BR112016023136B1

BR112016023136B1 - DRAINAGE DEVICE AND METHOD OF USE THEREOF

Info

Publication number: BR112016023136B1
Application number: BR112016023136-8A
Authority: BR
Inventors: Christopher A. Hemstock
Original assignee: Specialized Desanders Inc
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2022-04-19
Also published as: MY174765A; WO2015154160A1; CA2848738A1; AU2014390648B2; BR112016023136A2; CA2848738C; SG11201608009YA; AU2014390648A1

Abstract

aparelho de desarenação e método de uso do mesmo. um sistema de desarenação, tendo um recipiente alongado que está inclinado em um ângulo de inclinação diferente de zero. o recipiente tendo uma extremidade superior que se inclina de forma descendente em direção a uma extremidade distal e tem uma parede delimitadora divergente, a fim de definir uma parede superior, tendo um primeiro ângulo de inclinação, e uma parede inferior, tendo um segundo ângulo de inclinação maior que o primeiro ângulo de inclinação. uma interface de entrada de fluido na extremidade superior do recipiente descarrega uma corrente de gás, tendo líquidos e particulados arrastados, em uma porção de borda livre formada adjacente à parede superior, acima de uma interface gás/líquido formada abaixo da saída de fluido. uma área transversal da porção da borda livre faz com que a precipitação dos líquidos e particulados arrastados daí decorrentes seja coletada em uma porção saliente de armazenamento formada abaixo da interface. uma corrente de gás desarenado, livre de uma porção substancial de particulados, é removida do recipiente através de uma saída de fluido adjacente à base distal.desanding apparatus and method of use thereof. a desanding system having an elongated container that is inclined at a non-zero angle of inclination. the container having an upper end which slopes downwardly towards a distal end and has a diverging boundary wall to define an upper wall having a first angle of inclination and a lower wall having a second angle of inclination. slope greater than the first slope angle. a fluid inlet interface at the upper end of the container discharges a gas stream, having entrained liquids and particulates, into a free edge portion formed adjacent the top wall, above a gas/liquid interface formed below the fluid outlet. a cross-sectional area of the freeboard portion causes the precipitation of entrained liquids and particulates therefrom to collect in a storage protruding portion formed below the interface. a stream of deaerated gas, free of a substantial portion of particulates, is removed from the container through a fluid outlet adjacent to the distal base.

Description

DISCLOSURE FIELD

[0001] A presente divulgação refere-se, de forma geral, a um aparelho e a um método para remover particulados de correntes de fluido multifase e em particular, refere-se a um aparelho e a um método para remover areias de correntes de fluido multifase produzidas a partir de um poço de gás ou óleo enquanto minimiza a abrasão ao aparelho envolvido.[0001] The present disclosure generally relates to an apparatus and method for removing particulates from multiphase fluid streams, and in particular, it relates to an apparatus and method for removing sand from fluid streams multiphase produced from a gas or oil well while minimizing abrasion to the apparatus involved.

HISTORIC

[0002] A produção a partir de poços na indústria de gás e petróleo contém particulados com frequência, tal como areia. Estes particulados podem ser parte da formação a partir da qual o hidrocarboneto está sendo produzido, introduzido a partir do fraturamento hidráulico ou material de perda de fluido da lama de perfuração ou fluidos de fraturamento ou de uma mudança de fase dos hidrocarbonetos produzidos causada pelas mudanças das condições na boca do poço (Asfalto ou formação de cera). Como particulados são produzidos, problemas ocorrem devido à abrasão e tamponamento do equipamento de produção. Em um início típico após estimular um poço por fraturamento, o poço estimulado pode produzir areia até o poço ter estabilizado, frequentemente durando vários meses após a produção começar. Outros poços podem produzir areia por um período de tempo muito mais longo.[0002] Production from wells in the oil and gas industry often contains particulates, such as sand. These particulates may be part of the formation from which the hydrocarbon is being produced, introduced from hydraulic fracturing or fluid loss material from drilling mud or fracturing fluids or from a phase change of the produced hydrocarbons caused by changes in conditions at the wellhead (Asphalt or wax formation). As particulates are produced, problems occur due to abrasion and plugging of production equipment. On a typical start after stimulating a frac well, the stimulated well may produce sand until the well has stabilized, often lasting several months after production begins. Other wells can produce sand for a much longer period of time.

[0003] A erosão do equipamento de produção é grave o suficiente para causar falha catastrófica. As velocidades elevadas da corrente de fluido são típicas e são até projetadas propositadamente para separar por fluxo as partículas ao poço e à superfície. Uma falha erosiva desta natureza pode se tornar uma questão ambiental e de segurança séria para o operador de poço. Uma falha tal como um rompimento da tubulação de pressão elevada ou aparelho libera um fluxo de fluido de velocidade elevada incontrolável que é perigosa ao pessoal de serviço. Liberar tal fluido ao meio ambiente é danoso ao meio ambiente resultando em limpeza cara e perda de produção. Os custos de reparo também são altos.[0003] Erosion of production equipment is severe enough to cause catastrophic failure. High fluid stream velocities are typical and are even purposely designed to flow separate particles at the well and at the surface. An erosive fault of this nature can become a serious safety and environmental issue for the well operator. A failure such as a rupture of high pressure piping or apparatus releases an uncontrollable high velocity fluid flow that is dangerous to service personnel. Releasing such fluid to the environment is harmful to the environment resulting in expensive cleaning and lost production. Repair costs are also high.

[0004] Em todos os casos, a retenção de particulados contamina o equipamento de superfície e os fluídos produzidos e prejudica a operação normal dos sistemas de recolha de petróleo e gás e instalações do processo. Portanto, os dispositivos de desarenação são necessários para remover areia da corrente de fluído. Devido à natureza dos gases manuseados, incluindo pressão e toxicidade, todos os recipientes e tubulação de pressão nos dispositivos de desarenação devem ser fabricados e aprovados por autoridades adequadas de segurança de recipiente de pressão e caldeira.[0004] In all cases, particulate retention contaminates surface equipment and produced fluids and impairs the normal operation of oil and gas collection systems and process facilities. Therefore, desanding devices are needed to remove sand from the fluid stream. Due to the nature of the gases handled, including pressure and toxicity, all pressure vessels and piping in desanding devices must be manufactured and approved by appropriate boiler and pressure vessel safety authorities.

[0005] Em um sistema existente, um tanque pressurizado (“Tanque-P”) é colocado no local do poço e é permitido ao poço produzir fluído e particulados. A corrente de fluído é produzida a partir de uma cabeça de poço e para um Tanque-P até a produção de areia cessar. O tamanho grande do Tanque-P geralmente restringe a pressão máxima de operação do recipiente para algo na ordem de 1.000 - 2.100 kPa. No caso de um poço de gás, isto exige algum controle de pressão para ser colocado no poço para proteger o Tanque-P. Além disso, para um poço de gás, uma redução de pressão geralmente está associada a um aumento na velocidade do gás que, por sua vez, torna o efluente da cabeça do poço carregado com areia muito mais abrasivo e coloca bloqueadores que controlam a pressão em risco de falha. Outro problema associado a este tipo de técnica de desarenação é que é apenas uma solução temporária. Se o poço continuar a fazer areia, a solução se torna proibitivamente cara. Na maior parte das situações com este tipo de solução temporária, os vapores de gás não são conservados e vendidos como produto comercial.[0005] In an existing system, a pressurized tank (“P-Tank”) is placed at the well site and the well is allowed to produce fluid and particulates. The fluid stream is produced from a wellhead and into a P-Tank until sand production ceases. The large size of the P-Tank generally restricts the maximum operating pressure of the vessel to something on the order of 1000 - 2100 kPa. In the case of a gas well, this requires some pressure control to be placed in the well to protect the P-Tank. Also, for a gas well, a pressure reduction is usually associated with an increase in gas velocity which in turn makes the sand-laden wellhead effluent much more abrasive and puts pressure-controlling blockers in place. risk of failure. Another problem associated with this type of desanding technique is that it is only a temporary solution. If the well continues to make sand, the solution becomes prohibitively expensive. In most situations with this type of temporary solution, the gas vapors are not preserved and sold as a commercial product.

