Трехфазный сепаратор. Трехфазный сепаратор нефти принцип работы


Трехфазный сепаратор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Трехфазный сепаратор

Cтраница 4

Наиболее эффективно проблема сепарации газа, сброса и очистки свободной пластовой воды в условиях ДНС может быть решена с использованием трехфазных сепараторов и концевых делителей фаз, а также их сочетаний при условии соблюдения некоторых технологических принципов.  [46]

По эффективности наиболее высокие требования предъявляют к входным сепараторам, к маслоотделителям в схемах с адсорбционной осушкой газа и к трехфазным сепараторам, где требуется обеспечить низкий унос дорогостоящего гликоля.  [47]

Технологическая часть ГПНУ, предназначенная для подготовки рабочей жидкости в объеме, обеспечивающем эксплуатацию 14 скважин куста, состояла из двух горизонтальных трехфазных сепараторов вместимостью 11 м3, трех центробежных насосов и девяти конических наклонных сепараторов для удаления механических примесей из жидкости.  [48]

Затем он охлаждается до 35 С в воздушном холодильнике, чтобы сконденсировать воду и углеводороды, которые он принес, и поступает в трехфазный сепаратор. Газ после сепаратора направляется на вход в адсорбер, который находится на стадии адсорбции. Вода и углеводороды разделяются отстаиванием и отправляются за пределы установки.  [49]

Выделившаяся в низкотемпературном сепараторе II ступени жидкая фаза ( углеводородный конденсат и раствор ДЭГ примерно 60 % - ной концентрации) перетекает в трехфазный сепаратор II ступени 6; отсюда углеводородный конденсат подается в конденсато-сборный коллектор групповой установки, а раствор ДЭГ - на блок регенерации.  [50]

Силовая и технологическая наземная часть установки смонтирована на общей раме и включала в себя: горизонтальный трехплунжерный силовой насос фирмы Ойлвелл с приводом от газового двигателя мощностью 110 л. с., горизонтальный трехфазный сепаратор объемом около 1 5 м3, рассчитанный на максимальное давление в 9 кгс / см2, с пневматическим регулятором уровня и станцию управления. В насосе установлены плунжеры минимального диаметра ( 32 мм), расчетная подача насоса с такими плунжерами составляет 35 м3 / сут.  [51]

Если есть возможность для данного участка подобрать высокоэффективный деэмульгатор, который при добавке его в рабочую жидкость позволяет предупреждать образование стойких нефтяных эмульсий в скважине, то для подготовки рабочей жидкости достаточно будет установить трехфазный сепаратор.  [53]

В ОАО Оренбургнефть разработана система подготовки нефти [294, 295], которая предусматривает постоянный отбор промежуточного слоя из аппаратов специальными заборными устройствами [295-298], нагрев его до 60 С, последовательную обработку в двухфазном декантере и трехфазном сепараторе. Выделенная из промслоя нефть компаундируется с основным потоком нефти на ступени горячей сепарации, шлам выводится в шламонакопитель.  [54]

В качестве сепараторов с предварительным сбросом свободной воды могут использоваться установки типа УПС ( установки с предварительным сбросом свободной воды) производительностью до 10 000 м3 / сут на рабочее давление 0 6 МПа ( 6 кгс / см2), а также трехфазный сепаратор производительностью 20 000 т / сут на рабочее давление 0 6 МПа ( 6 кгс / сма) конструкции Гипротюменнефтегаз.  [55]

Вертикальными трехфазными замерными сепараторами оснащаются автоматизированные групповые установки типа АГМ-3, работающие на нефтяных месторождениях Азербайджанской ССР. Использование трехфазных сепараторов на установках типа АГМ-3 дает возможность раздельно измерять продукцию скважин по воде и нефти. Горизонтальные трехфазные сепараторы обычно устанавливаются на ЦППН для сброса основного объема свободной воды из продукции скважин до ее поступления в основные нагревательные аппараты.  [56]

