Вертикальный газоотделитель

(5)5 В 01 0 19 0 ИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ са ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П.1 НТ СССР(71) Татарский государственный научноисследовательский и проектный институтнефтяной промышленности(57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для отделения газа от нефти при ЯО 1542569 2подготовке нефти на промыслах, Целью изобретения является повышение эффективности процесса разгазирования, снижение затрат на последующую подготовку нефти и сокращение потерь легких углеводородов нефти от испарения. Газоотделитель содержит корпус 1, патрубок 2 ввода газожидкостной смеси с предварительным отбором газа, патрубки 3 и 4 вывода газа и жидкости соответственно, отбойные тарелки 5, винтообразный желоб 6 с зазором 7 к стенке и с уменьшающимся книзу шагом, выполненный с одной боковой стенкой, расположенной вдоль внутренней образующей. Зазор 7 между наружной образующей желоба и стенкой корпуса составляет 0,01 - 0,02 диаметра корпу, 1 з. п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для отделения газа от нефти при подготовке нефти на промыслах.Целью изобретения является повышение эффективности процесса разгазирования, снижение затрат на последующую подготовку нефти и сокращение потерь легких углеводородов нефти от испарения., На фиг. 1 показан вертикальный газоотделитель, разрез; на фиг. 2 - - узел 1 на фиг.(фрагмент винтообразного желоба).Устройство содержит корпус 1, патрубок 2 ввода гязожидкостной смеси с предварительным Отбором газа, патрубки 3 и 4 вывода газа и жидкости соответственно, отбойные тарелки 5, винтообразный желоб 6 с уменьшающимся книзу шагом, образующий со стенкой корпуса зазор , равчый 0,01 - 0,02 диаметра корпуса 1.Винтообразный желоб 6 целесообразно выполнить с боковой стенкой 8, расположенной вдоль внутренней кромки желоба 6.Устройство работает следующим образом.Гязожидкостная смесь плотностью 862 кг/м, температурой 17 С с газовым фактором 2,4 м"/м из концевой сепарационной установки по патрубку 2 с предварительным отбором газа поступает в корпус 1 высотой 16 м, диаметром 1000 мм на винтообразный желоб 6, выполненный с одной боковой стенкой 8, расположенной вдоль внутренней образующей. Кроме того, винтообразный желоб расположен так, что зазор 7, образующийся между стенкой корпуса и его наружной образующей, составляет 0,0 -- 0,02 диаметра корпуса. Величина этого зазора обеспечивает плавное сгекание сплошного слоя газожидкзстной смеси без перегрузки желоба по жидкости и разрыва по. тока при падении ня нижний слой, что способствует исключению повторного эмульгирования смеси, а также облегчает подготовку нефти в последующих аппаратах. Цяг винтообразного желоба уменьшается сверху вниз в зависимости эт технологических операций, происходящих ня нем. Угол наклоня внешней образующей к горизонтали изменяется от 40 - 45 до 25 - 30. Это предотВрящяет накопление жидкости в Верхней части газоотделителя и попадание ее В отводимый газ, способствует плавному стеканию ее в основную массу жидкости без дополнительного эмульгировяпия и эффекгивному разгазированию в топком слое при увеличенной поверхности разгазировяния.Подбор оптимальных раз еров и расположения винтообразного келоба проВО- дили в лабораторных условиях. ЛИЯ 1 а;1 с был определен размер зазора между вие;11 - ней образующей желоба и стенкой корпусиз условия сплошности стекающего по стенке потока. Для диаметров корпуса 500,ООО.,Б 10 5 20 25 30 35 40 45 ,О ,Э 1500 мм (интервал 500 1500 мм включает интервал возможных диаметров, применяемых в промысловых условиях, в частности 800 - 1200 мм) максимальный зазор, который обеспечивает стекание сплошного слоя жидкости, находящегося в контакте с поверхностью стенки корпуса, оказался равным 0,02 от диаметра. При увеличении зазора более 0,02 диаметра стекающий поток терял сплошность, разрывался и отрывался От стенки корпуса.Для определения угла наклона желоба (угла наклона его внешней образующей к горизонтали) изготовили жестяной желоб с регулируемым углом наклона и пять прозрачных корпусов различных диаметров (для обеспечения зазора от О до 0,03 диаметра). В модель вертикального газоотделителя подавали обводненную на 80 О нефть с газовым фактором от 1 до 16 м"/м (в реальных условиях обычно газовый фактор после второй ступени сепарации бывает равным 2,0 - 4,0 м/и").В результате опытов установлено, что остаточное содержание газа изменяется в зависимости от утла наклона винтообразного желоба, причем при утлах наклона в верхней и средней частях аппарата соответственно 40 - 45 и 30 - 35 не наблюдается накопления жидкости. При уменьшении угла наклона в Верхней и средней части до 30 - 35 и 20 - 25 соответственно происходит накопление жидкости, образование газовых пробок и прорыв жидкости в газовую линию, причем особенно бурно неустойчивая работа проявляется при газовом факторе 16 м"/м".