[0006] Outro sistema conhecido inclui o uso de filtros para remover os particulados. Um projeto comum é ter um número de bolsas de filtro de malha de fibra colocadas dentro de um recipiente de pressão. A densidade da malha de fibra da bolsa de filtro é combinada ao tamanho esperado dos particulados. As bolsas de filtro geralmente não são eficazes na remoção dos particulados em uma condição multifase. Geralmente o fluxo multifase nas operações de óleo e gás é instável. Grandes deslocamentos de bolsões de fluído seguido por uma mistura de gás são comuns. Nestes casos, as bolsas de fibra se tornam uma causa de queda de pressão e falham com frequência devido ao fluxo de liquido lá. Devido à chance elevada de falha, as bolsas de filtro podem não ser confiáveis para remover particulados em aplicações críticas ou onde os parâmetros de fluxo de um poço são desconhecidos. Um problema adicional com bolsas de filtro na maior parte das jurisdições é o custo associado ao descarte. As bolsas de filtro de malha de fibra são consideradas como sendo contaminadas com hidrocarbonetos e devem ser descartadas de acordo com o regulamento ambiental local[0006] Another known system includes the use of filters to remove particulates. A common design is to have a number of fiber mesh filter bags placed inside a pressure vessel. The density of the fiber mesh of the filter bag is matched to the expected size of the particulates. Filter bags are generally not effective at removing particulates in a multi-phase condition. Generally, multiphase flow in oil and gas operations is unstable. Large displacements of fluid pockets followed by a gas mixture are common. In these cases, the fiber bags become a cause of pressure drop and often fail due to the flow of liquid there. Due to the high chance of failure, filter bags can be unreliable to remove particulates in critical applications or where a well's flow parameters are unknown. An additional problem with filter bags in most jurisdictions is the cost associated with disposal. Fiber Mesh Filter Bags are considered to be contaminated with hydrocarbons and must be disposed of in accordance with local environmental regulations

[0007] Na Patente Canadense N° 2.433.741, emitida em 3 de fevereiro de 2004, e na Patente Canadense N° 2.407.554, de 20 de junho de 2006, ambas atribuídas ao Requerente do pedido de patente em questão, um desarenador é divulgado, tendo um recipiente alongado e horizontal com uma entrada em uma extremidade e uma saída na outra extremidade. A saída separada da entrada por uma barreira de fluxo dos tubos de descida, como uma barragem, adjacente à saída ou descarga do recipiente. A barragem constitui e mantém uma porção de borda livre superior tendo uma área transversal que é maior que a da tubulação de campo de onde a corrente de fluido emana para fazer com que a água e os particulados caiam para fora da porção de borda livre. Água e particulados se acumulam ao longo de uma porção saliente. O acúmulo de particulados se dá ao longo de um comprimento substancial do recipiente alongado, aumentando a dificuldade de remoção manual periódica de tais acúmulos usando varas de raspagem e afins.[0007] In Canadian Patent No. 2,433,741, issued on February 3, 2004, and in Canadian Patent No. 2,407,554, of June 20, 2006, both attributed to the Applicant of the patent application in question, a desander is disclosed having an elongated, horizontal container with an inlet at one end and an outlet at the other end. The outlet separated from the inlet by a flow barrier of the downpipes, such as a dam, adjacent to the outlet or outlet of the vessel. The dam constitutes and maintains an upper freeboard portion having a cross-sectional area that is greater than that of the field piping from which the fluid stream emanates to cause water and particulates to fall out of the freeboard portion. Water and particulates accumulate along a protruding portion. The particulate buildup occurs over a substantial length of the elongated container, adding to the difficulty of periodically manually removing such buildup using scraping sticks and the like.

[0008] Uma vez que o Requerente substancialmente manteve sua concepção horizontal alongada praticamente inalterada durante os anos, houve um desejo de melhorar a facilidade com que o recipiente pode ser limpo e promover melhoria na eficiência de separação. Além disso, devido à natureza dos gases manipulados, incluindo pressão e toxicidade, todos os recipientes e tubulações de pressão devem ser fabricados e aprovados pelas autoridades de segurança de caldeiras e recipientes de pressão apropriadas.[0008] Since the Applicant has substantially kept its elongated horizontal design largely unchanged over the years, there has been a desire to improve the ease with which the container can be cleaned and promote improvement in separation efficiency. In addition, due to the nature of the gases handled, including pressure and toxicity, all pressure vessels and piping must be manufactured and approved by the appropriate boiler and pressure vessel safety authorities.

SUMMARY

[0009] Um aparelho de desarenação é fornecido, o qual é posicionado adjacente à cabeça de poço de um poço para interceptar uma corrente de fluido que flui antes de alcançar a entrada dos equipamentos, incluindo a tubulação, separadores, válvulas, gargalos e aparelhos a jusante. A corrente de fluído pode conter uma variedade de fases, incluindo sólidos, gases e líquidos. Em uma aplicação, um recipiente de pressão é inserido na corrente de fluído pela inserção em uma tubulação de campo de velocidade elevada estendendo-se desde a cabeça de poço. O recipiente contém uma porção de bora livre superior tendo uma área transversal que é maior que a da tubulação de campo de onde a corrente de fluído emana. Como resultado, a velocidade da corrente de fluído cai e os particulados não podem ser mantidos em suspensão. A porção de borda livre é mantida através do controle do ângulo do desarenador, evitando a necessidade de um tubo de descida do desarenador horizontal da técnica prévia do Requerente.[0009] A desanding apparatus is provided which is positioned adjacent to the wellhead of a well to intercept a stream of fluid flowing before reaching the inlet of equipment, including piping, separators, valves, bottlenecks and downstream. The fluid stream can contain a variety of phases, including solids, gases and liquids. In one application, a pressure vessel is inserted into the fluid stream by inserting it into a high velocity field pipe extending from the wellhead. The container contains an upper free boron portion having a cross-sectional area that is greater than that of the field tubing from which the fluid stream emanates. As a result, the velocity of the fluid stream drops and the particulates cannot be held in suspension. The freeboard portion is maintained by controlling the angle of the desander, avoiding the need for a downpipe of the horizontal desander of the Applicant's prior art.

[0010] Em um aspecto amplo, um sistema de desarenação recebe uma corrente de gás, contendo particulados e líquidos arrastados. O sistema é composto por um recipiente alongado ao longo de um eixo longitudinal e inclinado da horizontal em um ângulo de inclinação diferente de zero. O recipiente tem uma entrada de fluído adjacente a uma extremidade superior para descarga da corrente de gás no recipiente em uma velocidade de entrada, e uma saída de fluído, espaçada ao longo do eixo longitudinal e abaixo da entrada de fluído.[0010] In a broad aspect, a desanding system receives a gas stream, containing particulates and entrained liquids. The system consists of a container elongated along a longitudinal axis and inclined from the horizontal at a non-zero angle of inclination. The container has a fluid inlet adjacent an upper end for discharging the gas stream into the container at an inlet velocity, and a fluid outlet spaced along the longitudinal axis and below the fluid inlet.

[0011] O recipiente possui, ainda, uma interface gás/líquido na saída de fluído, uma porção saliente de armazenamento formada abaixo da interface e uma porção de borda livre formada adjacente a uma porção superior do recipiente acima da interface. A porção de borda livre tem uma área transversal de borda livre que diminui a partir da entrada de fluído até a saída do fluido, caracterizado pela velocidade de borda livre, adjacente à entrada de fluido, ser menor que a velocidade de entrada, a velocidade de borda livre ser tal que os líquidos e particulados arrastados caem para fora da corrente de gás para coleta na porção saliente de armazenamento. Uma corrente de gás desarenada flui para fora da porção de borda livre e para fora da saída de fluído, estando livre de uma porção substancial de particulados.[0011] The container further has a gas/liquid interface at the fluid outlet, a raised storage portion formed below the interface and a free edge portion formed adjacent an upper portion of the container above the interface. The freeboard portion has a freeboard cross-sectional area that decreases from the fluid inlet to the fluid outlet, characterized in that the freeboard velocity adjacent to the fluid inlet is less than the inlet velocity, the free edge is such that the entrained liquids and particulates fall out of the gas stream for collection in the storage overhang. A stream of deaerated gas flows out of the free edge portion and out of the fluid outlet, being free of a substantial portion of particulates.

[0012] Mais preferencialmente, um recipiente de uma aplicação da presente invenção é incorporado em um sistema de desarenação para substituir uma tubulação de conexão existente acoplada a uma cabeça de poço, o recipiente sendo suportado por uma estrutura que alinha o recipiente com a tubulação de cabeça de poço e com os aparelhos a jusante. A entrada de fluído e a saída de fluido do desarenador, associadas com o mundo inclinado do desarenador, são adaptadas para se conectar ao mundo ortogonal da tubulação de conexão.[0012] More preferably, a container of an application of the present invention is incorporated into a desanding system to replace an existing connecting pipe attached to a wellhead, the container being supported by a structure that aligns the container with the drain pipe. well head and downstream equipment. The fluid inlet and fluid outlet of the desander, associated with the inclined world of the desander, are adapted to connect to the orthogonal world of the connecting piping.

