BR112013003379B1

BR112013003379B1 - Aparelho divisor de fase de alta eficiência

Info

Publication number: BR112013003379B1
Application number: BR112013003379-7A
Authority: BR
Inventors: Mohamed Reda Akdim
Original assignee: Fmc Technologies C.V
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2020-08-11
Also published as: US20170246562A1; EP3505227A1; AU2010358909B2; CN103124587B; WO2012019624A1; AU2010358909A1; CA2807951A1; CA2807951C; AU2010358909A2; US10307694B2; EP2603303B1; CN103124587A; US9687757B2; US20130247765A1; BR112013003379A2; EP2603303A1; SG188203A1

Abstract

divisor de fase de alta eficiência. a presente invenção refere-se a um divisor de fase para separação de um fluido de múltiplas fases em uma fase relativamente leve e uma fase relativamente pesada inclui um tubo separador que compreende uma entrada de fluido através da qual o fluido de múltiplas fases entra no aparelho, uma saída de fase pesada através da qual a fase pesada sai do aparelho e uma superfície de diâmetro interno que define um orifício de fluxo que se estende entre a entrada de fluido e a saída de base pesada. um elemento de turbilhonamento posicionado no orifício de fluxo a jusante da entrada de fluido faz com que o fluido de múltiplas fases gire e separe a fase pesada da fase leve. a fase leve forma um núcleo alongado que se estende axialmente através do orifício de fluxo radialmente para dentro da fase pesada a partir de perto do elemento de turbilhonamento na direção da saída de fase pesada. um estabilizador de núcleo é posicionado no orifício de fluxo entre o elemento de turbilhonamento e a saída de fase pesada e engata a extremidade distal do núcleo de fase leve para, dessa forma, impedir que a fase leve saía do aparelho através da saída de fase pesada.

Description

Antecedentes da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho para separar um fluido de múltiplas fases, tal como uma mistura de óleo e gás, em suas fases pesada e leve constituintes. Em particular, a invenção refe- re-se a um divisor de fase que inclui um estabilizador de núcleo para impedir que a fase leve saia através da saída de fase pesada no caso de flutuações na corrente de fluido de múltiplas fases.

[002] Os divisores de fase são utilizados na indústria de produção de hidrocarbono para separar correntes de fluido de múltiplas fases em suas frações ou fases diferentes. Por exemplo, os divisores de fase são comumente utilizados para separar o fluido de produção de um poço de hidrocarbono em correntes separadas de óleo e gás de modo que esses constituintes possam ser transportados e processados separadamente. Esses divisores de fase operam pela rotação de fluido de múltiplas fases para criar forças centrifugas que fazem com que a fase pesada se mova na direção da região radialmente externa da corrente de fluxo e a fase leve para formar um núcleo na região radialmente interna da corrente de fluido.

[003] Em divisores de fase da técnica anterior, as flutuações no fluxo de corrente de fluido de múltiplas fases podem fazer com que o núcleo de fase leve se torne instável. Essa instabilidade pode ser particularmente severa perto da extremidade distal do núcleo de fase leve e pode resultar em uma quantidade indesejavelmente grande da fase leve saindo do divisor de fase através da saída de fase pesada. Como resultado disso, a eficiência de separação do divisor de fase é muito reduzida.

Sumário da Invenção

[004] Essas e outras limitações na técnica anterior são superadas pelo fornecimento de um aparelho para a separação de um fluxo de múltiplas fases em uma fase relativamente leve e uma fase relativamente pesada, o aparelho compreendendo um tubo separador que compreende uma entrada de fluido através da qual o fluido de múltiplas fases entra no aparelho, uma saída de fase pesada através da qual a fase pesada sai do aparelho e uma superfície de diâmetro interno que define um orifício de fluxo que se estende entre a entrada de fluido e a saída de fase pesada; um elemento de turbilhonamento que é posicionado no orifício de fluxo a jusante da entrada de fluido e que faz com que o fluido de múltiplas gases gire e separe a fase pesada da fase leve, a fase leve formando um núcleo alongado que se estende axialmente através do orifício de fluxo radialmente para dentro da fase pesada a partir de perto do elemento de turbilhonamento na direção da saída de fase pesada; um canal de descarga através do qual a fase leve sai do aparelho, o canal de descarga sendo conectado por fluido a uma região radialmente interna do orifício de fluxo; e um estabilizador de núcleo que é posicionado no orifício de fluxo entre o elemento de turbilhonamento e a saída de fase pesada e que engata a extremidade distal do núcleo de fase leve para, dessa forma, impedir que a fase leve saia do aparelho através da saída de fase pesada.

