочетание гравитационного разделения нефти и газа и механическое разделение нефти от отклюдированного газа при перемещении лопастей в зоне нефтяной фазы позволяет повышать эффективность сепарации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ° (я> э В 01 D 1.9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868215/26 (22) 21.09.90 (46) 30.11.92, Бюл. М 44 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" (72) Л.Т.Дытюк, В.Д.Сытник и А.И.Малолетнев (56) Справочник по нефтепромысловому оборудованию/Под ред. Е.И.Бухаленко, M,:

Недра, 1983, с.342. (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ Н Е ФТЕ ГАЗ ОВЫЙ СЕПАРАТОР (57) Сущность изобретения. Горизонтальный нефтегазовый сепаратор включает в сеИзобретение относится к технике сепарации в нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для отделения газа от продукции нефтяных скважин.

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации нефти, Поставленная цель достигается тем, что в горизонтальный нефтегазовый сепаратор, включающий емкость, патрубки для входа продукции, для выхода нефти и газа, распрвделительное устройство, наклонные желоба, вертикальные, горизонтальные сетчатые каплеотбойники и диск для устранения попадания газа в выкидную линию, дополнительно установлены ведущий и ведомый валы со звездочками, расположенными в зоне нефтяной фазы, кинематически

„„59„„1777929 А1 бя емкость, патрубки для входа продукции, для выхода нефти и газа, распределительное устройство, наклонные желоба, вертикальные, гооизонтальные сетчатые каплеотбойники и диск для устранения попадания газа в выкидную линию. В зоне нефтяной базы установлены ведущий и ведомый валы со звездочками, кинематически связанные с цепной передачей, снабженной лопастями. Сочетание гравитационного разделения нефти и газа и механическое разделение нефти от отклюдированного газа при перемещении лопастей в зоне нефтяной фазы позволяет повышать эффективность сепарации. 2 ил. связанными цепной передачей, снабженной лопастями.

На фиг.1 изображен горизонтальный нефтегазовый сепаратор, вид спереди; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Сепаратор содержит емкость 1, патрубок для входа продукции скважин 2, патрубок для выхода нефти 3 и патрубок для выхода газа 4, распределительное устройство 5, наклонные желоба 6 и 7, вертикальный

8 и горизонтальный 9 сетчатые каплеотбойники, диск 10 для устранения попадания газа в выкидную линию, ведущий вал 11 со звездочками 12 и ведомый вал 13 со звездочками 14, цепная передача 15, лопасти 16, привод 17 и сальниковое устройство 18.

Работает горизонтальный нефтегазовый сепаратор следующим образом, 1777929

Газонефтяная смесь поступает в емкость 1 через входной патрубок 2, изменяет свое направление на 90 и при помощи раси ределительн ого устройства 5 нефть вместе с остаточным газом направляется сначала в верхние наклонные 6, а затем в нижние 7 желоба.

Отделившийся от нефти газ проходит сначала вертикальный 8, а затем горизонтальный 9 сетчатые каплеотбойники. Эти каплеотбойники осуществляют тонкую очистку газа от капельной жидкости. Для отделения окклюдированного газа, а следовательно, для повышения эффективности сепарации, с помощью привода 17 приводится ва вращение ведущий вал 11 со звездочками 12, и с помощью цепной передачи 15, снабженной лопастями 16, через ведомый вал 13 и звездочки 14, осуществляется перемешивание верхнего газонасыщенного слоя нефти в которой находится большое количество газа, Выделившийся в сепараторе гаэ через патрубок 4, задвижку и регулирующий клапан (на рисунке не показаны) поступает в газосборную сеть.

Отсепарированная нефть, скопившаяся в нижней секции сбора жидкости сепарато5 ра, через выходной патрубок 3 поступает в резервуар.

Таким образом, достигается цель изобретения — повышение эффективности сепарации.

10 Формула изобретения

Горизонтальный нефтегазовый сепаратор, включающий емкость, патрубки для входа продукции, для выхода нефти и газа, распределительное устройство, наклонные

15 желоба, вертикальные и горизонтальные сетчатые каплеотбойники и диск для устранения попадания газа в выкидную линию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации неф20 ти, он снабжен установленным в нефтяной зоне ведущим и ведомым валами со звездочками и цепной передачей с лопастями, соединяющей валы.