[0013] Em outro aspecto amplo, um método para desarenar uma corrente de fluído, emanando de uma cabeça de poço e contendo gás, líquido arrastado e particulados, compreende fornecer um recipiente alongado, tendo um eixo longitudinal que está inclinado em relação à horizontal. O recipiente tem uma entrada de fluído adjacente a uma primeira extremidade do recipiente e uma saída de fluído espaçada ao longo do eixo longitudinal a partir da entrada de fluído; inclinando o recipiente em um ângulo de uma horizontal em um ângulo de inclinação diferente de zero para que a saída de fluido fique abaixo da entrada de fluído, dando forma a uma porção de borda livre acima da saída de fluido. A corrente de fluído é descarregada a partir da entrada de fluído, dentro do recipiente e substancialmente paralela ao eixo longitudinal, para estabelecer uma interface líquida em uma porção saliente do recipiente, a porção saliente sendo formada abaixo da saída do fluído. O líquido e os particulados vão sendo encaminhados ao longo de uma trajetória na porção de borda do recipiente para interceptar uma porção substancial dos particulados na interface líquida para armazenamento na porção saliente. Uma corrente de gás desarenada é recuperada na saída de fluído, sendo substancialmente isenta de particulados.[0013] In another broad aspect, a method for desanding a stream of fluid, emanating from a wellhead and containing gas, entrained liquid and particulates, comprises providing an elongated container having a longitudinal axis that is inclined with respect to the horizontal. The container has a fluid inlet adjacent a first end of the container and a fluid outlet spaced along the longitudinal axis from the fluid inlet; tilting the container at an angle from a horizontal at a non-zero tilt angle so that the fluid outlet is below the fluid inlet, forming a free edge portion above the fluid outlet. The fluid stream is discharged from the fluid inlet, into the container and substantially parallel to the longitudinal axis, to establish a liquid interface in a projecting portion of the container, the projecting portion being formed below the fluid outlet. Liquid and particulates are routed along a path in the rim portion of the container to intercept a substantial portion of the particulates at the liquid interface for storage in the overhang. A deaerated gas stream is recovered at the fluid outlet, being substantially free of particulates.

[0014] A entrada pode ser paralela ou não paralela ao eixo longitudinal para habilitar uma trajetória para interceptar a interface gás/líquido. A corrente de fluído pode ser introduzida através de um bocal substituível. A entrada de fluído pode ser curvada para alinhar a entrada a partir do desarenador inclinado e a tubulação ortogonal a partir de um poço.[0014] Input can be parallel or non-parallel to the longitudinal axis to enable a path to intercept the gas/liquid interface. The fluid stream can be introduced through a replaceable nozzle. The fluid inlet can be curved to align the inlet from the inclined desander and orthogonal piping from a well.

[0015] Em ainda outro aspecto amplo, é fornecido um recipiente, tendo uma extremidade distal e uma extremidade proximal, para a remoção de particulados de uma corrente de fluído multifase contendo gás, líquido e particulados arrastados, o recipiente compreendendo: um volume tendo uma parede delimitadora divergente, uma base distal e um ápice; a parede delimitadora divergente tendo uma parede superior em um primeiro ângulo de inclinação e uma parede inferior em um segundo ângulo de inclinação; o segundo ângulo de inclinação em um ângulo maior do que o primeiro ângulo de inclinação; uma interface de entrada de fluído no ápice para recebimento da referida corrente de fluído dentro do volume do recipiente; uma saída de fluído no topo da parede superior, espaçada a partir da interface de entrada de fluído; uma interface de borda livre estendendo-se de forma horizontal e separando uma porção de borda livre, formada adjacente a uma porção superior do recipiente, acima da interface, e uma porção saliente abaixo dela, a porção saliente sendo delimitada em sua porção inferior pela parede inferior, a porção de borda livre formando uma área transversal de borda livre para uma velocidade de borda livre da corrente de fluido menor que a velocidade da corrente de fluído na interface de entrada de fluído; e um caminho de fluxo alongado para receber a corrente de fluído através da interface de entrada de fluído e direcionar a corrente de fluído à saída de fluído; caracterizado pelo referido comprimento do caminho de fluxo alongado e a velocidade de borda livre serem tais que uma quantidade efetiva do líquido e dos particulados arrastados cair fora da corrente de fluídos e os particulados se estabeleçam em direção à parede inferior da porção saliente; e em que uma corrente de gás desarenado flua para fora da porção de borda livre através da saída de fluído e se livre de uma porção substancial de particulados.[0015] In yet another broad aspect, there is provided a container, having a distal end and a proximal end, for removing particulates from a multiphase fluid stream containing entrained gas, liquid and particulates, the container comprising: a volume having a divergent boundary wall, a distal base and an apex; the diverging boundary wall having a top wall at a first angle of inclination and a bottom wall at a second angle of inclination; the second angle of inclination at an angle greater than the first angle of inclination; a fluid inlet interface at the apex for receiving said stream of fluid within the container volume; a fluid outlet at the top of the top wall spaced from the fluid inlet interface; a horizontally extending free edge interface separating a free edge portion formed adjacent an upper portion of the container above the interface and a raised portion below it, the raised portion being bounded in its lower portion by the wall lower, the free edge portion forming a free edge cross-sectional area for a fluid stream free edge velocity less than the fluid stream velocity at the fluid inlet interface; and an elongated flow path for receiving the fluid stream through the fluid inlet interface and directing the fluid stream to the fluid outlet; characterized in that said elongated flow path length and free edge velocity are such that an effective amount of the entrained liquid and particulates falls out of the fluid stream and the particulates settle towards the lower wall of the protruding portion; and wherein a stream of deaerated gas flows out of the free edge portion through the fluid outlet and rids itself of a substantial portion of particulates.

[0016] O segundo ângulo de inclinação pode ser maior que o ângulo de repouso dos particulados estabelecidos. O ângulo de inclinação superior pode ser inclusivamente entre 2 e 20 graus. A forma transversal da base proximal pode ser circular.[0016] The second angle of inclination can be greater than the angle of repose of the particulates established. The top tilt angle can even be between 2 and 20 degrees. The transverse shape of the proximal base may be circular.

[0017] Em algumas aplicações, o eixo central pode ser perpendicular ao plano da base distal. Em algumas dentre outras aplicações, o eixo central pode ser oblíquo à base distal.[0017] In some applications, the central axis may be perpendicular to the distal base plane. In some among other applications, the central axis may be oblique to the distal base.

[0018] Aplicável em todas as instâncias em estado estacionário, uma vez que a porção saliente é preenchida com líquido e, em casos onde a remoção do líquido da porção saliente é menor que a taxa de entrada de líquido, um balanço de massa do líquido dentro e do líquido fora pode ser estabelecido, no caso em que a entrada de líquido coexista com o gás desarenado.[0018] Applicable in all instances in steady state, since the protruding portion is filled with liquid, and in cases where the liquid removal from the protruding portion is less than the liquid inlet rate, a mass balance of the liquid in and out of the liquid can be established, in the case where the liquid inlet coexists with the deaerated gas.

[0019] O recipiente pode, ainda, compreender uma descarga inferior da porção saliente para descarga de líquidos e particulados recolhidos. A descarga compreende, ainda: uma válvula de entrada adjacente e fluidamente conectada com a descarga; uma câmara de acumulação de particulados; e uma válvula de descarga, caracterizado pela câmara de acumulação de particulados ser imprensada entre a válvula de entrada e a válvula de descarga.[0019] The container may further comprise a lower discharge of the projecting portion for discharge of collected liquids and particulates. The discharge further comprises: an inlet valve adjacent and fluidly connected with the discharge; a particulate accumulation chamber; and a discharge valve, characterized in that the particulate accumulation chamber is sandwiched between the inlet valve and the discharge valve.

[0020] Em algumas aplicações, a interface de entrada de fluído tem uma extremidade de descarga e a extremidade de descarga é orientada para descarga da corrente de gás na borda livre em um ângulo igual ao ângulo de inclinação superior. A interface de entrada de fluído pode, ainda, incluir um bocal substituível tendo uma extremidade de descarga orientada para a descarga da corrente de gás na borda livre. O bocal substituível pode ser conectado à interface de entrada de fluído em um flange.[0020] In some applications, the fluid inlet interface has a discharge end and the discharge end is oriented to discharge the gas stream at the free edge at an angle equal to the upper slope angle. The fluid inlet interface may further include a replaceable nozzle having a discharge end oriented towards discharging the gas stream at the free edge. The replaceable nozzle can be connected to the fluid inlet interface on a flange.

[0021] Em algumas aplicações, o sistema de desarenação recebe uma corrente de gás proveniente de uma cabeça de poço e a interface de entrada de fluído compreende, ainda, uma extremidade de recebimento para receber a corrente de gás, a extremidade de recebimento sendo ortogonal em relação à cabeça de poço.[0021] In some applications, the desanding system receives a gas stream from a wellhead and the fluid inlet interface further comprises a receiving end to receive the gas stream, the receiving end being orthogonal relative to the wellhead.

[0022] Em algumas aplicações, o ângulo de inclinação superior é variável para diferentes condições de corrente de fluído. Em algumas dentre outras aplicações, o ângulo de inclinação inferior é variável para condições de corrente de particulados.[0022] In some applications, the top tilt angle is variable for different fluid stream conditions. In some among other applications, the lower slope angle is variable for particulate stream conditions.