[005] De acordo com uma modalidade da invenção, o estabilizador de núcleo compreende um corpo cilíndrico que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador e o corpo compreende uma cavi-dade que inclui uma abertura a montante, uma extremidade a jusante e uma superfície interna que converge radialmente para dentro a partir da abertura a montante para a extremidade a jusante. A superfície interna pode convergir de forma geralmente linear a partir da abertura a montante para a extremidade a jusante. Por exemplo, a superfície interna pode convergir em um ângulo de entre cerca de 15° e cerca de 45°. Mais preferivelmente, a superfície interna pode convergir em um ângulo de entre cerca de 25° e cerca de 35°.

[006] Nessa modalidade da invenção, o corpo pode compreender um diâmetro externo que está entre 65% e cerca de 85% do diâmetro interno do tubo separador. Adicionalmente, a abertura a montante pode compreender um diâmetro que tem entre 50% e 70% do diâmetro interno do tubo separador. Adicionalmente, a cavidade pode compreender um comprimento axial da abertura a montante para a extremidade a jusante que tem entre cerca de 100% e 150% do diâmetro da abertura a montante. Além disso, a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento e a abertura a montante da cavidade é entre cerca de 4 vezes e cerca de 5 vezes o diâmetro interno do tubo separador.

[007] De acordo com outra modalidade da invenção, o corpo pode ser suportado no tubo separador por um anel de suporte que compreende vários furos axiais através dos quais a fase pesada flui. Alternativamente, o corpo pode ser suportado no tubo separador por um número de aletas radiais que se estendem entre o corpo e o tubo separador.

[008] De acordo com outra modalidade da invenção, o canal de descarga pode se estender axialmente através do elemento de turbilhonamento e compreende uma abertura de descarga na extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento.

[009] De acordo com uma modalidade alternativa da invenção, o aparelho compreende um corpo de descarga que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador e inclui uma parte cilíndrica, uma parte cônica que compreende uma base que é fixada a ou formada integralmente com uma extremidade a montante da parte cilíndrica, e um ombro radial que é formado entre a parte cônica e a parte cilíndrica, onde o estabilizador de núcleo compreende o ombro radial.

[0010] Nessa modalidade da invenção, a parte cilíndrica pode compreender um diâmetro externo que tem cerca de 70% a cerca de 90% do diâmetro interno do tubo separador. Adicionalmente, o ombro radial pode compreender um raio que tem cerca de 6% a cerca de 18% do diâmetro externo da parte cilíndrica. Adicionalmente, o ombro radial pode compreender um raio que tem cerca de 10% a cerca de 22% do diâmetro externo da base da parte cônica. Além disso, a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhona- mento e o ombro radial pode se de cerca de 4 a 5 vezes o diâmetro interno do tubo separador.

[0011] De acordo com outra modalidade da invenção, o canal de descarga se estende axialmente através do corpo de descarga e compreende uma abertura de descarga na extremidade a montante da parte cônica. Nessa modalidade, a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento e a abertura de descarga pode ser de cerca de 2 a 3 vezes o diâmetro interno do tubo separador. Adicionalmente, o comprimento axial da parte cônica pode ser entre cerca de 2 e 3 vezes o diâmetro interno do tubo separador.