17779?9

Составитель Л. Дытюк

Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Горизонтальный нефтегазовый сепаратор Горизонтальный нефтегазовый сепаратор Горизонтальный нефтегазовый сепаратор 

www.findpatent.ru

Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти

Изобретение относится к предварительной подготовке нефти и может найти применение на нефтепромысле для первичного разделения углеводородов, воды и газа. Обеспечивает повышение эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии и ликвидацию потерь легких углеводородов. Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти включает горизонтальный корпус, нагреватель, поперечную перегородку, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии, вывода газа, воды и нефти. Горизонтальный цилиндрический корпус снабжен отстойником в нижней части корпуса с наружным подогревателем. Штуцер входа углеводородного конденсата выполнен перфорированным и размещен выше минимального и ниже среднего уровня жидкости в сепараторе, за штуцером входа размещен сетчатый отбойник с размером ячеек сетки, за отбойником помещена разделительная зигзагообразная перегородка с горизонтальным участком, не доходящая сверху до корпуса. Штуцер выхода углеводородного конденсата выполнен с перфорированной частью на минимальном уровне жидкости в сепараторе и выходной частью выше среднего уровня жидкости в сепараторе. На корпусе дополнительно размещены штуцер выхода газа и штуцер выхода газа на факел, штуцеры дренажа воды из корпуса и отстойника, штуцер для предохранительного клапана, штуцеры уровнемеров в корпусе и отстойнике, штуцеры указателей уровня жидкости в корпусе и отстойнике, штуцер для термометра, штуцер для манометра, штуцер для пропарки, люк, две седловые опоры с опорными листами, одна из которых подвижная. 3 ил.

 

Изобретение относится к предварительной подготовке нефти и может найти применение на нефтепромысле для первичного разделения углеводородов, воды и газа.

Известна установка для внутрипромысловой подготовки нефти, включающая трехфазный сепаратор, который снабжен дестабилизатором на входе эмульсии в аппарат, и в котором входной патрубок перенесен на нижнюю образующую емкости на расстояние 0,5-1 м от перегородки, над входом эмульсии в аппарат на высоте также 0,5-1 м приварен нижним концом к перегородке и стенкам емкости наклонный желоб, обращенный дном вверх, открытой стороной вниз, нижний конец которого приварен к нефтесливной перегородке и, возможно, к стенкам емкости, верхний конец желоба по верхней образующей не доходит до эллиптического днища емкости на расстоянии 0,5-1 м на высоте, на 0,1-0,2 м выше высоты верхней кромки нефтесливной перегородки для пенистых нефтей или не выше нее для непенистых, нефтеотстойный отсек трехфазного сепаратора в верхней своей части снабжен двумя рядами перегородок с шагом 1,5-2 м: один ряд с нижней кромкой на уровне верхней кромки нефтесливной перегородки и верхней на уровне не выше половины просвета над перегородкой, а второй ряд, смещенный относительно первого на 0,3-0,5 шага, имеет форму сегмента с нижней образующей не ниже половины просвета над перегородкой; а при выполнении концевой сепарации в трехфазном сепараторе нефтесливной отсек снабжен пространственным лотком, составленным из трех пересекающихся плоских лотков: продольного, приваренного к верхней кромке перегородки и наклоненного к последней под острым углом, и двух поперечных, симметричных друг другу относительно вертикальной продольной плоскости симметрии емкости, образующих пространственный угол, ребро которого наклонено к горизонтали на угол 10-40 градусов навстречу потоку, при этом нижняя кромка поперечных пластин расположена не выше диаметра емкости, а между продольными и поперечными лотками, перегородкой и стенкой емкости имеются щели для прохождения стекающей нефти (патент РФ №2238403, кл. Е21В 43/34, опубл. 20.10.2004).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является сепаратор для дегазации и обезвоживания нефти, включающий горизонтальный корпус, нагреватель, поперечные перфорированные перегородки, отстойную секцию, секцию нагрева, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии, вывода газа, воды и нефти. Патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии размещен в первой секции сепаратора, нагреватель размещен во второй секции сепаратора, нагреватель выполнен в виде, по крайней мере, двух размещенных один над другим рядов параллельных труб, соединенных по торцам горизонтальными коллекторами, верхний из горизонтальных коллекторов соединен с патрубком ввода теплоносителя, нижний из горизонтальных коллекторов соединен с патрубком вывода теплоносителя, горизонтальные коллекторы соседних по высоте рядов труб соединены друг с другом со стороны, противоположной патрубкам для ввода и вывода теплоносителя, трубы в каждом ряду установлены с уклоном от входного коллектора к выходному, на разделе первой и второй секций сепаратора установлены поперечные перфорированные перегородки, первая из которых перфорирована в верхней части и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, а вторая перфорирована в верхней части на меньшую высоту и установлена с большим зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, чем первая перегородка, и частично перфорирована в нижней части, патрубок вывода газа размещен в верхней части между перегородками, патрубок вывода воды размещен во второй секции вблизи от перегородок, патрубок вывода нефти размещен в торце второй секции (патент РФ №2206734, кл. Е21В 43/34, опубл. 20.06.2003 - прототип).