В зарубежной практике на нефтяных промыслах используются газонефтяные сепараторы двух типов - двухфазные и трехфазные. В трехфазных сепараторах, помимо отделения газа от нефти, отделяется также и вода. Как двухфазные, так и трехфазные сепараторы выполняются вертикальными, горизонтальными и сферическими.  [57]

На нефтяных промыслах используются газонефтяные сепараторы двух типов: двух - и трехфазные. В трехфазных сепараторах помимо отделения газа от нефти отделяется также и вода.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Трехфазный сепаратор

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения промысловой эмульсии, состоящей из компонент с различными химико-физическими свойствами. Устройство содержит горизонтальный резервуар, патрубок ввода эмульсии, вертикальный патрубок, патрубок вывода газа, нефти, воды и стакан дренажа механических примесей. Поступающая в вертикальный стакан эмульсия за счет центробежных сил разделяются на легкую и тяжелую. Легкая за счет центробежных сил поднимается по патрубку, попадая в резервуар выше уровня раздела нефть-газ. Взаимное расположение стакана шламосборника, вертикального патрубка, их размеры позволяют улучшить гидродинамические параметры потока, предупреждают прорыв газовой фазы через эмульсионный слой. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения промысловой эмульсии, состоящей из компонент с различными плотностями.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является отстойник типа ОГ-200 1, содержащий резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубком ввода эмульсии, нефти и газа, перфорированный раздаточный коллектор, соединенный с патрубком ввода эмульсии, закрепленным в боковой поверхности по нижней образующей, и патрубки вывода газа и нефти, закрепленные в верхней части резервуара. Отстойники такого типа имеют несколько существенных конструктивных недостатков, важнейшими из которых являются: постоянный диаметр перфорации раздаточного коллектора, вследствие чего механические примеси перекрывают периферийную зону маточника, поэтому в работе задействовано всего несколько начальных перфорационных отверстий и большая часть объема отстойника не работает; сложность регулировки отвода свободного газа, вследствие чего газ попадает в отстойную секцию и барботирует промежуточный слой, увеличивая дополнительно количество стойкой эмульсии в разделяющейся нефти; перекрытие значительного количества перфорационных отверстий, приводящее к процессу образования более стойкой эмульсии вследствие дроссель-эффекта. Цель изобретения уменьшение металлоемкости устройства, вовлечение в работу всего объема. Для этого в известное устройство, содержащее резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубками ввода эмульсии, вывода газа и нефти, дренажной воды, дополнительно введены стакан дренажа механических примесей, патрубок вывода шлама, вертикальный патрубок, соединенный тангенциально с патрубком ввода эмульсии, верхний срез которого находится выше раздела "нефть-газ", нижний срез вертикального патрубка находится ниже границы раздела "нефть-вода". Стакан дренажа механических примесей, из которого осуществляется вывод шлама, расположен соосно с вертикальным патрубком, диаметр которого превышает диаметр вертикально патрубка не менее, чем в два раза, высота последнего не ниже нижнего среза вертикального патрубка. На чертеже изображено устройство трехфазный сепаратор. Трехфазный сепаратор содержит горизонтальный резервуар 1, патрубок ввода эмульсии 2, вертикальный патрубок 3, патрубок вывода газа 4, патрубок вывода нефти 5, патрубок вывода воды 6, стакан дренажа механических примесей 7, патрубок вывода шлама 8. Устройство работает следующим образом. Поступающая эмульсия с вязкостью не более 10-15 сП поступает тангенциально в вертикальный патрубок, уровень врезки которого определяется отношением нефтяной и водной фаз, отсчитывается от нижнего среза вертикального патрубка, где за счет центробежной силы тяжелые капельки жидкости осаждаются, а легкие фракции, включая газовую фазу, отжимаемые в центр патрубка, подымаются и через верхний срез поступают в емкость. При таком размещении исключается проскок газа через нижний срез и вследствие этого барботаж промежуточного слоя, улучшаются гидродинамические характеристики потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии. Диаметр вертикального патрубка определяется из расчета создания центробежных перегрузок не менее 2g. Типоразмер горизонтального резервуара, а вследствие этого и все остальные параметры трехфазного сепаратора, зависит от степени дисперсности промысловой эмульсии, ее расхода, физико-химических свойств. Технико-экономическим преимуществом предлагаемого технического решения является вовлечение в работу всего объема аппарата, улучшение гидродинамических параметров потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии, предупреждение проскока свободного газа через промежуточный эмульсионный слой, вследствие чего исключается его барботаж, улучшая тем самым качество разделения промысловой эмульсии, уменьшение металлоемкости аппарата.