[0023] De acordo com outro aspecto amplo da divulgação, é fornecido um método para desarenação de uma corrente de fluído emanando de uma cabeça de poço, a corrente de fluído contendo gás, líquido e particulados arrastados, o método compreendendo: fornecer um recipiente alongado, estendendo-se desde uma extremidade proximal descendo em direção a uma extremidade distal e tendo uma parede delimitadora divergente para definir um ângulo de inclinação superior e um ângulo de inclinação inferior maior do que o ângulo de inclinação superior; injetar, em uma primeira velocidade do fluído, a corrente de fluídos no recipiente da extremidade proximal em aproximadamente um primeiro ângulo de inclinação; dirigir, em uma segunda velocidade de fluído mais lenta do que a referida primeira velocidade do fluido, a referida corrente de fluído ao longo de um caminho de fluxo alongado no recipiente da extremidade proximal em direção a extremidade distal, para permitir que uma quantidade efetiva do líquido e particulados arrastados caiam fora da corrente de fluído e sejam movidas para uma porção saliente; coletar o gás desarenado em uma porção de borda livre, a referida porção de borda livre estando acima da porção saliente e sendo separada por uma interface gás/líquido; e descarregar o gás desarenado da porção de borda livre na extremidade distal; caracterizado pelo referido gás desarenado ser livre de uma porção substancial de particulados.[0023] In accordance with another broad aspect of the disclosure, there is provided a method for desanding a stream of fluid emanating from a wellhead, the stream of fluid containing entrained gas, liquid and particulates, the method comprising: providing an elongated container , extending from a proximal end down towards a distal end and having a diverging boundary wall to define an upper rake angle and a lower rake angle greater than the upper rake angle; injecting, at a first fluid velocity, the stream of fluids into the proximal end container at approximately a first angle of inclination; directing, at a second fluid velocity slower than said first fluid velocity, said stream of fluid along an elongated flow path in the container from the proximal end toward the distal end, to allow an effective amount of the entrained liquid and particulates fall out of the fluid stream and are moved to a protruding portion; collecting deaerated gas at a free edge portion, said free edge portion being above the overhanging portion and being separated by a gas/liquid interface; and discharging the deaerated gas from the free edge portion at the distal end; characterized in that said deaerated gas is free of a substantial portion of particulates.

[0024] Em algumas aplicações, o método compreende, ainda, coletar o líquido desarenado da porção saliente e descarregar, a partir da porção saliente, o líquido desarenado com o gás descarregado na extremidade distal.[0024] In some applications, the method further comprises collecting the de-sanded liquid from the protruding portion and discharging, from the protruding portion, the de-sanded liquid with the gas discharged at the distal end.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0025] A Figura 1 é uma visualização lateral transversal do desarenador horizontal alongado da técnica prévia do Requerente, ilustrando a barreira de fluxo dos tubos de descida, da corrente de fluído, da trajetória de queda dos particulados e o acúmulo de líquido separado, particulados e descarga de fluídos livre de particulados;[0025] Figure 1 is a cross-sectional side view of the Applicant's prior art elongated horizontal desander, illustrating the flow barrier of the downtubes, the fluid stream, the particulate fall path and the accumulation of separate, particulate liquid and particulate-free fluid discharge;

[0026] A Figura 2 é uma visualização transversal de uma aplicação de um desarenador inclinado ou enviesado;[0026] Figure 2 is a cross-sectional view of an application of an inclined or skewed desander;

[0027] As Figuras 3A e 3B são representações de perspectiva dos volumes da porção saliente e das porções de borda livre do desarenador inclinado da Fig. 2;[0027] Figures 3A and 3B are perspective representations of the volumes of the protruding portion and the free edge portions of the inclined desander of Fig. two;

[0028] A Figura 4 é uma visualização transversal de outra aplicação de um desarenador inclinado com um ângulo de inclinação maior do que o da Fig. 2;[0028] Figure 4 is a cross-sectional view of another application of an inclined desander with an angle of inclination greater than that of Fig. two;

[0029] A Figura 5 é uma visualização seccional transversal de uma entrada de fluído curvada, ajustada em relação ao desarenador e tendo uma junta de transição angular de raio longo entre a tubulação ortogonal e o desarenador inclinado;[0029] Figure 5 is a cross-sectional view of a curved fluid inlet, fitted with respect to the desander and having a long-radius angled transition joint between the orthogonal piping and the inclined desander;

[0030] A Figura 6 é uma representação de um desarenador inclinado ilustrando os parâmetros para um desarenador, por exemplo, com diâmetro de 36 polegadas, tendo uma entrada de fluído horizontal; e[0030] Figure 6 is a representation of an inclined desander illustrating the parameters for a desander, for example, with a diameter of 36 inches, having a horizontal fluid inlet; and

[0031] A Figura 7 é uma visualização transversal de um desarenador tendo um recipiente cônico inclinado, de acordo com outra aplicação.[0031] Figure 7 is a cross-sectional view of a desander having an inclined conical vessel, according to another application.

DETAILED DESCRIPTION

[0032] Um desarenador normalmente é inserido entre, ou como substituto para, tubulações preexistentes, tais como tubulações de conexão entre uma cabeça de poço e aparelhos a jusante, como separadores multifásicos.[0032] A desander is typically inserted between, or as a replacement for, pre-existing pipelines, such as connecting pipelines between a wellhead and downstream apparatus, such as multiphase separators.

[0033] Conforme mostrado na Fig. 1, um desarenador horizontal de técnica prévia compreende um recipiente de pressão cilíndrico (11), tendo um eixo substancialmente horizontal A, uma primeira extremidade de entrada de fluído (12) adaptada para conexão com a corrente de fluido F. A corrente de fluído F normalmente compreende uma variedade de fases, incluindo gás G, algum líquido L e particulados arrastados como areia S. A corrente de fluído F contendo areia S entra pela extremidade de entrada (12) e é recebida por uma porção de borda livre (13). No recipiente ilustrado da técnica prévia, a área de borda livre é definida por uma barreira de fluxo dos tubos de descida (14). Nesse sentido, a velocidade da corrente de fluído F diminui até um ponto abaixo da velocidade de arrastamento ou elutriação de, pelo menos, uma porção de particulados S na corrente de fluído. Dada suficiente distância horizontal sem interferência, os particulados S eventualmente caem da porção de borda livre (13). Os particulados S e os líquidos L se acumulam ao longo do tempo na porção saliente (15) e são limpos periodicamente em intervalos suficientes para garantir que a profundidade máxima acumulada não invada a porção de borda livre (13). A corrente de fluído desarenado, normalmente líquido L e gás G, emana da saída de fluído (16).[0033] As shown in Fig. 1, a prior art horizontal desander comprises a cylindrical pressure vessel (11) having a substantially horizontal axis A, a first fluid inlet end (12) adapted for connection with the fluid stream F. The fluid stream F normally comprises a variety of phases, including gas G, some liquid L, and particulates entrained as sand S. The fluid stream F containing sand S enters at the inlet end (12) and is received by a freeboard portion (13). In the illustrated prior art container, the freeboard area is defined by a flow barrier of the downtubes (14). In this sense, the velocity of the fluid stream F decreases to a point below the velocity of entrainment or elutriation of at least a portion of particulates S in the fluid stream. Given sufficient horizontal distance without interference, particulates S eventually fall off the free edge portion (13). Particulates S and liquids L accumulate over time in the protruding portion (15) and are cleaned periodically at intervals sufficient to ensure that the maximum accumulated depth does not encroach on the freeboard portion (13). The stream of deaerated fluid, normally liquid L and gas G, emanates from the fluid outlet (16).

[0034] Conforme mostrado nas Figs. de 2 a 7, as aplicações de um desarenador inclinado (20) são livres da barreira de fluxo da técnica prévia e, através de declive ou inclinação do recipiente, ocorre a maximização da borda livre após a entrada da corrente de fluído e redução das taxas de fluxo de líquido para maximizar as condições de assentamento em si, além da retenção dos particulados S capturados. A variabilidade do ângulo de inclinação α permite que uma medida de variabilidade entre a respectiva borda livre e a porção saliente de armazenamento de líquido ajuste o desempenho.[0034] As shown in Figs. from 2 to 7, the applications of an inclined desander (20) are free from the flow barrier of the prior art and, through the slope or inclination of the container, the maximization of the free edge occurs after the inflow of the fluid stream and the reduction of the rates of liquid flow to maximize the settling conditions itself, in addition to retaining the captured S particulates. The variability of the tilt angle α allows a measure of variability between the respective free edge and the protruding liquid storage portion to adjust performance.

