BR112015027748B1

BR112015027748B1 - Unidade fluidificante e sistema de desarenamento

Info

Publication number: BR112015027748B1
Application number: BR112015027748-9A
Authority: BR
Inventors: Tarig Mukthar Abdalla; Adekunle Olutayo Opawale
Original assignee: Fmc Separation Systems, Bv
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2021-10-13
Also published as: CA2908162A1; US20160101376A1; CN105339066B; EP2994211B1; US9527013B2; AU2013389269B2; EP2994211A1; SG11201508498QA; CA2908162C; CN105339066A; BR112015027748A2; AU2013389269A1; WO2014180497A1

Abstract

unidade fluidificante e sistema de descarga. a invenção se refere a uma unidade fluidificante (1) para uso em um sistema de desarenamento em recipiente, que compreende um tubo de descarga (2) e um tubo de abastecimento (3), o tubo de descarga compreende uma entrada de descarga (4) e uma saída de descarga (5), e pelo tubo de abastecimento ser formado por um alojamento (6) disposto em torno do tubo de descarga, definindo um espaço anular (7) entre a superfície externa do referido tubo e a superfície interna do alojamento, o tubo de abastecimento compreende uma entrada de líquido pressurizado (8) e uma saída de líquido pressurizado (9), em que a saída de líquido pressurizado, durante o uso, fornece um fluxo de líquido pressurizado tendo uma seção transversal substancialmente elíptica.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a uma unidade fluidificante para uso em um sistema de desarenamento em recipiente que compreende a referida unidade.

Antecedentes da invenção

[002] A produção de sólidos é um fenômeno comum na indústria do petróleo. Normalmente, a areia e outras partículas sólidas são produzidas com óleo, gás e água do reservatório nas instalações de produção da superfície. Este processo origina diversos problemas operacionais, como erosão de equipamentos a montante, obstrução das linhas de fluxo e acúmulo nos recipientes de produção. As consequências principais destes problemas são a redução da performance das partes internas do separador e o desligamento não planejado de toda operação de produção. A fim de evitar tais problemas, são de uso comum nos sistema de desarenamento em recipiente. Em todos os sistemas ocorre o acúmulo de sólidos. Para removê- los do sistema desarenador, os sólidos acumulados são fluidizados pelo uso de líquido, geralmente água, e descarregados pelo sistema. Existe uma série de métodos diferentes para fluidizar/descarregar sólidos. Seguem abaixo os já conhecidos.

[003] O sistema de jateamento clássico. Este sistema tem como desvantagens o consumo excessivo de água, interrupções longas nos separadores durante o processo, baixa eficácia na remoção da areia e risco de obstrução.

[004] EP 0802135 A1 apresenta uma unidade fluidificante para fluidificar um meio não especificado. Entretanto, a unidade apresentada tem como desvantagem o limite do alcance operacional e, consequentemente, a baixíssima eficácia da remoção da areia.

[005] O objetivo da presente invenção é fornecer uma unidade fluidificante a ser incorporada nos sistemas de desarenamento em recipiente, que elimina ou ameniza ao menos algumas desvantagens do estado da técnica.

Sumário da invenção

[006] A presente invenção fornece uma unidade fludificante para a remoção eficaz da areia/sólidos acumulados em um separador (desarenador), objetivamente, nos sistemas de desarenamento em recipiente. A unidade requer baixo consumo de líquido - necessário à fluidificação, podendo ser operada online, bem como na forma de lote, e também retroimplantada nos recipientes de separação existentes, além de ser configurada em novos recipientes construídos. A invenção é mais bem definida nas reivindicações anexadas e pela seguinte forma:

[007] Em uma concretização, a invenção se refere a uma unidade fluidificante para uso em um sistema de desarenamento, compreendendo um tubo de descarga e um tubo de abastecimento, o tubo de descarga compreende uma entrada de descarga e uma saída de descarga, e o tubo de abastecimento é formado por um alojamento disposto em torno do tubo de descarga, definindo um espaço anular entre a superfície externa do referido tubo e a superfície interna do alojamento, o tubo de abastecimento compreende uma entrada de líquido pressurizado e uma saída de líquido pressurizado, em que a saída de líquido pressurizado, durante o uso, fornece um fluxo de líquido pressurizado tendo uma seção transversal substancialmente elíptica.

