Сепаратор

СОГОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1768221 А 1 5 В 01 О 19/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ельскийих, Ю.Н,следов ленно лесовс ва трансп дородн .Б.2 рти хра х газов я: устроиство ния газонефтяжит трубы-секОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Сущность изобретенпредназначено для разделныхсмесей, Сепараторсоде Изобретение касается добычи и переработки нефти и газа и относится к устройствам разделения газонефтяных смесей.Целью изобретения является повышение эффективности сепарации газожидкостных потоков. Это приводит к сокращению потерь углеводородов при сепарации нефти с газовым фактором нефти до 5000 м /м, Цель достигается тем, что сепаратор, включающий трубы-секции, расположенные в одной вертикальной плоскости и содержащие среднюю секцию, снабженную с одной стороны подводящим газожидкостную смесь патрубком и закрепленным в секциисепарирующим элементом, верхнюю секцию с патрубком отвода газа и нижнюю секцию с патрубком отвода жидкости, Средняя секция снабжена дополнительным подводящим патрубком, расположенным с противоположной стороны секции по отношению к подводящему смесь патрубку, сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного экрана с симметричции, расположенные в вертикальнои плоскости, Средняя секция снабжена подводящим газожидкостную смесь патрубком и сепарирующим элементом. Кроме того, она снабжена дополнительным подводящим патрубком, расположенным с противоположной стороны по отношению к подводящему смесь патрубку. Сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного эрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами. Экран закреплен в верхней и нижней секциях перпендикулярно оси средней секции, 1 ил. но установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами, которые закреплены в средней секции соосно ей, а экран закреплен в верхней и нижней секциях в плоскости их оси и перпендикулярно оси средней секции,Конструктивно решение сепаратора в виде труб-секций, расположенных в одной вертикальной плоскости, с установкой верхней и нижней секций на средней секции вертикально и соосно, установка дополнительного патрубка на свободном конце горизонтальной средней секции, а также новое конструктивное решение сепарирующего элемента из таких элементов, как плоский поперечный экран и полые цилиндры, их взаимное расположение и крепление позволяют производить сепарацию нефтегазовых смеси при газовом факторе до 5000 м /м при нормальных потерях углеводородов.Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан продольный разрез сепаратора, 1768221Сепаратор включает среднюю секцию 1 с входным патрубком 2 и сепарирующим элементом 3, верхнюю секцию 4 с патрубком отвода газа 5, нижнюю секцию 6 с патрубком отвода жидкости 7, второй входной парубок 8 на средней секции 1, плоский поперечный экран 9 и полые цилиндры 10 и 11, из которых состоит элемент 3, а также узлы крепления 12 стаканов в средней секции,Элементы сепаратора закрепляются посредством электросварки.В горизонтальную среднюю секцию 1 врезаны верхняя 4 и нижняя 6 секции таким образом, что они расположены вертикально и соосно. В их пересечении соосно средней секции установлен элемент 3. Плоский поперечный экран 9 элемента 3 закрепляется в нижней 6 и верхней 4 секциях соосно им и перпендикулярно оси средней секции 1, Полые цилиндрические стаканы 10 и 11 симметрично устанавливаются с противоположных сторон поперечного экрана 9 и закрепляются в средней секции соосно ей при помощи узлов крепления 12.Диаметры труб секции выбраны равнымиО 1= Ог = Оз;О 1 - диаметр трубь 1 средней секции, м; Ог - диаметр трубы верхней секции, м; Оз - диаметр трубы нижней секции, м.Диаметры полых цилиндров равны и меньше диаметра средней секции,бО 1,где б - диаметр полых цилиндров, м.