[0035] Conforme mostrado na Fig. 2, o desarenador (20) compreende um recipiente (22), tendo um eixo A orientado em um ângulo agudo α com a horizontal H. O desarenador (20) tem uma entrada de fluído (24) em uma extremidade superior (25) para receber uma corrente de fluído F tipicamente composta por uma variedade de fases incluindo gás G, algum líquido L e particulado arrastado como areia S. Na presente aplicação, a entrada de fluido (24) é orientada paralelamente a um eixo longitudinal A do recipiente (22). Uma saída de fluido (26) situa-se ao longo do topo (28) do recipiente (22) e é espaçada a partir da entrada de fluído (24). Em um estado operacional, uma interface gás/líquido (32) é formada estendendo-se horizontalmente da saída de fluído (26). Uma porção saliente (40) é formada abaixo da interface (32) para conter líquido L e particulados S. Uma porção de borda livre (44) é formada acima da interface (32). A entrada de fluído (24) é descarregada na borda livre (44). A trajetória dos particulados pode ser manipulada pelo posicionamento e orientação de uma extremidade de descarga (29) da entrada de fluído (24). Em uma aplicação, a descarga (29) da entrada (24) pode ser alinhada paralelamente ao eixo do recipiente A. A entrada (24) ou a descarga (29) pode ser orientada em outras orientações, incluindo acima do eixo inclinado A, ou abaixo do eixo A.[0035] As shown in Fig. 2, the desander (20) comprises a container (22) having an axis A oriented at an acute angle α with the horizontal H. The desander (20) has a fluid inlet (24) at an upper end (25) for receive a fluid stream F typically composed of a variety of phases including gas G, some liquid L, and particulate entrained as sand S. In the present application, the fluid inlet (24) is oriented parallel to a longitudinal axis A of the container (22). ). A fluid outlet (26) is located along the top (28) of the container (22) and is spaced from the fluid inlet (24). In an operational state, a gas/liquid interface (32) is formed extending horizontally from the fluid outlet (26). A raised portion (40) is formed below the interface (32) to contain liquid L and particulates S. A free edge portion (44) is formed above the interface (32). The fluid inlet (24) is discharged into the free edge (44). The path of the particulates can be manipulated by positioning and orienting a discharge end (29) of the fluid inlet (24). In one application, the outlet (29) of the inlet (24) may be aligned parallel to the axis of the vessel A. The inlet (24) or outlet (29) may be oriented in other orientations, including above the slanted axis A, or below the A axis.

[0036] A interface (32) é uma interface de forma geralmente oblonga, de gás/líquido, entre as porções salientes e de borda livre (40, 44). A interface oblonga (32) tem uma extremidade distal (33) adjacente à saída de fluído (26) e uma extremidade proximal (34), cuja localização é intermediária à saída de fluído (26) e a entrada de fluído (24) e varia com os níveis de líquido e inclinação do ângulo α. Como resultado da inclinação do desarenador (20), a trajetória da corrente de fluido F, a partir da entrada (24), converge com a interface (32). A trajetória para soltar a areia S e o líquido L na porção saliente (40) é encurtada, reduzindo o desperdício de tempo. O recipiente (22) é longo o suficiente para espaçar a entrada de fluido (24) suficientemente da interface (32) para minimizar a turbulência do líquido L na porção saliente (40), esse espaçamento sendo dependente de vários fatores de designe, incluindo o ângulo de inclinação do recipiente α, a velocidade e características da corrente de fluído de entrada.[0036] The interface (32) is a generally oblong-shaped, gas/liquid interface between the raised and free edge portions (40, 44). The oblong interface (32) has a distal end (33) adjacent to the fluid outlet (26) and a proximal end (34), whose location is intermediate between the fluid outlet (26) and the fluid inlet (24) and varies with liquid levels and slope angle α. As a result of the inclination of the desander (20), the path of the fluid stream F, from the inlet (24), converges with the interface (32). The trajectory for releasing sand S and liquid L in the protruding portion (40) is shortened, reducing wasted time. The container (22) is long enough to space the fluid inlet (24) sufficiently from the interface (32) to minimize turbulence of the liquid L in the protruding portion (40), this spacing being dependent on several design factors, including the container tilt angle α, the speed and characteristics of the incoming fluid stream.

[0037] Em um estado estacionário, o nível máximo da interface (32) é controlado na extremidade distal (33), definida pelo eventual arrastamento e descarga de líquido na saída de fluído (26). As descargas de gás G na saída de fluído (26). No estado estacionário, quando o nível de líquido atinge a saída de fluído (26), qualquer petróleo e outros líquidos são rearrastados com a saída de gás G pela saída de fluído (26). Os particulados S continuam a ser capturados na porção saliente (40) até atingir sua capacidade volumétrica.[0037] In a steady state, the maximum level of the interface (32) is controlled at the distal end (33), defined by the eventual entrainment and discharge of liquid in the fluid outlet (26). The G gas discharges into the fluid outlet (26). In the steady state, when the liquid level reaches the fluid outlet (26), any oil and other liquids are re-entrained with the gas outlet G through the fluid outlet (26). The S particulates continue to be captured in the protruding portion (40) until reaching its volumetric capacity.

[0038] A tubulação de conexão (46) entre a cabeça de poço convencional e o aparelho a jusante se dá tipicamente em arranjos ortogonais ou retilíneos. Assim, o ângulo α do desarenador (20) apresenta desafios de acoplamento ou conexão. A tubulação de conexão (46) é geralmente horizontal ou vertical e o acoplamento do desarenador inclinado (20) requer um ajustamento efetuado na entrada de fluído (24) e na saída de fluido (26). Em muitos cenários, com uma pequena inclinação do ângulo α, a saída de fluido (26) pode ser posicionada no topo do recipiente (22) no ângulo α, orientando a saída (26) verticalmente e, assim, evitando a necessidade de uma transição angular (28).[0038] The connection pipe (46) between the conventional wellhead and the downstream apparatus is typically in orthogonal or rectilinear arrangements. Thus, the angle α of the desander (20) presents coupling or connection challenges. The connecting piping (46) is generally horizontal or vertical and the coupling of the inclined desander (20) requires an adjustment made at the fluid inlet (24) and the fluid outlet (26). In many scenarios, with a slight slope of angle α, the fluid outlet (26) can be positioned on top of the container (22) at angle α, orienting the outlet (26) vertically and thus avoiding the need for a transition. angle (28).

[0039] Voltando às Figs. 3B e 3A, o desarenador (20) é mostrado esquematicamente dividido na interface (32) para ilustrar o volume incrementalmente crescente da porção saliente (40) abaixo e o volume incrementalmente decrescente da porção de borda livre (44), crescentes e decrescentes, conforme referenciado na corrente de alimentação F. A porção de borda livre (44) demonstra uma área transversal que diminui a partir da entrada de fluído (24) até a saída de fluído (26). Conforme mostrado na Fig. 2 e 4, uma velocidade de borda livre na entrada de fluído (24) é tal que os líquidos L e os particulados S arrastados caem para fora da corrente de fluído F e são recolhidos na porção saliente de armazenamento (40). A área transversal da porção de borda livre (44), adjacente à entrada de fluido (24), é, em sua maior parte, para alcançar a velocidade de entrada média mais baixa para uma eficiência de queda máxima de particulados S e líquidos L. Uma vez que a área transversal de borda livre adjacente à entrada de fluido (24) é grande e relativamente sem obstáculos por porção saliente (40), a redução de velocidade após descarga é significativamente maior que a do desarenador horizontal da técnica prévia do Requerente. A remoção de particulados é realizada enquanto se minimiza a porção do recipiente alocada na porção de borda livre (44), maximizando a eficiência naquela porção de borda livre para soltar particulados para fora e resultando em uma maior afetação da porção geral do recipiente para a porção saliente (40) de armazenamento.[0039] Returning to Figs. 3B and 3A, the desander (20) is shown schematically divided at the interface (32) to illustrate the incrementally increasing volume of the protruding portion (40) below and the incrementally decreasing volume of the freeboard portion (44), increasing and decreasing, as referenced to the feed stream F. The free edge portion (44) demonstrates a cross-sectional area decreasing from the fluid inlet (24) to the fluid outlet (26). As shown in Fig. 2 and 4, a free edge velocity at the fluid inlet (24) is such that the entrained liquids L and particulates S fall out of the fluid stream F and are collected in the storage protruding portion (40). The cross-sectional area of the free edge portion (44), adjacent to the fluid inlet (24), is for the most part to achieve the lowest average inlet velocity for maximum falling efficiency of particulates S and liquids L. Since the freeboard cross-sectional area adjacent to the fluid inlet (24) is large and relatively unobstructed per protruding portion (40), the post-discharge velocity reduction is significantly greater than that of Applicant's prior art horizontal desander. Removal of particulates is accomplished while minimizing the portion of the container allocated to the freeboard portion (44), maximizing the efficiency in that freeboard portion to flush particulates out and resulting in a greater allocation of the overall container portion to the portion. storage protrusion (40).

[0040] A velocidade na porção de borda livre (44) aumenta após uma porção substancial dos particulados S estarem depositados na porção saliente (40). A área transversal da porção saliente (40) aumenta na direção da saída de fluido (26) e a velocidade de líquidos acumulando lá diminui.[0040] The velocity in the free edge portion (44) increases after a substantial portion of the particulates S is deposited in the protruding portion (40). The cross-sectional area of the protruding portion (40) increases towards the fluid outlet (26) and the velocity of liquids accumulating there decreases.