[0012] Dessa forma, a presente invenção fornece um estabilizador de núcleo que engata a extremidade distal do núcleo de fase leve e impede que a fase leve saia do tubo separador através da saída de fase pesada mesmo sob a influência de flutuações no fluxo de fluido de múltiplas fases através da entrada de fluido. Como resultado disso, a eficiência de separação do divisor de fase é muito aperfeiçoada.

[0013] Esses e outros objetivos e vantagens da presente invenção serão tornados aparentes a partir da descrição detalhada a seguir, com referência aos desenhos em anexo. Nos desenhos, as mesmas referências numéricas podem ser utilizadas para denotar componentes similares em várias modalidades.

Breve Descrição dos desenhos

[0014] A Figura 1 é uma representação transversal de um divisor de fase de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0015] A Figura 1a é uma vista ampliada de uma parte do divisor de fase da Figura 1 ilustrando mais claramente o componente estabilizador de núcleo dessa modalidade da invenção;

[0016] A Figura 2 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação dinâmica de fluido computacional do divisor de fase ilustrado na Figura 1;

[0017] A Figura 3 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação dinâmica de fluido computacional de um divisor de fase similar ao divisor de fase da Figura 1, mas sem o componente estabilizador de núcleo da invenção;

[0018] A Figura 4 é uma representação transversal de um divisor de fase de acordo com outra modalidade da presente invenção;

[0019] A Figura 5 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação de dinâmica de fluido computacional do divisor de fase ilustrado na Figura 4; e

[0020] A Figura 6 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação de dinâmica de fluido computacional de um divisor de fase similar ao divisor de fase da Figura 4, mas sem o componente estabilizador de núcleo da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0021] A presente invenção é direcionada a um divisor de fase para separar as fases individuais de um fluido de múltiplas fases. Na indústria de produção de hidrocarbono, por exemplo, o fluido produzido a partir de um poço subterrâneo pode compreender uma mistura de uma fase relativamente leve tal como gás e uma fase relativamente pesada tal como óleo. Nessa situação, um objetivo comum é a separação do gás do óleo de modo que essas fases separadas possam ser transportadas e processadas separadamente. Apesar de a invenção poder ser utilizada com vários fluidos de múltiplas fases e em uma va- riedade de indústrias, por motivos de simplicidade será descrito aqui no contexto de um dispositivo para separação de gás e óleo.

[0022] Com referência à Figura 1, uma modalidade de um divisor de fase de acordo com a presente invenção, que é indicado geralmente pela referência numérica 10, é ilustrada como compreendendo um tubo separador alongado 12 que inclui uma primeira extremidade ou extremidade a montante 14, uma segunda extremidade ou extremidade a jusante 16 e uma superfície de diâmetro interno 18 que define um orifício de fluxo 20 que se estende entre as primeira e segunda extremidades. Em uso, as primeira e segunda extremidades 14, 16 podem ser conectadas a secções correspondentes de uma tubulação que é conectada, por exemplo, a uma instalação de produção de hidrocarbono.

[0023] Nessa modalidade da invenção, o fluido de múltiplas fases (representado pela seta A) entra no tubo separador 12 através de uma entrada de fluido 22 que está localizada na primeira extremidade 14, a fase relativamente pesada (representada pela seta B) sai do tubo separador através de uma saída de fase pesada 24 que é localizada na segunda extremidade 16, e a fase relativamente leve (representada pela seta C) sai do tubo separador através de um canal de descarga 26 que nessa modalidade ilustrativa da invenção se estende através de um tubo de descarga 28. Como ilustrado na Figura 1, o tubo de descarga 28 inclui uma primeira seção 30 que se estende axialmente através do orifício de fluxo 20 e uma segunda seção 32 que se estende de forma transversal através do tubo separador 12. O tubo de descarga 28 pode ser suportado no tubo separador 12 por uma sobreposta porca sobreposta34 que é enroscada em um colar 36 que é fixado tal como por solda ao tubo separador.

