Сепарационная установка

(46 (71 исстут (72 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ) Печорский государственный научноледовательский и проектный инстинефтяной промышленности(56) Ремизов Н.А. Совмещение сепарации газожидкостной смеси и сброса пластовой воды. - Нефтяное хозяйство, 1985, Р 12, с. 43-45.(54) СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к нефтяной промьппленности, в частности к устройствам для,разделения газоводонефтяных смесей. Цель изобретения - увеличение извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышение качестваочистки отобранной пластовой воды.Установка включает успокоительныйучасток 1 с расширительной камерой 2и установленнйм в нижней ее частиотстойником 3 депульсатор 4 с коллек1тором для отвода газа и емкость 7,разделенную вертикальными перегородками 10 и 11 на секции вибродействия,отстоя воды и отбора нефти. В нижней части емкости установлена вертикальная цилиндрическая емкость 8 сдвумя коалесцирующими фильтрами 13и 14. Верхний из них установлен подуглом 45-55 к перегородке 10. Фильтр14 перекрывает поперечное сечение емкости 8. Между фильтрами размещен патрубок с лучевым распределителем, который трубопроводом 9 соединяет ее срасширительной камерой 2, откуда производят предварительный отбор пЛастовой воды в емкость 8, Вертикальныйконец трубопровода 9, заходящий в расширительную камеру 2, прикреплен кразделительной перегородке и снабжен поплавком с возможностью перемещения его вдоль расширительной камеры2 и вертикального отстойника 3. Навертикальном конце трубопровода 9 выполнены продольные щелевые отверстиядля прохода воды из отстойника 3 втрубопровод 9, которые время от времени перекрываются поплавком, 3 ил.Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для разделения газоводонефтяной смеси при сборе и подготовке продукции скважин на промыслах. Цель изобретения - увеличение извлечения нефти из гаэоводонефтяной смеси и повышение качества очистки 1 О отобранной пластовой воды.На фиг, 1 схематично изображена сепарационная установка; на Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 сечение Б-Б на Фиг. 1. 15Установка включает успокоительный участок 1 с расширительной камерой 2 и размещенным под ней вертикальным отстойником 3, депульсатор 4 с коллектором 5 для отвода газа и капле уловителем 6, соединяющий успокоительный участок с горизонтальной цилиндрической емкостью 7 с размещенной в средней нижней ее части вертикальной цилиндрической емкостью 8, и трубопровод 9 предварительного отбора воды из успокоительного участка, Горизонтальная цилиндрическая емкость разделена на три секции: вибродействия, отстоя воды и отбора нефти, ЗО которые отделены одна от другой вертикальными перегородками 10 и 11 с выполненными в них отверстиями. В сек ции вибродействия установлены гидравлические вибраторы 12, состоящие, например, из упругих пластин с выступами. В секции отстоя воды размещены два коалесцирующих фильтра 13 и 14, верхний из которых установлен под . первой по ходу движения смеси верти О кальной перегородкой 10 и образует с ней угол 45-55 с возможностью образования прохода между верхним концом Фильтра 13 и вертикальной перегородкой 10, Нижний фильтр 14 полностью 45 перекрывает поперечное сечение вертикальной емкости 8.Верхний коалесцирующий Фильтр может быть выполнен из металлической или капроновой сетки, а нижний например, в виде концетрически расположенных металлических обечаек, обтянутых, например, капроновыми нитями, образуя с соседними стенками обечаек зазор 15, размер которого равен среднему диаметру мелкодисперсной структуры.Секции отстоя воды и отбора нефти снабжены регуляторами уровня раздела нефть-вода 16 и нефть-газ 17. Емкость 8 соединена с расширительной камерой 2 патрубком 18 с лучевым распределителем 19, размещенным между коалесцирующими фильтрами, и трубопроводом 9, вертикальный конец которого, заходящий в расширительную камеру 2, жестко прикреплен к перекрывающей его отверстие металлической перегородке 20, которая может быть .приварена к внутренним стенкам расширительной камеры, и снабжен поплавком 21, служащим регулятором уровня раздела фаз и одновременно регулятором расхода буйкового типа прямого действия. Поплавок может быть выполнен в виде втулки, скользящей по вертикальному концу трубопровода, перекрывая выполненные в нем в пределах отстойника 3 щелевые отверстия 22, служащие для поступления водяной фазы в трубопровод 9. При этом поплавок должен быть выполнен из материала, удельный вес которого больше удельного веса нефти, но меньше удельного веса воды, или пустотелым из легированной листовой стали с заранее рассчитанным весом, позволяющим сохранить устойчивое равновесие в межфазной среде, а площадь отверстий 22 равна или больше площади кольцевого сечения, образованного внутренней стенкой отстойника 3 и наружной стенкой поплавка 21, или площади поперечного сечения трубопровода 9 для снижения гидравлических сопротивлений и равномерного расхода воды на участке от расширительной камеры 2 до вертикальной емкости при полностью открытых щелевых отверстиях. При этом вы" сота отверстий не должна превышать высоты поплавка.