[0041] Com referência novamente à Fig. 2 e Fig. 4, na porção saliente, os particulados se acumulam e fluem para baixo do recipiente em um ângulo de repouso. O acúmulo de líquido L e de particulados S estabelece uma corrente descendente na porção saliente, e conforme os particulados se acumulam e limitam o livre fluxo do líquido L na porção saliente (40), a velocidade do líquido começa a aumentar, retirando mais particulados S para baixo do recipiente.[0041] Referring again to Fig. 2 and Fig. 4, in the protruding portion, particulates accumulate and flow down the container at an angle of repose. The accumulation of liquid L and particulates S establishes a downdraft in the overhang, and as particulates accumulate and limit the free flow of liquid L in the overhang (40), the velocity of the liquid begins to increase, removing more particulates S. down the container.

[0042] Com referência à Fig. 4, o ângulo de inclinação α pode ser ajustado, mostrado aqui como um ângulo aumentado ao longo da Fig. 2. Em ângulos α crescentes, a trajetória da corrente de alimentação colide com a interface (32) em um ângulo menos agudo, colidindo com a interface (32) mais cedo e permitindo a seleção de recipientes (22) mais curtos e uma maior eficiência de remoção de particulados.[0042] With reference to Fig. 4, the tilt angle α can be adjusted, shown here as an increased angle along Fig. 2. At increasing angles α, the path of the feed stream collides with the interface (32) at a less acute angle, colliding with the interface (32) earlier and allowing the selection of shorter containers (22) and greater efficiency of particulate removal.

[0043] Os ângulos de inclinação α podem ser ajustados, para um determinado comprimento de recipiente (22), entre a entrada de fluido (24) e a saída de fluído (26), para acomodar um conteúdo de gás G e de líquido L na corrente de fluído F de alimentação. Os ângulos de inclinação α seriam geralmente na faixa de aproximadamente 2 graus a aproximadamente 20 graus. O ângulo de funcionamento mais raso de α é limitado pelo requisito mínimo para uma área transversal de borda livre (44) mínima adjacente à entrada (24), uma vez que a interface (32) constrói a saída de fluido (26). O funcionamento mais íngreme do ângulo α é limitado pela exigência de uma capacidade de armazenamento mínima na porção saliente (40). O ângulo de inclinação mínimo seria a condição onde a entrada (24) é inteiramente na fase gasosa da porção de borda livre (44) e a fase de gás na descarga é de tamanho zero. O ângulo de inclinação máximo seria a condição onde a entrada (24) fica bem acima da interface gás/líquido, permitindo substancialmente que a borda livre lide com a corrente de escoamento. Ângulos de (45) graus limitam o desempenho do desarenador consideravelmente uma vez que o tempo de permanência da fase líquida na porção saliente (40) é reduzido.[0043] The angles of inclination α can be adjusted, for a given length of container (22), between the fluid inlet (24) and the fluid outlet (26), to accommodate a content of gas G and liquid L in the supply fluid stream F. Tilt angles α would generally be in the range of approximately 2 degrees to approximately 20 degrees. The shallowest operating angle of α is limited by the minimum requirement for a minimum free edge cross-sectional area (44) adjacent to the inlet (24), since the interface (32) builds the fluid outlet (26). The steeper operation of angle α is limited by the requirement for a minimum storage capacity in the protruding portion (40). The minimum tilt angle would be the condition where the inlet (24) is entirely in the gas phase of the free edge portion (44) and the gas phase at the discharge is zero size. The maximum tilt angle would be the condition where the inlet (24) is well above the gas/liquid interface, substantially allowing the freeboard to handle the flow stream. Angles of (45) degrees limit the performance of the desander considerably since the residence time of the liquid phase in the protruding portion (40) is reduced.

[0044] Com referência às Figs. 4 e 5, a entrada de fluído (24), exposta aos particulados S arrastados na corrente de fluido, está sujeita a maior risco de erosão. Uma vez que a entrada (24) pode ser integrada com o recipiente (22), também se pode fornecer uma entrada (24) ou descarga (29) que seja substituível para facilidade de manutenção. As opções incluem aceitar um desgaste e desligamento eventual do desarenador (20) para substituição de uma entrada (24) integrada; modificar o material ou a configuração da entrada (24) para prolongar a vida de serviço ou usar uma descarga substituível do bocal para minimizar o tempo de retorno. Conforme afirmado, uma abordagem é fazer com que a descarga (29) substituível inclua as características incorporadas de um bocal substituível, conforme estabelecido adiante na Patente do Requerente CA 2,535,215 emitida a 8 de maio de 2008. Um bocal substituível (50) pode estar apto para um acoplamento compatível na extremidade superior (25) do recipiente (22). Uma forma de bocal substituível (50) compreende a descarga (29) e uma conexão roscada ou flange bocal (29i), para conexão a uma conexão roscada compatível ou flange (24i) na entrada (24) do recipiente (22). A orientação da descarga depende do acoplamento (24i, 29i) e do arranjo da descarga relativo aos mesmos. O bocal substituível (50) inclui um acoplamento com a tubulação de conexão, tais como um flange conectivo (47i) para conexão com a tubulação (47).[0044] With reference to Figs. 4 and 5, the fluid inlet 24, exposed to particulates S entrained in the fluid stream, is subject to increased risk of erosion. Since the inlet (24) can be integrated with the container (22), an inlet (24) or outlet (29) can also be provided that is replaceable for ease of maintenance. Options include accepting wear and eventual shutdown of the desander (20) to replace an integrated inlet (24); modify the material or configuration of the inlet (24) to prolong service life or use a replaceable nozzle discharge to minimize payback time. As stated, one approach is to make the replaceable discharge (29) include the built-in features of a replaceable mouthpiece, as set forth below in Applicant's Patent CA 2,535,215 issued May 8, 2008. A replaceable mouthpiece (50) may be able to for a compatible coupling at the upper end (25) of the container (22). A form of replaceable nozzle (50) comprises the discharge (29) and a threaded connection or nozzle flange (29i) for connection to a compatible threaded connection or flange (24i) at the inlet (24) of the container (22). The orientation of the discharge depends on the coupling (24i, 29i) and the arrangement of the discharge relative thereto. The replaceable nozzle (50) includes a coupling with the connecting pipeline, such as a connecting flange (47i) for connecting to the pipeline (47).

[0045] Para maximizar a vida útil, o bocal (50) pode incorporar uma porção curvada (51), tal como uma junta de raio longo, de transição entre o mundo ortogonal da tubulação da conexão e o eixo inclinado A do recipiente (22). Essa porção curvada (51) pode ser integrada com a entrada (24), com o bocal (50) ou localizada antes do mesmo, como em uma junta curta de transição.[0045] To maximize service life, the nozzle (50) may incorporate a curved portion (51), such as a long-radius joint, transitioning between the orthogonal world of the pipe fitting and the inclined axis A of the container (22) ). This curved portion (51) can be integrated with the inlet (24), with the mouthpiece (50) or located before it, as in a short transition joint.

[0046] Em operação, vários tamanhos de desarenadores são empregados na técnica prévia para diferentes condições operacionais. Os desarenadores da técnica prévia (10), conforme descrito em US 6.983.852, do Requerente, para diferentes correntes de fluido de alimentação F, podem incluir um recipiente padrão típico (11), tendo um diâmetro nominal de 0,3 m (12 polegadas) por 3,048 m (10 pés) de comprimento e outro recipiente (11), tendo 0,3 m (12 polegadas) de diâmetro por 6,096 m (20 pés) de comprimento, ambos os quais sendo equipados com uma barragem de tubos de descida para definir a porção de borda livre.[0046] In operation, various sizes of desander are employed in the prior art for different operating conditions. Prior art desanders (10), as described in Applicant's US 6,983,852, for different feed fluid streams F, may include a typical standard container (11) having a nominal diameter of 0.3 m (12 inches) by 3,048 m (10 ft) in length and another vessel (11) being 0.3 m (12 inches) in diameter by 6,096 m (20 ft) in length, both of which are equipped with a dam of descent to define the freeboard portion.