[0024] O divisor de fase 10 também inclui um elemento de turbi- Ihonamento 38 que é posicionado no orifício de fluxo 20 a jusante da nvs entrada de fluido 22. Na modalidade da invenção ilustrada na Figura 1, o elemento de turbilhonamento 38 é montado no tubo de fluxo 12 e é conectado à extremidade a montante do tubo de descarga 28. Como será compreendido na técnica, o elemento de turbilhonamento 38 configura o fluido de múltiplas fases em rotação, e as forças centrífugas resultantes agindo no fluido de múltiplas fases faz com que a fase pesada mova para a região radialmente externa do orifício de fluxo 20 e a fase leve para mover para a região radialmente interna do orifício de fluxo. A fase leve formará, então, um núcleo alongado 40 que se estende axialmente através do orifício de fluxo radialmente para dentro da fase pesada de perto do elemento de turbilhonamento 38 na direção da saída de fase pesada 24. A fase leve sai do orifício de fluxo 20 através do canal de descarga 26, que nessa modalidade da invenção se estende axialmente através do elemento de turbilhonamento 38 para uma abertura de descarga 42 na extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento.

[0025] Nos divisores de fase da técnica anterior, as flutuações no fluxo de fluido de múltiplas fases através da entrada de fluido 22 podem fazer com que o núcleo de fase leve se torne instável. Essa instabilidade pode ser particularmente severa perto da extremidade distai do núcleo de fase leve, isso é, a extremidade do núcleo de fase leve mais próxima da saída de fase pesada 24, e pode resultar em uma quantidade indesejavelmente grande de fase leve saindo do tubo separador através da saída de fase pesada 24.

[0026] De acordo com a presente invenção, o divisor de fase 10 inclui um estabilizador de núcleo para estabilizar o núcleo de fase leve 40. O estabilizador de núcleo, duas modalidades ilustrativas do qual serão descrita abaixo, é posicionado no orifício de fluxo 20 entre o elemento de turbilhonamento 38 e a saída de fase pesada 24. Em operação do divisor de fase 10, o estabilizador de núcleo engata a extre- midade distal do núcleo de fase leve e impede que a fase leve saia do tubo separador 12 através da saída de fase pesada 24 mesmo sob a influência de flutuações no fluxo de fluido de múltiplas fases através da entrada de fluido 22. Como resultado disso, a eficiência de separação do divisor de fase é muito aperfeiçoada.

[0027] Na modalidade da invenção ilustrada nas Figuras 1 e 1a, o estabilizador de núcleo, geralmente 44, é ilustrado compreendendo um corpo de estabilizador cilíndrico 46 que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador 12 e inclui uma cavidade 48 que se estende parcialmente através do mesmo. A cavidade 48 compreende uma abertura a montante 50, uma extremidade a jusante 52 e uma superfície interna 54 que convergem radialmente para dentro a partir da abertura a montante para a extremidade a jusante. Na modalidade do estabilizador de núcleo 44 ilustrado nas Figuras 1 e 1a, a superfície interna 54 converge geralmente de forma linear a partir da abertura a montante para a extremidade a jusante. Por exemplo, a superfície interna 54 pode convergir em um ângulo α de cerca de 15 a cerca de 45 . Mais preferivelmente, a superfície interna 54 pode convergir em um ângulo α de cerca de 25 a cerca de 35 . Alternativamente, a superfície interna 54 pode convergir de forma não linear de modo a fornecer a cavidade 48 com, por exemplo, um formato hemisférico ou parabólico, entre outros.