Формула изобретения

ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий горизонтальный резервуар с патрубками ввода эмульсии, вывода газа, нефти и дренажной воды, отличающийся тем, что он снабжен стаканом дренажа механических примесей с патрубком вывода шлама, вертикальным патрубком, соединенным тангенциально с патрубком ввода эмульсии и расположенным соосно со стаканом дренажа, причем верхний срез вертикального патрубка расположен выше границы раздела нефть газ, нижний срез ниже границы раздела нефть вода, диаметр стакана превышает диаметр вертикального патрубка не менее чем в два раза, а верхняя кромка стакана расположена не ниже нижнего среза вертикального патрубка.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

 

Полезная модель направлена на создание конструкции трехфазного сепраратора, позволяющей глубоко обезводить нефть любого типа с большим газосодержанием. Это достигается тем, что в трехфазном сепараторе, включающим емкость со штуцерами ввода газожидкостной смеси и вывода разделившихся фаз, поперечную перегородку, последняя установлена с возможностью образования сепарационного отсека и отсека гидростатического отстоя. Сепарационный отсек образован перед поперечной перегородкой и оборудован устройством приема нефтеводогазовой смеси, выполненным в виде наклонного полочного элемента, и устройством улавливания капельной жидкости в виде коалесцирующего блока. За перегородкой последовательно по ходу движения жидкости в отсеке гидростатического отстоя установлен короб с продольными перегородками и распределителями. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к аппаратам для сепарации и глубокого обезвоживания нефти в нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в других отраслях для разделения смесей жидкости и газа.

Особенно эффективно применение для разделения продукции скважин с большой обводненностью и необходимостью глубокого обезвоживания нефти любого типа, с большим газосодержанием или после ее нагрева, предварительно обработанной деэмульгатором.

Из уровня техники известны аппараты для разделения трехфазных смесей (нефть - вода - газ), в которых повышение качества отделившихся фаз достигается за счет выделения в них объема в виде камеры для сбора отделившейся нефти (Авторское свидетельство СССР N 801847, МПК B01D 17/04, опубл. 07.02.1981; патент США N 3971719, МПК В01D 17/02, 27.07.1976; Авторское свидетельство СССР N 1142136, МПК В01D 17/04, опубл. 28.02.1985). Аппараты содержат горизонтальную цилиндрическую емкость со штуцерами ввода эмульсии нефти и вывода отделившихся фаз, систему перегородок и полуперегородок, делящих емкость на отсеки, и в середине емкости - камеру для сбора отделившейся нефти. Конструкция этих аппаратов позволяет повысить качество отделившейся нефти, но за счет загромождения аппарата сложными конструкторскими элементами, особенно в отстойной камере, снижается ее рабочий объем и, соответственно, снижается производительность аппарата в целом, а также качество отделившейся воды.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату является трехфазный сепаратор (свидетельство на полезную модель РФ 26440 В01D 17/028, опубл. 10.12.2002), состоящий из корпуса, с использованием в своей конструкции для разделения фаз поперечной переливной перегородки и насадки, выполненной из установленных вертикально гофрированных листов с трапециевидным профилем гофров. Недостатком известного трехфазного сепаратора является то, что его конструкция не способствует разделению фаз при условии большого газосодержания, не обеспечивает глубокое обезвоживание нефтяной эмульсии, а способствует интенсификации процесса укрупнения капель эмульгированной воды в насадке.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании конструкции трехфазного сепраратора, позволяющей глубоко обезводить нефть любого типа с большим газосодержанием.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что в трехфазном сепараторе, включающим емкость со штуцерами ввода газожидкостной смеси и вывода разделившихся фаз, поперечную перегородку, последняя установлена с возможностью образования сепарационного отсека и отсека гидростатического отстоя, при этом сепарационный отсек образован перед поперечной перегородкой и оборудован устройством приема нефтеводогазовой смеси, выполненным в виде наклонного полочного элемента, и устройством улавливания капельной жидкости в виде коалесцирующего блока, а за перегородкой последовательно по ходу движения жидкости в отсеке гидростатического отстоя установлен короб с продольными перегородками и распределителями.