[0047] Neste documento, no desarenador inclinado (20), a barreira de fluxo dos tubos de descida da técnica prévia, tais como uma barragem, pode ser eliminada fornecendo recipientes (22) semelhante de 0,3 m (12 polegadas) de diâmetro e inclinando a extremidade superior (30) do novo desarenador (20) em duas vezes a altura da barragem da técnica prévia para formar a interface (32) na saída de fluido (26). Para imitar o desempenho operacional mínimo do desarenador de 3,048 m (10 pés) e 6,096 m (20 pés) da técnica prévia, um recipiente (22) inclinado de (20) pés de comprimento que só precisa ser inclinado em aproximadamente ^ do ângulo α do recipiente (22) inclinado de (10) pés de comprimento. O desempenho pode ser ajustado pela variação do ângulo.[0047] In this document, in the inclined desander (20), the flow barrier of prior art downpipes, such as a dam, can be eliminated by providing similar vessels (22) of 0.3 m (12 inches) in diameter and tilting the upper end (30) of the new desander (20) at twice the height of the prior art dam to form the interface (32) at the fluid outlet (26). To mimic the minimum operating performance of the prior art 3,048 m (10 ft) and 6,096 m (20 ft) desander, a (20) ft long tilted vessel (22) that only needs to be tilted at approximately ^ of angle α of the (10) foot long inclined container (22). Performance can be adjusted by varying the angle.

[0048] Um exemplo de um desarenador inclinado (20) inclui aquele dimensionado para receber uma corrente de fluído F de 50 m3/d, dos particulados de rolamento S, tendo um tamanho médio de (150) um. A corrente de fluido normalmente inclui líquido suficiente para acumular na porção saliente. A corrente de fluido F é descarregada nos recipientes (22), com um diâmetro de 0,3 m (1 pé) e 3,048 m (10 pés) de comprimento. Uma pressão da corrente de fluído F típica é de aproximadamente 7000 kPa (1015 psia). Em um ângulo de inclinação α de 4,9 graus, o volume de borda livre é 0,10 m3 e a porção saliente é 0,486 m3. A capacidade da porção saliente resultante é de aproximadamente 502 kg de particulados líquidos e areias.[0048] An example of an inclined desander (20) includes one sized to receive a fluid flow F of 50 m3/d, from S bearing particulates, having an average size of (150) µm. The fluid stream normally includes enough liquid to accumulate in the protruding portion. The fluid stream F is discharged into vessels (22), which are 0.3 m (1 ft) in diameter and 3.048 m (10 ft) in length. A typical fluid stream pressure F is approximately 7000 kPa (1015 psia). At a tilt angle α of 4.9 degrees, the freeboard volume is 0.10 m3 and the overhanging portion is 0.486 m3. The capacity of the resulting protruding portion is approximately 502 kg of liquid particulates and sand.

[0049] Conforme mostrado na Fig. 6, outra aplicação de um desarenador inclinado (20) ilustra algumas características opcionais adicionais, incluindo uma entrada de fluído (24) orientada de forma horizontal, a entrada sendo conectável diretamente com a tubulação de conexão ortogonal. A descarga (29) é orientada em um ângulo com o eixo longitudinal A, neste caso, em um plano geralmente horizontal que tem um ângulo ascendente do eixo A. A trajetória inicialmente horizontal de uma porção substancial da corrente de alimentação cai antes de acoplar no recipiente (22). Em parte, a entrada (24) pode ser dimensionada na tubulação de conexão de forma que, nesta aplicação, o recipiente (22) tem diâmetro suficiente, por exemplo, 36 polegadas, para permitir o posicionamento da entrada na borda livre (44) enquanto a trajetória é tal que minimiza ou evita o envolvimento da parede do recipiente. Conforme mostrado, um espaçamento horizontal entre a entrada (24) dentro da parede do recipiente (22) e de aproximadamente 1,5 pés.[0049] As shown in Fig. 6, another application of an inclined desander (20) illustrates some additional optional features, including a horizontally oriented fluid inlet (24), the inlet being directly connectable to orthogonal connecting piping. The discharge (29) is oriented at an angle to the longitudinal axis A, in this case, in a generally horizontal plane that has an upward angle to the axis A. The initially horizontal path of a substantial portion of the feed stream falls before coupling to the A-axis. container (22). In part, the inlet (24) can be sized in the connecting piping so that, in this application, the container (22) is of sufficient diameter, e.g. 36 inches, to allow positioning of the inlet at the freeboard (44) while the trajectory is such that it minimizes or avoids container wall involvement. As shown, a horizontal spacing between the inlet (24) within the wall of the container (22) is approximately 1.5 feet.

[0050] A remoção dos particulados acumulados é realizada periodicamente com o recipiente (22) fechado, adjacente à entrada (24) e à saída (26) e despressurizado. Convenientemente, o acesso pode ser através de um fechamento de acesso de pressão nominal e uma porta na extremidade inferior (42), enquanto o ângulo de repouso e corrente na porção saliente carrega os particulados aos mesmos. Um fechamento adequado é mostrado na Fig. 1 da técnica prévia e na Fig. 6, na adaptação para o desarenador inclinado (20). O recipiente (22) é apoiado suficientemente elevada do solo ou, de outra forma, posicionado para um acesso angular ao mesmo, tais como raspadores e afins. Um fechamento (60) com forma de cabeça hemisférica do recipiente de pressão pode ser pivotado do recipiente (22) e compensado para fechar o fluxo na extremidade cilíndrica inclinada do recipiente (22). Um pórtico (62) auxilia na manipulação da cabeça para o acesso à porção saliente (40).[0050] The removal of accumulated particulates is carried out periodically with the container (22) closed, adjacent to the inlet (24) and outlet (26) and depressurized. Conveniently, access may be via a pressure rated access lock and a lower end port (42), while the angle of repose and current in the projecting portion carries the particulates thereto. A proper closure is shown in Fig. 1 of the prior art and in Fig. 6, in the adaptation for the inclined sandblaster (20). The container (22) is supported sufficiently high off the ground or otherwise positioned for angled access thereto, such as scrapers and the like. A hemispherical head-shaped closure (60) of the pressure vessel can be pivoted from the vessel (22) and offset to shut off the flow at the sloping cylindrical end of the vessel (22). A gantry (62) assists in manipulating the head for access to the protruding portion (40).

[0051] Além disso, o recipiente ilustrado (22) inclui uma extremidade excêntrica (64) na extremidade inferior (42), para reduzir o diâmetro do recipiente (22) a jusante da saída de fluído (26). Vantagens de reduzir o diâmetro do recipiente na extremidade inferior (42) incluem a adaptação de uma forma de limpeza padrão, menor ou mais facilmente gerenciável. Conforme mostrado, a limpeza é um fechamento de pressão nominal (60) suportado sobre o pórtico (62). Na presente aplicação, um recipiente de 36 polegadas, tendo 33 polegadas de diâmetro interno, é inclinado a 4 graus. A porção cilíndrica do recipiente tem aproximadamente 20 pés de comprimento com uma porção excêntrica de 3 pés de comprimento, reduzindo o diâmetro de 3 a aproximadamente 18 polegadas para ajuste em uma limpeza de 18 polegadas.[0051] In addition, the illustrated container (22) includes an eccentric end (64) at the lower end (42) to reduce the diameter of the container (22) downstream of the fluid outlet (26). Advantages of reducing the diameter of the container at the lower end (42) include adapting a standard, smaller or more easily manageable form of cleaning. As shown, the cleaning is a pressure rated closure (60) supported over the gantry (62). In the present application, a 36 inch container, having an internal diameter of 33 inches, is tilted at 4 degrees. The cylindrical portion of the bowl is approximately 20 feet long with a 3 foot long eccentric portion, reducing the diameter from 3 to approximately 18 inches to fit an 18 inch cleaning.

[0052] As válvulas de segurança de pressão convencionais e outros dispositivos e instrumentação relacionados com a fase de gás, não mostrados, estão confiantemente localizados na porção de borda livre (44) entre a saída de fluído (26) e a extremidade superior (25).[0052] Conventional pressure safety valves and other gas phase related devices and instrumentation, not shown, are reliably located in the free edge portion (44) between the fluid outlet (26) and the upper end (25). ).

[0053] A Fig. 7 mostra uma visualização transversal de um desarenador (100), de acordo com uma aplicação alternativa. O desarenador (100) é composto por um recipiente inclinado (102) acoplado a uma estrutura de coleta de particulados (180). O desarenador (100) não requer uma barreira de corrente. O recipiente define um volume de fechamento alongado, tendo uma superfície ou parede delimitadora divergente terminada nas extremidades opostas; uma extremidade proximal acomodando uma entrada de corrente e a extremidade distal. Uma porção da parede delimitadora é orientada como uma parede superior e uma porção da qual é orientada como uma parede inferior. A parede superior é inclinada de forma descendente na direção da corrente, em um primeiro ângulo de inclinação. A parede inferior também é inclinada de forma descendente na direção da corrente. A inclinação da parede inferior é divergente da parede superior a fim de ter um segundo ângulo de inclinação que seja maior do que o da parede superior.[0053] Fig. 7 shows a cross-sectional view of a desander (100) in accordance with an alternative application. The desander (100) comprises an inclined container (102) coupled to a particulate collection structure (180). The desander (100) does not require a current barrier. The container defines an elongate closure volume, having a diverging boundary surface or wall terminated at opposite ends; a proximal end accommodating a current inlet and the distal end. A portion of the boundary wall is oriented as an upper wall and a portion of which is oriented as a lower wall. The top wall is sloped downwards towards the current at a first slope angle. The bottom wall is also sloped downwards towards the current. The slope of the lower wall is divergent from the upper wall in order to have a second angle of inclination that is greater than that of the upper wall.