Остальные размеры сепаратора определяются расчетом в зависимости от нагрузок по жидкости и газу на сепаратор и газового фактора сепарируемой нефти, Экспериментальным путем установлено, что 0,20ч-0,80,г 1где 1 - площарь поперечного сечения полого цилиндра,м;Р 1 - площадь проходного сечения средней секции, м,Сепаратор работает следующим образом. Газожидкостная смесь из системы сбора нефти поступает во входные патрубки 2 и 8 сепаратора. Скорость входа газожидкостной смеси в сепаратор достигает 50 м/сек., а структура течения потока является дисперснокольцевой, Гидродинамические процессы в левой и правой частях сепаратора будут симметричными. Газожидкостная смесь из подводящего нефтепровода через делитель потока (на фиг.1 и 2 не показаны) попадает во входные патрубки 2, 8 и далее в полые цилиндры 10, 11. В полости цилин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дров происходит гашение кинетической энергии потоков за счет гидродинамического удара на отбойнике 9 и последующего разворота потока на 180, Вследствие чего поток расслаивается на газ и жидкость. Жидкость распределяется по внутренней поверхности полого цилиндра, затем пере- распределяется на его нижнюю образующую и стекает в среднюю секцию. Затем, двигаясь по нижней образующей средней секции, жидкость попадает в нижнюю секцию. Через выходной патрубок 7 жидкость выходит из сепаратора в линию и на вторую ступень сепарации (на чертеже не показаны), Регулирующим устройством (на чертеже не показано) после выходного патрубка 7 поддерживается уровень жидкости в сепараторе для предотвращения проскакивания газа в нефтяную линию, Газ из полых цилиндров 10, 11 выходит кольцевыми потоками, отражается от торцевых поверхностей средней секции 4 по кольцевому пространству между полыми цилиндрами и стенкой средней секции, попадает в центральную часть сепаратора, где он устремляется в полость верхней секции 4 и оттуда через выходной патрубок 5 уходит в газопровод и далее в газосепаратор (на чертеже не показаны) на доочистку, Прямоугольная часть отбойника 9, выступающая за обечайку полых цилиндров, разделяет встречающиеся потоки газа в центральной части сепаратора, способствует их стабилизации и отбивает увлекаемые ими капли жидкости вниз.Форма сепаратора в виде труб-секций, расположенных в одной вертикальной плоскости, включающий среднюю секцию с двумя входными патрубками и сепарирующим элементом, верхнюю с газовым и нижнюю с жидкостным выходными патрубками, закрепление верхней и нижней секции на средней вертикально и соосно, конструктивное решение элемента в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами, которые закреплены в средней секции соосно ей, закрепление экрана в верхней и нижней секциях в плоскости их оси, позволяет сократить металлоемкость сепараторов и увеличить их производительность по жидкости и газу при сепарации нефтей с высоким газовым содержанием (до 0,995) с сохранением качества сепарации, соответствующего нормативным требованиям,В лабораторных условиях проведены исп ытания модели устройства. В резул ьтате исследований выявлены оптимальные соотношения геометрии устройства.1768221 Жидкоетьбанов ставитель Н.Ка хред М,Морген Редактор В.Соколова Те тал Корректор О.Густи Заказ 3601 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Сепаратор позволяет производить качественно новую операцию - сепарацию нефтегазовой смеси нефти с газовым факторомдо 5000 м /м исоскоростьюдвижения смеси на входе в аппарат до 50 м/сек.Результаты исследований показали, что технологические потери нефти с применением предлагаемого устройства снижаются на 0,1 О. Таким образом, испытания модели показали высокую эффективность сепарации предлагаемого устройства при газовом факторе 5000 м/м и скорости смеси на входе в аппарат до 50 м/сек,Заявленный сепаратор позволит эффективно производить сепарацию нефтей с высоким газовым фактором на месторожденях с подгазовыми зонами, что является очень важным, так как около 20% нефти Западной Сибири в 13 пятилетке будет добыто из таких месторождений. Формула изобретения Сепаратор, включающий трубы-секции,расположенные в одной вертикальной плоскости и содержащие среднюю секцию, 5 снабженную подводящим газожидкостнуюсмесь патрубком и закрепленным в секции сепарирующим элементом, верхнюю секцию с патрубком отвода газа и нижнюю секцию с патрубком отвода жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияэффективности сепарации газожидкостных потоков, средняя секция снабжена дополнительным подводящим патрубком, расположенным с противоположной стороны 15 секции по отношению к подводящему смесьпатрубку, сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами, 20 которые закреплены в средней секции соосно ей, а экран закреплен в верхней и нижней секциях в плоскости их оси и перпендикулярно оси средней секции.