Общим недостатком известных устройств является невысокая эффективность разделения эмульсии из легких углеводородов, воды и газа, большие потери легких фракций, уносимых с газом.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, ликвидации потерь легких углеводородов.

Задача решается тем, что в сепараторе для внутрипромысловой подготовки нефти, включающем горизонтальный корпус, нагреватель, поперечную перегородку, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии, вывода газа, воды и нефти, согласно изобретению, горизонтальный цилиндрический корпус снабжен отстойником в нижней части корпуса с наружным подогревателем, штуцер входа углеводородного конденсата выполнен перфорированным и размещенным выше минимального и ниже среднего уровня жидкости в сепараторе, за штуцером входа размещен сетчатый отбойник с размером ячеек сетки, за отбойником помещена разделительная зигзагообразная перегородка с горизонтальным участком, не доходящая сверху до корпуса, штуцер выхода углеводородного конденсата выполнен с перфорированной частью на минимальном уровне жидкости в сепараторе и выходной частью выше среднего уровня жидкости в сепараторе, на корпусе дополнительно размещены штуцер выхода газа и штуцер выхода газа на факел, штуцеры дренажа воды из корпуса и отстойника, штуцер для предохранительного клапана, штуцеры уровнемеров в корпусе и отстойнике, штуцеры указателей уровня жидкости в корпусе и отстойнике, штуцер для термометра, штуцер для манометра, штуцер для пропарки, люк, две седловые опоры с опорными листами, одна из которых подвижная.

Сущность изобретения

При дегазации и обезвоживании нефти в условиях нефтепромысла проводят гравитационное разделение газоводонефтяной эмульсии в сепараторе. При этом не всегда удается обеспечить высокую эффективность процесса разделения газоводонефтяной эмульсии. При разделении нефтяной эмульсии, состоящей из углеводородного конденсата, воды и газа, возникают большие потери конденсата из-за его испарения и выхода из сепаратора вместе с газом. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, снижение потерь легких углеводородов. Задача решается сепаратором для внутрипромысловой подготовки нефти, представленным на фиг. 1, 2, 3.

На фиг. 1, 2, 3 приняты следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - опора подвижная, 3 - опора неподвижная, 4 - отстойник, 5 - зигзагообразная перегородка, 6 - сетчатый отбойник, 7 - подогреватель, 8 - обечайки, 9 - штуцеры для уровнемеров, 10 - штуцер входа нефтяной эмульсии, 11 - штуцер выхода углеводородного конденсата, 12 - штуцер выхода газа, 13 - штуцер для дренажа из корпуса, 14 - штуцер выхода газа на факел, 15 - штуцер дренажа из отстойника, 16 - штуцер для предохранительного клапана, 17 - штуцеры указателей уровня жидкости в корпусе и отстойнике, 18 - штуцер для термометра, 19 - штуцер для манометра, 20 - штуцер для пропарки, 21 - люк.