[008] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado está em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga.

[009] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, o alojamento é substancialmente na forma de um cone truncado, apresentando a entrada de líquido pressurizado disposta próximo ao plano de base maior, e a saída de líquido pressurizado é disposta no plano de base menor.

[010] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a saída de líquido pressurizado compreende uma extremidade no espaço anular, a referida extremidade apresenta uma seção transversal elíptica em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga.

[011] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a seção transversal do alojamento e o tubo de descarga, em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, são circulares na entrada de líquido pressurizado.

[012] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a seção transversal do alojamento e o tubo de descarga, em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, é elíptica na saída de líquido pressurizado.

[013] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a saída de líquido pressurizado compreende um flange anular disposto próximo à entrada de descarga, de modo que o líquido pressurizado egresso da saída, durante o uso, é conduzido em uma direção substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga.

[014] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a entrada de descarga apresenta uma seção transversal elíptica, o eixo principal da referida seção transversal é alinhado ao eixo principal da seção transversal elíptica na saída de líquido pressurizado, ou seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado.

[015] Em algumas concretizações da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, a entrada de líquido pressurizado é disposta para o líquido pressurizado ingressar fora do eixo da linha central do tubo de descarga, durante o uso, fazendo o referido líquido circular pelo referido tubo.

[016] A invenção também descreve um sistema de desarenamento que compreende um recipiente e pelo menos uma unidade fluidificante de acordo com a invenção, em que a referida unidade é disposta no recipiente, de modo que o eixo principal da seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado é alinhado ao eixo longitudinal da base do recipiente. A saída de líquido pressurizado, bem como a entrada de descarga, é disposta próximo à base do recipiente.

Breve descrição das figuras

[017] Uma concretização da invenção é representada nos desenhos anexos.

[018] Fig. 1 é uma vista perspectiva da unidade fluidificante de acordo com a invenção.

[019] Fig. 2 é uma vista superior da unidade fluidificante, na fig. 1.

[020] Fig. 3 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[021] Fig. 4 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[022] Fig. 5 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[023] Fig. 6 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[024] Fig. 7 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[025] Fig. 8 é uma vista da seção transversal da unidade fluidificante, na fig. 2.

[026] Fig. 9 mostra unidades múltiplas de fluidificação dispostas em um Sistema Desarenador de Recipiente Único (SVDS).

Descrição detalhada da invenção

[027] Uma concretização da unidade fluidificante, de acordo com a invenção, é mostrada na fig.1 A unidade é projetada para ser incorporada no sistema de desarenamento em recipiente para remoção de areia/sólidos acumulados. A unidade pode ser operada online no modo de desarenamento ou na operação de remoção de areia em lote durante a manutenção de rotina. A unidade compreende um tubo de descarga 2 para a remoção dos sólidos fluidificados. A lama que compreende os sólidos fluidificados é aspirada para dentro da entrada de descarga 4 e removida através da saída de descarga 5. Os sólidos são fluidificados pelo uso do líquido pressurizado, geralmente água. O líquido é introduzido no tubo de abastecimento 3 através da entrada 8. O tubo de abastecimento 3 compreende um alojamento 6 disposto em torno do tubo de descarga 2. A superfície interna do alojamento e a superfície externa do tubo de descarga conferem entre elas um espaço anular 7. A seção transversal do espaço anular, em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, é circular na entrada de líquido pressurizado 8 e elíptica na saída de líquido pressurizado, ver figs. 6 e 7. A entrada 8 é disposta de modo distal à saída 9 do tubo de abastecimento, e direcionada fora do eixo, ver fig. 5, em relação ao tubo, de modo que o líquido circula pelo tubo de descarga central. O líquido pressurizado sai da saída 9 como um fluxo de líquido que tem uma seção transversal elíptica em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga. Nesta concretização, o fluxo de líquido é direcionado substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga por um flange 10. O flange é disposto próximo à entrada de descarga 4. A seção transversal da entrada de descarga 4, em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, também é elíptica, apresentando um perfil ótimo de descarga. A forma elíptica do fluxo de líquido de saída fornece uma zona de fluidificação mais ampla, em comparação àquela obtida com a seção transversal circular na saída.