[0028] As dimensões de cavidade 48 e a distância do corpo estabilizador 46 do elemento de turbilhonamento 38 dependem da taxa de fluxo do fluido de múltiplas fases entrando no divisor de fase 10 e do percentual aproximado da fase leve no fluido de múltiplas fases. Apesar de as dimensões ideais da cavidade 48 e a distância do corpo estabilizador 46 do elemento de turbilhonamento 38 poderem ser determinados empiricamente para uma aplicação de separação determinada, os inventores descobriram que na maior parte das aplicações os mesmos podem ser determinados utilizando as relações a seguir. O diâmetro interno Dt do tubo separador 12 depende muito da taxa de fluxo do fluido de múltiplas fases entrando no divisor de fase 12. Uma vez que o diâmetro interno Dt do tubo separador 12 é determinado, o diâmetro externo Db do corpo estabilizador 46 pode ser escolhido entre cerca de 65% e cerca de 85% do diâmetro interno Dt, o diâmetro Dc da abertura a montante 50 da cavidade 48 pode ser escolhido para que seja cerca de 50% a cerca de 70% do diâmetro interno Dt, e o comprimento axial Lc da cavidade da abertura a montante para a extremidade a jusante 52 podem ser escolhidos como sendo de cerca de 100% a 150% do diâmetro Dc da abertura a montante. Adicionalmente, a distância axial L entre a extremidade a jusante do elemento de turbilho- namento 38 e a abertura a montante 50 da cavidade 48 pode ser escolhido para ser cerca de 4 a 5 vezes o diâmetro interno Dt do tubo separador.

[0029] O corpo estabilizador 46 pode ser suportado no tubo separador 12 por qualquer meio adequado. Na modalidade da invenção ilustrada nas Figuras 1 e 1a, por exemplo, o corpo estabilizador 46 é suportado no tubo separador 12 por um anel de suporte 56 que compreende vários furos axiais 58 através dos quais a fase pesada pode fluir. Alternativamente, o corpo estabilizador 46 pode ser suportado no tubo separador 12 por várias aletas radiais que se estendem entre o corpo e o tubo separador.

[0030] O efeito de que o estabilizador de núcleo 44 possui no núcleo de fase leve 40 pode ser observado pela comparação da Figura 2 com a Figura 3. A Figura 2 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação dinâmica de fluido computacional (“CFD”) do divisor de fase 10. Como ilustrado na Figura 2, o estabilizador de núcleo 44 engata a extremidade distal do núcleo de fase leve 40 e impede que a fase leve saia do tubo separador 12 através da saída de fase pesada 24. Por comparação, a Figura 3 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação CFD de um divisor de fase similar ao divisor de fase 10, mas sem o estabilizador de núcleo 44. Como resultado disso, o percentual significativo da fase leve pode sair do tubo separador através da saída de fase pesada.

[0031] Outra modalidade de um divisor de fase de acordo com a presente invenção é ilustrada nas Figuras 4 e 4a. O divisor de fase dessa modalidade da invenção, geralmente 100, é similar ao divisor de fase 10 descrito acima visto que compreende um tubo separador alongado 12 que inclui uma primeira extremidade ou extremidade a montante 14, uma segunda extremidade ou extremidade a jusante 16 e uma superfície de diâmetro interno 18 que define um orifício de fluxo 20 que se estende entre as primeira e segunda extremidades.

[0032] Nessa modalidade, o fluido de múltiplas fases (representada pela seta A) entra no tubo separador 12 através de uma entrada de fluido 22 que é localizada na primeira extremidade 14, a fase relativamente pesada (representada pela seta B) sai do tubo separador através de uma saída de fase pesada 24 que é localizada na segunda extremidade 16, e a fase relativamente leve (representada pela seta C) sai do tubo separador através de um canal de descarga 26 que se estende através de um corpo de descarga 102. O corpo de descarga 102 é posicionado de forma coaxial dentro do tubo separador e inclui uma parte cilíndrica 104, uma parte cônica 106 que compreende uma base UE é fixada a ou formada integralmente com uma extremidade a montante da parte cilíndrica, e uma parte de saída 108 que se estende transversalmente a partir da extremidade a jusante da parte cilíndrica através do tubo separador 12. O corpo de descarga 102 pode ser suportado no tubo separador 12 por uma porca sobrepostal 10 que é enroscada em um colar 112 que é fixado tal como por solda ao tubo separador.