Установка работает следующим образом.Газоводонефтяная смесь, предварительно обработанная деэмульгатором, поступает в успокоительный участок 1, где происходит ее расслоение на нефть, газ и пластовую воду. Из успокоительного участка жидкость попадает в расширительную камеру 2, где скорость движения ее уменьшается и всплывшая наверх эмульгированная нефть с находящейся над ней газовой фазой и частью пластовой воды поступает в депульсатор 4, при этом газ отводится в коллектор 5, а нефтеводяная смесь с остаточным содержанием газа поступает в секцию вибродействия.Основной объем пластовой воды с содержащимся в ней малым количеством эмульгированной нефти из расширитель- ной камеры 2 поступает в вертикаль 5 ный отстойник 3, диаметр которого равен или больше диаметра успокоительного участка 1 где проходя через щелевые отверстия 22, поступает в трубопровод 9 предварительногоотбора воды. При движении воды из расширительной камеры в отстойник 3 происходит дополнительное всплытие нефтяной эмульсии, которая по мере ее накопления над поплавком (под раздели тельной перегородкой) способствует перемещению его вниз, постепенно перекрывая отверстия, тем самым предотвращая попадание нефтяной фазы нли эмульсии в трубопровод 9 и цилиндри ческую емкость 8. По мере возрастания расхода свободной воды в успокоительном участке 1 происходит ее накопление в нижней части отстойника 3, уровень ее там поднимается, вытесняя 25 за перегородку образовавшуюся нефтяную фазу. При этом поплавок перемещается вверх, приоткрывая щелевые отверстия, и подача воды в отстойник 3 возобновляется. 30Поступившая в секцию вибродействия жидкость направляется на гидравлический вибратор 12, состоящий, например, из упругих пластин с выступами, При движении вдоль пластин, расходящихся веером, жидкость, воздействуя на выступы, приводит пластины в колебательное движение. Колеблющиеся пластиныВ действуют на жидкость, в результате чего происходит дальнейшее разрушение 40 эмульсии и вторичное выделение газа, .который поступает в коллектор 5, где, соединяясь с газом, поступающим из депульсатора 4, поступает в капле- уловитель 6, где дополнительно очищается от капельной нефти и направляется в газопровод. Капельки нефти стекают в горизонтальную цилиндрическуюемкость 7.Отсепарированная в секции вибродействия нефть через выполненное в средней части перегородки 10 отверстие поступает в секцию отстоя воды, а отделившаяся в нижней части секции вибродействия вода с частицами нефтяной эмульсии перетекает в секцию отстоя воды через нижнее отверстие перегородки 10 и поступает на наклонно установленный коалесцирующий фильтр 13, при прохождении через которыйпроисходит дополнительная ее очисткаот нефти, так как частицы нефтянойэмульсии задерживаются на его поверхности, коалесцируются и всплывают, перемешиваясь с нефтью, отделившейся в секции вибродействия.Вода, прошедшая через фильтр 13,смешивается с водой, поступающей вемкость 8 иэ лучевого распределителятрубопровода 9, равномерно распределяющего жидкость по всему ее сечению,образуя в месте распределения жидкостной фильтр, над которым происходит концентрация нефтяных глобулвследствие разности плотностей водыи нефти, которые, укрупняясь, всплывают наверх. Далее вода поступаетна фильтр 14, на капроновых волокнахкоторого происходит окончательноезадержание нефтяных частиц, оставшихся в воде, которые, укрупняясь, также всплывают наверх, где, проходячерез проходное сечение, образованное фильтром 13 и перегородкой 11,смешиваются с основной нефтяной массой, которая затем через отверстия,выполненные в перегородке 11, поступает в секцию отбора нефти и черезустановленный в нижней части горизонтальной емкости 7 патрубок - в нефтепровод. Вода же, прошедшая окончательную очистку, отводится через размещенный ниже фильтра 14 патрубокв систему ППД (поддержания пластовогодавления), а скопившийся в нижнейчасти емкости 8 шлам в виде песка иокалины периодически выводится, например, в амбар,П р и м е р. При суточном расходеводонефтяной смеси 8800 мз /сут с гаэосодержанием 60 мэ /т и обводненностью 80-907. необходима горизонтальная цилиндрическая емкость объемом200 мз. На конце нефтесборного коллектора диаметром 300 мм находитсяуспокоительный участок длиной 35 м,выполненный из трубы диаметром 700 ми.