[028] Por último, a unidade fluidificante da presente invenção é para ser incorporada no sistema desarenador em recipiente 11, ver fig. 9. O sistema do desarenador compreende um recipiente vertical ou horizontal, em que a areia/sólidos se acumulam na base, devido à gravidade. No presente sistema, diversas unidades fluidificantes são dispostas no interior do recipiente. As saídas das unidades são também dispostas próximas à base do recipiente, de modo que o eixo principal do fluxo de fluido elíptico e pressurizado que sai, e/ou o eixo principal da seção transversal elíptica da saída de líquido pressurizado, é alinhado ao eixo longitudinal da base. Esta disposição garante uma ótima fluidificação da areia/sólidos acumulados com o uso de uma quantidade mínima de água, além de minimizar interferências no separador.

Claims

1. Unidade fluidificante (1) para uso em um sistema de desarenamento em recipiente, compreendendo um tubo de descarga (2) e um tubo de abastecimento (3), o tubo de descarga compreendendo uma entrada de descarga (4) e uma saída de descarga (5), e o tubo de abastecimento sendo formado por um alojamento (6) disposto em torno do tubo de descarga, definindo um espaço anular (7) entre a superfície externa do referido tubo e a superfície interna do alojamento, o tubo de abastecimento compreendendo uma entrada de líquido pressurizado (8) e uma saída de líquido pressurizado (9), caracterizada por a saída de líquido pressurizado (9) compreender uma extremidade no espaço anular (7), a referida extremidade tendo uma seção transversal elíptica em um plano perpendicular à linha central do tubo de descarga, de modo que a saída de líquido pressurizado, durante o uso, forneça um fluxo de líquido pressurizado tendo uma seção transversal elíptica.

2. Unidade fluidificante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado estar em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga.

3. Unidade fluidificante de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por o alojamento (6) ser substancialmente na forma de um cone truncado, tendo a entrada de líquido pressurizado (8) disposta próxima ao plano de base maior, e a saída de líquido pressurizado disposta no plano de base menor.

4. Unidade fluidificante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a seção transversal do alojamento (7) e o tubo de descarga (2), em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, ser circular na entrada de líquido pressurizado (8).

5. Unidade fluidificante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a seção transversal do alojamento (7) e o tubo de descarga (2), em um plano substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga, ser elíptica na saída de líquido pressurizado (9).

6. Unidade fluidificante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a saída de líquido pressurizado compreender um flange anular (10) disposto próximo à entrada de descarga (4), de modo que o líquido pressurizado egresso da saída, durante o uso, é conduzido em uma direção substancialmente perpendicular à linha central do tubo de descarga.

7. Unidade fluidificante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a entrada de descarga (4) ter uma seção transversal elíptica, o eixo principal da referida seção transversal alinhado ao eixo principal da seção transversal elíptica na saída de líquido pressurizado (9), ou seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado.

8. Unidade fluidificante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a entrada de líquido pressurizado (8) ser disposta para o líquido pressurizado ingressar fora do eixo da linha central do tubo de descarga (2) durante o uso, fazendo o referido líquido circular pelo referido tubo.

9. Sistema de desarenamento em recipiente conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender um recipiente e ao menos uma unidade fluidificante conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a referida unidade é disposta no recipiente que tem a saída de líquido pressurizado (9) próxima à base do recipiente, de modo que o eixo principal da seção transversal elíptica do fluxo de líquido pressurizado esteja alinhado ao eixo longitudinal da referida base.