Кроме того, устройство приема нефтеводогазовой смеси установлено перед выходным патрубком штуцера ввода последней.

Кроме того, устройство улавливания капельной жидкости совмещено со штуцером вывода отделившегося газа.

Кроме того, в верхней части короба смонтированы газоотводные устройства.

Кроме того, газоотводное устройство выполнено в виде патрубка с установленным на него распределительным устройством, соединяющим верхнее пространство короба с верхней частью емкости.

Образование сепарационного отсека перед поперечной перегородкой и оборудование его устройством приема нефтеводогазовой смеси и устройством улавливания капельной жидкости значительно повышает качество сепарации за счет гашения пульсации поступающего потока и гашения образовавшейся пены.

Выполнение устройства улавливания капельной жидкости в виде коалесцирующего блока обеспечивает отбор свободного выделившегося газа из сепарационной зоны, что позволяет максимально исключить его влияние на последующую подготовку нефти в трехфазном сепараторе.

Выполнение газоотводных устройств в виде патрубка с установленным на него распределительным устройством, соединяющим верхнее пространство короба с верхней частью емкости, позволяет обеспечить стабильность гидростатического режима отстаивания эмульсии под коробом, гарантирует достижение максимальной производительности сепаратора и глубины обезвоживания независимо от количества газа, содержащегося в нефтяной эмульсии.

Заявляемая совокупность конструктивных признаков трехфазного сепаратора значительно интенсифицирует процесс разделения эмульсии, повышая при этом качество разделившихся фаз.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста в области сепарации и обезвоживания нефтегазоводяных эмульсий, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления трехфазного сепаратора, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения трехфазного сепаратора, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой.

Представленный вариант исполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:

- на фиг.1 изображен общий вид трехфазного сепаратора;

- на фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1;

- на фиг.3 изображен вид сбоку (вид по стрелке В)

- на фиг.4 показан узел Б на фиг.1;

- на фиг.5 изображен вид по стрелке Г на фиг.4.

В графических материалах соответствующие конструктивные элементы трехфазного сепаратора обозначены следующими позициями:

1. - корпус;

2. - штуцер ввода нефтеводогазовой эмульсии;

3. - штуцер вывода газа;

4. - штуцер вывода обезвоженной нефти;

5. - штуцер вывода отделившейся воды;

6. - разделительная перегородка;

7. - устройство приема нефтеводогазовой смеси;

8. - короб;

9. - продольная перегородка;

10. - прорезь;

11. - прорезь;

12. - распределитель;

13. - поперечная перегородка;

14. - газоотводное устройство;

15. - устройство улавливания капельной жидкости;

16. - отверстие.

Трехфазный сепаратор состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1 со штуцерами ввода нефтеводогазовой эмульсии 2, вывода газа 3, вывода обезвоженной нефти 4, вывода отделившейся воды 5. Перегородка 6 разделяет конструкцию сепаратора на два отсека: сепарационный и отсек гидростатического отстоя. Штуцер 2 ввода нефтеводогазовой эмульсии оснащен устройством 7 приема нефтеводогазовой смеси. Штуцер вывода отделившегося газа оснащен устройством для улавливания капельной жидкости 15.

В отсеке для гидростатического отстоя установлен короб 8, образующий камеру для подготовки эмульсии к расслоению и отделению свободной воды. Внутри короба, вдоль его стенок смонтированы продольные перегородки 9, увеличивающие время пребывания эмульсии. В нижней части перегородок 9 и боковых стенках короба 8 выполнены прорези 10 и 11. Над прорезями в стенках короба 8 установлены распределители 12. Торцы короба 8 перекрывают перегородки 6 и 13. В верхней части короба у перегородок 6 и 13 смонтированы газоотводные устройства 14, соединяющие через отверстия в коробе 8 пространство под ним с верхней частью сепаратора и предотвращающие скопление образовавшегося газа при гидростатическом отстое эмульсии.