[0033] O divisor de fase 100 também inclui um elemento de turbilhonamento 38 que é posicionado no orifício de fluxo 20 a jusante da entrada de fluido 22. Como na modalidade anterior, o elemento de tur-bilhonamento 38 coloca o fluido de múltiplas fases em rotação, e as forças centrífugas resultantes agindo no fluido de múltiplas fases faz com que a fase pesada mova para a região radialmente externa do orifício de fluxo 20 e a fase leve se mova para a região radialmente interna do orifício de fluxo. A fase leve forma, assim, um núcleo alongado 40 que se estende axialmente através do orifício de fluxo radialmente para dentro da fase pesada de perto do elemento de turbilhonamento 38 na direção da saída de fase pesada 24. A fase leve sai do orifício de fluxo 20 através do canal de descarga 26, que nessa modalidade da invenção inclui uma abertura de descarga 114 na extremidade a montante da parte cônica 106.

[0034] Nessa modalidade da invenção, a parte cilíndrica 104 do corpo de descarga 102 compreende um diâmetro Di, a base da parte cônica 106 do corpo de descarga compreendendo um diâmetro D2 que é menor do que 0 diâmetro Di, e 0 estabilizador de núcleo compreendem um ombro radial 116 que é formado entre as parte cilíndrica e a base da parte cônica.

[0035] Como com a modalidade anterior, 0 tamanho do estabilizador de núcleo 116 e 0 espaçamento axial do estabilizador de núcleo e outros componentes do corpo de fluxo 102 do elemento de turbilhonamento 38 dependem da taxa defluxo do fluido de múltiplas fases que entra no divisor de fase 100 em um percentual aproximado de fase leve em fluido de múltiplas fases. Apesar de essas dimensões poderem ser determinadas empiricamente para uma aplicação de separação determinada, os inventores descobriram que para a maior parte das aplicações a parte cilíndrica 104 pode compreender um diâmetro Di de 70% a cerca de 90% do diâmetro interno Dt do tubo separador 12 e estabilizador de núcleo 116 pode compreender um raio R que é cerca de 6% a cerca de 18% o diâmetro Di da parte cilíndrica. Adicionalmente, o raio R do estabilizador de núcleo 116 pode ser de 10% a cerca de 22% do diâmetro externo D2 da base da parte cônica 106.

[0036] Adicionalmente, a distância axial Li entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento 38 e 0 estabilizador de núcleo 116 pode ser de 4 a 5 vezes 0 diâmetro interno do tubo separador, a distância axial L2 entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento e a abertura de descarga 114 pode ser de 2 a 3 vezes 0 diâmetro interno do tubo separador 12, e 0 comprimento axial L3 da parte cônica 106 pode ser de cerca de 2 a 3 vezes 0 diâmetro interno do tubo separador.

[0037] O efeito de 0 estabilizador de núcleo dessa modalidade da invenção ter 0 núcleo de fase leve 40 pode ser observado pela comparação da Figura 5 com a Figura 6. A Figura 5 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação CFD do divisor de fase 100. Como ilustrado na Figura 5, 0 estabilizador de núcleo 116 engata a extremidade distai do núcleo de fase leve 40 e impede que a fase leve saia do tubo separador 12 através da saída de fase pesada 24. Por comparação, a Figura 6 é uma ilustração obtida a partir de uma simulação CFD de um divisor de fase similar ao divisor de fase 100, mas sem 0 estabilizador de núcleo 116. Como é aparente a partir da Figura 6, a extremidade distal do núcleo de fase leve 40 não é restringido. Como resultado disso, um percentual significativo de fase leve pode sair do tubo separador 12 através da saída de fase pesada.

[0038] Deve-se reconhecer que, enquanto a presente invenção foi descrita com relação às modalidades preferidas da mesma, os versados na técnica podem desenvolver uma ampla variação de detalhes estruturais e operacionais sem se distanciar dos princípios da invenção. Portanto, as reivindicações em anexo devem ser consideradas como cobrindo todas as equivalências se encontram dentro do verdadeiro escopo e espírito da invenção.