Конец успокоительного участка снабжен расширительной камерой диаметром 1000 мм. Отстойник, закрепленныйс помощью Фланца к низу расширительной камеры, имеет диаметр 700 мм,а его высота составляет 1000 мм. Надне отстойника имеется патрубок сФланцем для крепления трубопроводадиаметром 300 мм. На расстоянии350 мм от нижней образующей расшири тельной камеры приваривается горизонтальная перегородка. Поплавок выполнен в виде пустотелой втулки изнержавеющей стали, внутренний диаметр 5которой 300 + 0,5 мм. Вертикальныйконец трубопровода, упирающийся в перегородку, выполнен также из нержа"веющей стали диаметром 300 - 0,5 мм.Во избежание прилипания смолистьгл и 10парафинистых веществ и для изменениякоэффициента трения сопрягаемые поверхности отполированы. Длина поплавка составляет 950 мм, а его диаметр400 + 0,5 мм. Свободный ход поплавкасоставляет 350 + 0,5 мм, в том числерабочий - 300 - 0,5 мм, На высоте50 мм от днища отстойника равномерно по всей окружности вертикальногоконца трубопровода выфреэерованы двенадцать продольных щелевых отверстийдлиной 300 мм и шириной 5 мм. Длинадепульсатора составляет 15 м, уголонаклона восходящего участка в . 40Диаметр вертикальной цилиндрической 25емкости равен 1400 мм, а ее длина1200 мм беэ учета длины коническогооснования. Патрубок подвода предварительно отобранной воды находится нарасстоянии 200 мм от нижней образующей горизонтальной цилиндрическойемкости, а патрубок отвода - в нижнейчасти вертикальной цилиндрическойемкости,35Использование предлагаемого устройства позволяет разгрузить по водяной фазе не только депульсатор, но исаму емкость, тем самым увеличиваяпропускную способность сепарационного узла и улучшая качество очисткинефти и воды за счет увеличения времени пребывания Фаз н аппарате, улучшения условий отделения (меньшеговозмущения во нхоцной зоне аппаратаи секции отстоя) и доочистки в коалесцирующем Фильтре, что достигается, в частности, благодаря дополнительно установленным вертикальнойемкости, позволяющей снизить скорости течения водной Фазы в 4-5 раз, и50отстойнику с регулятором расходаводной Фазы, препятствующим попаданию нефти из успокоительного участкав вертикальную емкость,Выполнение в нижней части цилиндрической горизонтальной емкости дополнительной установленной вертикальной емкости с коалесцирующими Фильтрами позволяет увеличить время пребынания Фаз в аппарате, улучшить процесс отделения водной и нефтяной фаз, снизить скорость течения водной фазы и производить дополнительную очистку пластовой воды, значительно улучшая ее качество.Наличие отстойника с регулятором расхода водной фазы позволяет ограничить попадание нефти из успокоительного участка в трубопровод предварительного отбора воды, а подсоединение трубопровода к вертикально . установленной емкост.л между размещенными в ней Филтрами позволяет произвести окончательную очистку отобранной воды от нефтепродуктов и других механических примесей,1Предложенная установка позволяет извлечь максимальное количество нефти из газоводонефтяной смеси и одновременно значительно повысить качество очистки пластовой воды.Формула изобретенияСепарационная установка включающая успокоительный участок с раширительной камерой, и трубопроводом пред варительного отбора воды, депульсатор и цилиндрическую горизонтальную емкость с секциями вибродействия, отстоя воды и отбора нефти, которые резделены между собой вертикальными 1перегородками, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышения качества очистки отобранной пластоной воды, секция отстоя воды н нижней части дополнительно снабжена вертикальной цилиндрической емкостью с двумя коалесцирующими фильтрами, верхний из которых установлен под первой по ходудвижения вертикальной перегородкойи образует с ней угол 45-55 с возможностью образования проходного сечения между верхним концом фильтра ивторой вертикальной перегородкой,а нижний Фильтр полностью перекрывает поперечное сечение емкости, приэтом установка снабжена патрубкомс лучевым распределителем, размещенным между Фильтрами и соединенным с трубопроводом предварительного отбора воды, расширительная камера снабжена вертикально установленным подней отстойником с диаметром, равнымили большим диаметра успокоительного,Реда Заказ 2545 Пр Производственно-полиграфическое предприятие, г тная, 4 ор участка, а другой конец трубопроводапредварительного отбора воды размещенвертикально в отстойнике и расширительной камере, выполнен в пределах Тираж 642,НИИПИ Государственнпо делам изобретен35, Москва, Ж, Р отстойника с продольными отверстиямии снабжен поплавком, установленнымс возможностью вертикального перемещения,Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5