Зигзагообразная перегородка 5 имеет горизонтальный участок 22. Перфорированный штуцер 11 выполнен зигзагообразным с перфорированной частью 23 на минимальном уровне жидкости в сепараторе и выходной неперфорированной частью 24 выше среднего уровня жидкости в сепараторе. Сетчатый отбойник представляет собой каркас из двух колец в сборе, приваренных к корпусу, между которыми установлен комплект из 9 секций. Высота каждой секции 300 мм. Каждая секция изготавливается на базе насадки из рукава сетчатого РС-12Х18Н10Т ТУ26-02-354-85. При установке комплекта секций в каркас сетчатого отбойника обеспечивают плотное прилегание секций сетчатого отбойника друг к другу и к стенкам обечайки. Затем секции крепят между собой планками с помощью болтов и гаек.

Укладку рукавов сетчатых в секции насадки производят равномерно поочередно вдоль и поперек секций. Равномерность укладки сетчатых рукавов в секциях контролируют после установки отбойника в аппарате путем просмотра секций на источник света мощностью не менее 40 Вт. Прямой луч света не должен проникать через секции и стыки.

Монтаж и демонтаж каждой секции осуществляют через люк-лаз аппарата. Корпус 1 имеет цилиндрическую форму и расположен горизонтально на 2 опорах: подвижной 2 и неподвижной 3. Корпус 1 выполнен из стали с прочностью,достаточной для выдерживания внутри корпуса 1 повышенного давления порядка 5-7 МПа. В корпусе поддерживают давление порядка 5-7 МПа. Подвижная опора компенсирует изменения линейных размеров корпуса 1 при изменении внутреннего давления и температуры. Через перфорированный штуцер 10 в корпус 1 подают нефтяную эмульсию в виде углеводородного конденсата (компрессионный бензин, гексан и вода), в основном, под слой жидкости, таким образом происходит разбрызгивание продукта под высоким давлением. При проходе через сетчатый отбойник 6 происходит дробление углеводородного конденсата на газ, бензин и прочую жидкость. После дробления значительная часть капельной жидкости под действием гравитационных сил оседает, попадая в отстойник 4, а газ выводится через штуцер 12 выхода газа и выхода газа на факел 14. Сепаратор разделен на 2 части перегородкой 5, не доходящей сверху до корпуса 1. При работе сепаратора легкие фракции углеводородного конденсата переливаются через перегородку 5, а тяжелые оседают в отстойнике 4. Перегородка 5 выполнена зигзагообразной с горизонтальным участком 22. При переливе жидкости через перегородку 5 горизонтальный участок 22 предотвращает ударное воздействие переливающегося потока на слой жидкости за перегородкой 5 и уменьшает перемешивание жидкости за перегородкой. Высота размещения горизонтального участка 22 определяется высотой жидкости за перегородкой 5, ниже которой перемешивание жидкостей при переливе становится значимым для сепарации. Выше этой высоты перемешивание жидкостей при переливе не сказывается значительно на качестве сепарации. Высоту подбирают опытным путем. Отстойник 4 снабжен наружным подогревателем 7. За счет местного прогрева жидкостей в отстойнике 4 происходит дальнейшее разделение жидкости на воду и бензин. Воду сливают через дренажный штуцер 13.

Выполнение штуцера выхода углеводородного конденсата 11 зигзагообразным с перфорированной частью 23 на минимальном уровне жидкости в сепараторе и выходной неперфорированной частью 24 выше среднего уровня жидкости в сепараторе позволяет, с одной стороны, максимально увеличить сбор легкой нефтяной фракции типа бензина с минимального уровня жидкости в сепараторе, а с другой стороны, создать гидрозатвор на выходе из сепаратора, уменьшающий отрицательное воздействие обратного движения жидкости при незапланированном превышении давления за сепаратором.

Газ, образующийся при сепарации, отводят через штуцер выхода газа и штуцер выхода газа на факел. Выход газа на факел необходим для управляемого сжигания сопутствующего газа или при аварийном скачке давления, когда штуцер выхода газа не справляется.

Остатки жидкости в виде воды ниже минимального уровня в сепараторе сливают через дренажный штуцер 13 в корпусе 1 и дренажный штуцер 15 в отстойнике 4.

Для предотвращения незапланированного повышения давления в корпусе 1 имеется штуцер для предохранительного клапана 16, в который вставляют соответствующий предохранительный клапан.