Claims

1. Aparelho (10) para separar um fluido de múltiplas fases em uma fase relativamente leve e uma fase relativamente pesada, o aparelho compreendendo: um tubo separador (12) que compreende uma entrada de fluido (22) através da qual o fluido de múltiplas fases entra no aparelho, uma saída de fase pesada (24) através da qual a fase pesada sai do aparelho e uma superfície de diâmetro interno (18) que define um orifício de fluxo (20) que se estende entre a entrada de fluido (22) e a saída de fase pesada (24); um elemento de turbilhonamento (38) que é posicionado no orifício de fluxo (20) a jusante da entrada de fluido (22) e que faz com que o fluido de múltiplas fases gire e separe a fase pesada da fase leve, a fase leve formando um núcleo alongado (40) que se estende axialmente através do orifício de fluxo (20) radialmente para dentro da fase pesada a partir de perto do elemento de turbilhonamento (38) na direção da saída de fase pesada (24); um canal de descarga (26) através do qual a fase leve sai do aparelho, o canal de descarga (26) sendo conectado por fluido a uma região radialmente interna do orifício de fluxo (20); e um estabilizador de núcleo (44) que é posicionado no orifício de fluxo (20) entre o elemento de turbilhonamento (38) e a saída de fase pesada (24) e que engata a extremidade distal do núcleo de fase (40) leve para, dessa forma, impedir que a fase leve saia do aparelho através da saída de fase pesada (24) sob a influência de flutuações no fluxo do fluido de múltiplas fases através da entrada de fluido (22) caracterizado pelo fato de que a saída de fase pesada (24) é coaxial com o tubo separador (12) e o estabilizador de núcleo (44) compreende um corpo cilíndrico (46) que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador (12) a montante da saída de fase pesada (24) , o corpo (46) compreendendo um diâmetro externo que é menor do que um diâmetro interno de uma porção radialmente adjacente do tubo separador (12) para assim definir um anular cilíndrico entre o corpo estabilizador e o tubo separador que é conectado por fluido a saída de fase; em que o corpo (46) compreende uma cavidade (48) geralmente cônica que inclui uma abertura a montante (50), uma extremidade fechada a jusante (52) e uma superfície interna (54) que converge radialmente para dentro a partir da abertura a montante (50) a extremidade a jusante (52); e em que durante o funcionamento do aparelho a cavidade (48) engata na extremidade do núcleo da fase leve (40) para impedir assim que a fase leve flua através do anular e seja descarregada com a fase pesada através da saída de fase pesada (24).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície interna (54) converge geralmente de forma linear da abertura a montante (50) para a extremidade a jusante (52).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a superfície interna (54) converge em um ângulo (a) de entre cerca de 15° e cerca de 45°.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a superfície interna (54) converge em um ângulo (a) de entre cerca de 25° e cerca de 35°.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo (46) compreende um diâmetro externo (Db) que é de cerca de 65% e cerca de 85% do diâmetro interno (Dt) do tubo separador (12).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura a montante (50) compreende um diâmetro (Dc) que tem cerca de 50% a cerca de 70% do diâmetro interno (Dt) do tubo separador (12).

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cavidade (48) compreende um comprimento axial (Lc) da abertura a montante (50) para a extremidade a jusante (52) que é entre cerca de 10% a 150% do diâmetro (Dc) da abertura a montante (50).

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento (38) e a abertura a montante (50) da cavidade (48) é entre cerca de 4 a 5 vezes o diâmetro interno (Dt) do tubo separador (12).

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo (46) é suportado no tubo separador (12) por um anel (56) de suporte que compreende um número de furos axiais (58) através dos quais a fase pesada flui.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo (46) é suportado no tubo separador (12) por um número de aletas radiais que se estendem entre o corpo (46) e o tubo separador (12).

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o canal de descarga (26) se estende axialmente através do elemento de turbilhonamento (38) e compreende uma abertura de descarga (42) na extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento (38).