Трехфазный сепаратор работает следующим образом.

Нефтяная газожидкостная эмульсия с высокой обводненностью, обработанная деэмульгатором, из добывающих скважин поступает в сепаратор через штуцер 2, оснащенный устройством 7 приема нефтеводогазовой смеси, например, наклонным полочным элементом. Устройство 7 принимает на себя струю жидкости из штуцера ввода 2, эмульсия распределяется по его поверхности и стекает по наклонной части. Назначение устройства 7 приема нефтегазовой смеси - интенсификация газовыделения из эмульсии и ослабление действия ударных нагрузок при пульсирующем режиме подачи эмульсии в сепаратор.

Газосепарация нефти происходит в сепарационном отсеке перед разделительной перегородкой 6. Отделившийся газ выводится через штуцер 3, совмещенный с устройством 15 улавливания капельной жидкости, представляющим собой коалесцирующий блок, состоящий из перфорированных решеток, установленных последовательно в наклонном лотке. Конденсат, образующийся при прохождении газа через устройство улавливания капельной жидкости, стекает по наклонной плоскости лотка и через отводной патрубок поступает самотеком в сепарационный отсек аппарата. Разгазированная при давлении сепарации нефтеводяная эмульсия через отверстие 16 разделительной перегородки 6 поступает под короб 8 в отсек для гидростатического отстоя, в результате обеспечиваются равные условия разделения всего потока поступающей на разделение эмульсии. Нефтяная эмульсия поступает в пространство между продольными перегородками 9. Далее через прорези 10 в перегородках 9 эмульсия поступает под боковые стенки короба 8 и через прорези 11 под распределители 12.

Через боковые стенки распределителей 12 эмульсия равномерно распределяется по сечению сепаратора, что обеспечивает эффективное разделение ее в отстойном объеме на нефть и воду. Отделившаяся вода движется вниз аппарата и выводится через штуцер 5 вывода воды. Отделившаяся нефть поднимается в верхнюю часть сепаратора и выводится через штуцер 4 вывода нефти.

Предлагаемое техническое решение конструкции трехфазного сепаратора для разделения фаз и глубокого обезвоживания нефти (ТФСК-Г), сочетающей в себе сепарационный отсек и систему гидростатического отстоя, повышает производительность аппарата за счет увеличения времени отстаивания нефтяной фазы, эффективности сепарационного отсека, исключающего влияние отделившегося газа на дальнейшее разделение нефтяной эмульсии, а также сокращает объем емкостной аппаратуры и, как следствие, эксплуатационные затраты.

Предлагаемая конструкция испытана в условиях нефтяного месторождения и показала высокую надежность и производительность, с высоким качеством отделившихся фаз.

1. Трехфазный сепаратор, включающий емкость со штуцерами ввода нефтеводогазовой смеси и вывода разделившихся фаз, поперечную перегородку, отличающийся тем, что последняя установлена с возможностью образования сепарационного отсека и отсека гидростатического отстоя, при этом сепарационный отсек образован перед поперечной перегородкой и оборудован устройством приема нефтеводогазовой смеси, выполненным в виде наклонного полочного элемента, и устройством улавливания капельной жидкости в виде коалесцирующего блока, а за перегородкой последовательно по ходу движения жидкости в отсеке гидростатического отстоя установлен короб с продольными перегородками и распределителями.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что устройство приема нефтеводогазовой смеси установлено перед выходным патрубком штуцера ввода последней.

3. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что устройство улавливания капельной жидкости совмещено со штуцером вывода отделившегося газа.

4. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что в верхней части короба смонтированы газоотводные устройства.

5. Сепаратор по п.4, отличающийся тем, что газоотводное устройство выполнено в виде патрубка с установленным на него распределительным устройством, соединяющим верхнее пространство короба с верхней частью емкости.

poleznayamodel.ru