Наименьшее содержание остаточного газа (0,44 - -0,4 Я) наблюдается при изменяющемся угле наклона желоба, Я именно при 40 в 45 В Верхней части, 30 - 35 в средней и 2530 в нижней части, при этом содержание остаточной воды практически сохраняется на уровне О -о. Опыты с модель;о Вертикальюге газоотделителя с углами наклона желоба 453025 и 403530, в которой задавались разные величины зазора (0,005; 0,01; 0,02; 0,03) Д показывают, что увеличение зазора Выше 0,01 Д практически не влияет на содержание остаточного гязя, я при превыш 1.нии Величины 0.02 Д повышается содержание остаточной воды (с 10 -- 11 до 12 ЗЯ). Уменьшение же зазора (менее 0,01 Д) приводит к росту содержания остаточного газа при неизменном соде р жанни Остяточ пои ВОдыСмесь по Винтообразному желобу 6, разделенному условно ня три участка ь зависимости от технологичес 1:их операций, происходящих на нем, продвигается вниз газоотделителя. На первом участке угол наклоня внешней осразующей к горизонтали в Верхних 1 - 2 Витках составляет 40 - 4 О", что обеспе кивает быстрый Отвод большого объ- е 1 Я жидкости и пены сг патрубка Ввода, 15425%предотвращает накопление жидкости в верхней части устройства и попаданию ее в отводимый газ. Поток, не имея препятствий на своем пути, плавно распределяется по всему желобу. При стекании происходит перемешивание слоев без резких пульсаций, ударов и изменения направления движения. Газ, выделившийся при этом, поступает в центральную осевую часть корпуса и проходит в верхнюю часть через отбойные тарелки 5 к патрубку 3 вывода газа. Часть жидкости сливается через зазор между желобами и стенкой корпуса, увеличивая тем самым плошадь поверхности разгазирования нефти,Шаг винтообразного желоба уменьшается сверху вниз с целью замедления потока и плавного его входа в основную массу жидкости. Угол наклона в месте предполагаемого входа (0,5 высоты газоотделителя) стекаюшего потока в основную массу жидкости составляет 30 - 35 (второй участок),На третьем участке угол наклона внешней образующей к горизонтали составляет 25 - 30, причем эта часть желоба находится в зоне скопления цастично разгазированной жидкости. При продвижении жидкости по желобу продолжается разгазирование нефти за счет выделения из нее пузырьков окклюдированного газа. Этот процесс ускоряется благодаря тому, что поверхность желоба делит весь объем жидкости на секции меньшего объема и сокращает высоту всплытия мельчайших пузырьков окклюдированного газа до величины шага винтообразного желоба. Выделившиеся при этом пузырьки газа по мере накопления и укрупнения продвигаются вверх по нижней поверхности желоба или устремляются в центральную осевую часть его, далее к отбойным тарелкам 5 и, освободившись от капелькой нефти, выводятся через патрубок 3 вывода газа.Разгазированная таким образом нефть через патрубок 4 вывода жидкости с остаточным содержанием окклюдированного газа 0,4 - 0,45 объема поступала в технологический резервуар.Результаты, полученные при испытанияхустройства, показали, что остаточное содер жанне газа в разгазированной нефти составляет 0,4 - 0,45 Я объема.Благодаря конструктивному исполнениюи расположению внутренней начинки, в газоотделителе остаточное содержание воды в нефти также уменьшилось до 11,0 О; (на 2 - 33). Кроме того, в предлагаемом устройстве корпус используется не только как не.сушая конструкция, но и как элемент технологического процесса разгазирования. Кацество сырья, поступающего на разгазирование, не оказывает влияния на конечные результаты.Технико-экономическая эффективностьпредлагаемого устройства складывается за счет уменьшения потерь нефти от испарения в резервуаре предварительного сброса воды, в результате снижения содержания в нефти окклюдированного газа в 2,7 - 4 раза и расхода топливного газа, затрачиваемого для последующей подготовки нефти, на 3, - 25 4 О 4Формула изобретения1. Вертикальный газоотделитель, включающий корпус с патрубками ввода газо- жидкостной смеси и вывода газа и жидкости, внутри которого размещен винтообразный желоб, отличающийся тем, цто, с целью повышения эффективности процесса разгазирования, снижения затрат на последуюшую подготовку нефти и сокрашения потерь легких углеводородов, винтообразный желоб выполнен с уменьшаюшимся книзу шагом и установлен с зазором к корпусу, равным 0,01- 0,02 диаметра корпуса.2.Газоотделитсль по п. 1, отличающийсятем, что винтообргзный желоб снабжен бо ковой стенкой, расположенной вдоль внут.ренней кромки желоба.Бандура Обруца Редактор Ч.Заказ 359НИИПИ Гзсударственн3035,Г 1 роизводственно-издат СостаТекред Тираж о комитета по Москва, Ж - ьский комбин итель О. КалИ. Верес59 зобретениям Раушская т Патент, кина Корректо Подписно и открытиям на 6., д. 4/при ГКНТ СССР