12. Aparelho (100) para separar um fluido de múltiplas fases em uma fase relativamente leve e uma fase relativamente pesada, o aparelho compreendendo: um tubo separador (12) que compreende uma entrada de fluido (22) através da qual o fluido de múltiplas fases entra no aparelho, uma saída de fase pesada (24) através da qual a fase pesada sai do aparelho e uma superfície de diâmetro interno (18) que define um orifício de fluxo (20) que se estende entre a entrada de fluido (22) e a saída de fase pesada (24); um elemento de turbilhonamento (38) que é posicionado no orifício de fluxo (20) a jusante da entrada de fluido (22) e que faz com que o fluido de múltiplas fases gire e separe a fase pesada da fase leve, a fase leve formando um núcleo alongado (40) que se estende axialmente através do orifício de fluxo (20) radialmente para dentro da fase pesada a partir de perto do elemento de turbilhonamento (38) na direção da saída de fase pesada (24); um canal de descarga (26) através do qual a fase leve sai do aparelho, o canal de descarga (26) sendo conectado por fluido a uma região radialmente interna do orifício de fluxo (20); e um estabilizador de núcleo (44) que é posicionado no orifício de fluxo (20) entre o elemento de turbilhonamento (38) e a saída de fase pesada (24) e que engata a extremidade distal do núcleo de fase (40) leve para, dessa forma, impedir que a fase leve saia do aparelho através da saída de fase pesada (24) sob a influência de flutuações no fluxo do fluido de múltiplas fases através da entrada de fluido (22) caracterizado pelo fato de que a saída de fase pesada (24) é coaxial com o tubo separador (12) e o aparelho compreende adicionalmente um corpo de descarga (102) que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador (12) a jusante do elemento de turbilhonamento (38) e a montante da saída de fase pesada (24),o corpo de descarga (102) compreende uma parte cilíndrica (104) que é posicionado coaxialmente dentro do tubo separador (12) e uma parte cônica (106) que está posicionada a montante da porção cilíndrica; em que a parte cônica (106) compreende uma base que é fixada a ou formada integralmente com uma extremidade a montante da parte cilíndrica (104), uma extremidade a montante que está axialmente afastada do elemento de turbilhonamento (38) e uma superfície externa que converge radialmente a partir da base para a extremidade a montante da parte cônica (104); em que a base da porção cônica (106) compreende um diâmetro externo que é menor que o diâmetro externo da porção cilíndrica (104) para assim definir um ombro radial (116) que é formado entre a parte cônica (106) e a parte cilíndrica (104), onde o estabilizador de núcleo compreende o ombro radial (116); e em que o canal de descarga (26) se estende axialmente através da parte cônica (106) e a parte cilíndrica (104), em que a parte cônica (106) compreende uma extremidade a montante que está axialmente afastada do elemento de turbilhonamento (38), uma superfície externa que converge radialmente a partir da base para a extremidade a montante da parte cônica (104) e uma abertura de descarga (114) que se estende axialmente através da extremidade a montante da parte cônica (106) para o canal de descarga (26).

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a parte cilíndrica (104) compreende um diâmetro externo que tem cerca de 70% a cerca de 90% do diâmetro interno do tubo separador (12).

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o ombro radial (116) compreende um rádio que tem cerca de 6% a cerca de 18% o diâmetro externo da parte cilíndrica (104).

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o ombro radial (116) compreende um raio que é de cerca de 10% a cerca de 22% do diâmetro externo da base da parte cônica (106).

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento (38) e o ombro radial (116) ser cerca de 4 a 5 vezes o diâmetro interno do tubo separador (12).

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a distância axial entre a extremidade a jusante do elemento de turbilhonamento (38) e a abertura de descarga (114) é de cerca de 2 a 3 vezes o diâmetro interno do tubo separador (12).

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o comprimento axial da parte cônica (106) é cerca de 2 a 3 vezes o diâmetro interno do tubo separador (12)