Через штуцеры уровнемеров 9 в корпусе и отстойнике производят общее определение уровня жидкости в сепараторе. Дополнительно предусмотрены штуцеры указателей уровня жидкости в корпусе и отстойнике 17, через которые осуществляют определения текущих значений уровней различных жидкостей в корпусе и отстойнике

К штуцеру для термометра 18 подсоединяют термометр, через который контролируют температуру в сепараторе, к штуцеру для манометра 19 подсоединяют манометр, через который контролируют давление в сепараторе, через штуцер для пропарки 20 производят пропарку сепаратора при ремонтных работах, через люк 21 осуществляют проникновение внутрь корпуса 1.

В качестве примера приводим данные по заявленному сепаратору.

Сепаратор нефтегазовый представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат объемом V=28 м3,работающий под давлением 5,88 МПа.

Корпус выполнен из сварной цилиндрической обечайки с диаметром корпуса 2200 мм, длиной 6600 мм, двух приварных эллиптических днищ. В нижней части корпуса предусмотрен отстойник с внутренним диаметром 1200 мм, длиной 930 мм и приварным эллиптическим днищем. Для поддержания необходимых рабочих параметров предусмотрен наружный подогреватель по днищу отстойника.

Аппарат установлен на две седловые опоры с опорными листами, одна из которых подвижная.

На входе углеводородного конденсата установлен сетчатый отбойник высотой 1540 мм и шириной 230 мм, также установлена разделительная перегородка за отстойником. На аппарате также предусмотрены штуцера для контроля уровня среды. Также предусмотрены штуцеры для установки датчиков замера давления и температуры, предохранительный клапан. Для монтажа внутренних устройств и ремонта, аппарат оборудован люком.

Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти работает следующим образом.

Через перфорированный штуцер входа происходит вход углеводородного конденсата (компрессионный бензин, гексан и вода) под слой жидкости, т.е. разбрызгивание продукта под высоким давлением. При проходе через сетчатый отбойник происходит дробление углеводородного конденсата на газ, бензин и жидкость. После дробления, значительная часть капельной жидкости под действием гравитационных сил оседает, попадая в отстойник, а газ выводится через штуцер выхода газа и выхода газа на факел.

Водоотделительный и бензиновый отсеки разъединены перегородкой. Легкие фракции углеводородного конденсата переливаются через перегородку, а тяжелые оседают в отстойнике. Отстойник снабжен наружным подогревателем с рабочей температурой теплоносителя 120°C. В отстойнике также происходит дальнейшее разделение жидкости. Воду сливают через дренажный штуцер.

Через перфорированный штуцер выхода производят удаление из сепаратора углеводородного конденсата (бензина) до минимального уровня жидкости примерно 220 мм, остатки жидкости сливают через дренажный штуцер.

В результате удается решить задачу повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, добиться полного разделения и ликвидировать потери легких углеводородов.

Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти, включающий горизонтальный корпус, нагреватель, поперечную перегородку, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии, вывода газа, воды и нефти, отличающийся тем, что горизонтальный цилиндрический корпус снабжен отстойником в нижней части корпуса с наружным подогревателем, штуцер входа углеводородного конденсата выполнен перфорированным и размещен выше минимального и ниже среднего уровня жидкости в сепараторе, за штуцером входа размещен сетчатый отбойник с размером ячеек сетки, за отбойником помещена разделительная зигзагообразная перегородка с горизонтальным участком, не доходящая сверху до корпуса, штуцер выхода углеводородного конденсата выполнен с перфорированной частью на минимальном уровне жидкости в сепараторе и выходной частью выше среднего уровня жидкости в сепараторе, на корпусе дополнительно размещены штуцер выхода газа и штуцер выхода газа на факел, штуцеры дренажа воды из корпуса и отстойника, штуцер для предохранительного клапана, штуцеры уровнемеров в корпусе и отстойнике, штуцеры указателей уровня жидкости в корпусе и отстойнике, штуцер для термометра, штуцер для манометра, штуцер для пропарки, люк, две седловые опоры с опорными листами, одна из которых подвижная.

www.findpatent.ru