[0054] Esses volumes são obtidos pelas geometrias do recipiente, incluindo uma forma cônica. Geralmente um recipiente cônico pode ser um cone circular, tendo um eixo que se estende do ápice para a base e uma superfície por volta do mesmo, o eixo do mesmo tem um ângulo de forma que a parede superior tenha um primeiro ângulo e uma inclinação descendente. Um recipiente bem cônico tem uma seção circular; no entanto, seções não circulares são contempladas incluindo uma forma elíptica, oblonga e poligonal. Um especialista na técnica teria que contar com o uso de formas não convencionais ao considerar os limites de pressão ou usar um limite de pressão convencional rolamentos sem pressão internos das formas propostas.[0054] These volumes are obtained by the geometries of the container, including a conical shape. Generally, a conical container can be a circular cone, having an axis extending from the apex to the base and a surface around the same, the axis of which is angled so that the top wall has a first angle and a downward slope. . A very conical container has a circular section; however, non-circular sections are contemplated including an elliptical, oblong and polygonal shape. One skilled in the art would have to rely on the use of unconventional shapes when considering pressure limits or using a conventional pressure limit on internal non-pressure bearings of the proposed shapes.

[0055] Ao explorar um recipiente inclinado ou enviesado (102) com paredes superiores e inferiores divergentes, o desarenador (100) maximiza a eficácia da porção de borda livre e reduz as taxas de corrente de líquido para aperfeiçoar as condições de assentamento nele e melhorar a retenção de particulados S capturados. Neste documento, os componentes são descritos como proximal e distal em relação à sua proximidade com a entrada.[0055] When exploiting a sloping or skewed vessel (102) with diverging top and bottom walls, the desander (100) maximizes the effectiveness of the freeboard portion and reduces liquid flow rates to optimize settling conditions therein and improve the retention of captured S particulates. In this document, components are described as proximal and distal with respect to their proximity to the inlet.

[0056] No contexto de um recipiente de forma cônica direita (102), um corpo cônico (104) estendendo-se desde uma extremidade inferior distal (106) afinando para uma extremidade superior proximal (108) com um eixo central (110) ascendente inclinado a partir de uma linha horizontal (não mostrada). Nesta aplicação, o recipiente é um tronco cônico circular direito tendo uma base circular distal (112) na extremidade inferior distal (106), perpendicular ao eixo central (110), uma superfície geométrica composta por uma parede cônica (114) mostrada axialmente simétrica em relação ao eixo central (110) e um ápice (116) na extremidade superior proximal (108). Para alojamento de uma entrada de fluxo, o ápice (116) é truncado para instalação de hardware de conexão, tais como flanges.[0056] In the context of a right conical shaped container (102), a conical body (104) extending from a distal lower end (106) tapering to a proximal upper end (108) with a central axis (110) ascending slanted from a horizontal line (not shown). In this application, the container is a straight circular conical trunk having a distal circular base (112) at the distal lower end (106), perpendicular to the central axis (110), a geometric surface composed of a conical wall (114) shown axially symmetrical in relative to the central axis (110) and an apex (116) at the proximal upper end (108). To accommodate a flow inlet, the apex (116) is truncated for installing connecting hardware such as flanges.

[0057] O recipiente (102) é caracterizado por um primeiro ângulo de inclinação superior agudo α definido por uma parede superior (118) do corpo (104) e uma linha horizontal (120), e um segundo ângulo de inclinação inferior β definido pela parede inferior (122) do corpo (104) e uma linha horizontal (124). O do ângulo de inclinação superior α é selecionado para formar a porção de borda do recipiente, e o ângulo de inclinação inferior β é selecionado para dar forma a uma porção saliente que minimiza a deposição de areia e, em vez disso, encoraja uma duna de areia móvel para a migração dos particulados estabelecidos para um depósito no fundo do recipiente e posterior transferência para um acumulador de areia.[0057] The container (102) is characterized by a first acute upper inclination angle α defined by an upper wall (118) of the body (104) and a horizontal line (120), and a second lower inclination angle β defined by the bottom wall (122) of the body (104) and a horizontal line (124). The upper slope angle α is selected to form the edge portion of the container, and the lower slope angle β is selected to form a protruding portion that minimizes sand deposition and instead encourages a sand dune. mobile sand for the migration of particulates established to a deposit at the bottom of the container and subsequent transfer to a sand accumulator.

[0058] A relação entre os ângulos de inclinação superior e inferior α e β, o diâmetro da base distal circular (112), o diâmetro do ápice truncado circular (116) e o comprimento (ou seja, a distância entre a base distal (112) e o ápice truncado (116)) do recipiente (102) é:[0058] The relationship between the upper and lower tilt angles α and β, the diameter of the circular distal base (112), the diameter of the circular truncated apex (116) and the length (i.e. the distance between the distal base ( 112) and the truncated apex (116)) of the container (102) is:

[0059] β = Arctan( (D_distal - D_proximal) /2 / L) ) x 2 + α,[0059] β = Arctan( (D_distal - D_proximal) /2 / L) ) x 2 + α,

[0060] onde Arctan() representa a função arco tangente, D_distal representa o diâmetro da base distal circular (112), D_proximal representa o diâmetro do ápice truncado circular (116) e L representa o comprimento do recipiente (102) medido ao longo do eixo central (110). Portanto, o recipiente (102) pode ser personalizado em designe, selecionando um comprimento de recipiente adequado, o diâmetro da base distal circular (112), a relação entre o diâmetro da base distal circular (112) com aquela do ápice truncado circular (116) e o ângulo de inclinação superior α para atender a um requisito de desempenho de processo.[0060] where Arctan() represents the arctangent function, D_distal represents the diameter of the circular distal base (112), D_proximal represents the diameter of the circular truncated apex (116) and L represents the length of the container (102) measured along the central axis (110). Therefore, the container (102) can be customized in design by selecting a suitable container length, the diameter of the circular distal base (112), the ratio of the diameter of the circular distal base (112) to that of the circular truncated apex (116). ) and the upper tilt angle α to meet a process performance requirement.

[0061] O recipiente (102) é composto por uma interface de entrada de fluído (140) na extremidade proximal superior (108) e uma saída de fluido (142) localizada no lado superior do recipiente, em proximidade com a extremidade distal (106) e espaçada a partir da interface de entrada de fluído (140). A interface de entrada de fluido (140) compreende uma extremidade receptora (144) fora do recipiente (102) para receber uma corrente de fluído F tipicamente composta por uma variedade de fases, incluindo algum líquido L, gás G, e particulados arrastados, como areia S, e uma extremidade de descarga (146) no interior do recipiente (102) para descarregar a corrente de fluído multifásico F recebido dentro do recipiente a uma velocidade de entrada. A posição e orientação da extremidade de descarga (146) determinam a trajetória dos particulados. Nesta aplicação, a extremidade de descarga (146) é orientada de forma que o fluído F recebido é injetado dentro do recipiente ao longo de uma direção (148) paralela à parede superior (118). No entanto, em algumas dentre outras aplicações, a extremidade de descarga (146) pode alternativamente ser orientada em outras orientações, por exemplo, um ângulo menor ou maior do que a parede superior (118), dependendo do designe.[0061] The container (102) comprises a fluid inlet interface (140) at the upper proximal end (108) and a fluid outlet (142) located on the upper side of the container, in proximity to the distal end (106). ) and spaced from the fluid inlet interface (140). The fluid inlet interface (140) comprises a receiving end (144) outside the container (102) for receiving a stream of fluid F typically comprised of a variety of phases, including some liquid L, gas G, and entrained particulates such as sand S, and a discharge end (146) within the container (102) for discharging the multiphase fluid stream F received into the container at an inlet velocity. The position and orientation of the discharge end (146) determines the path of the particulates. In this application, the discharge end (146) is oriented so that incoming fluid F is injected into the container along a direction (148) parallel to the top wall (118). However, in some among other applications, the discharge end (146) may alternatively be oriented in other orientations, for example, at a lesser or greater angle than the top wall (118), depending on the design.

[0062] Em um estado operacional, uma interface gás/líquido (160) se forma, estendendo-se de forma horizontal no recipiente (102) a partir da saída de fluido (142). A interface gás/líquido (160) é uma interface de gás e líquido geralmente elíptica, tendo uma extremidade distal (166) adjacente a saída de fluido (142) e uma extremidade proximal (168), cuja localização é determinada pela extremidade inferior da saída de fluido (142) e o ângulo de inclinação superior α. Uma porção de borda livre (164) é formada acima da interface gás/líquido (160). Uma porção saliente (162) é formada abaixo da interface gás/líquido (160) para conter líquido L e particulados S. A porção saliente (162) tem um grande volume uma vez que o diâmetro do recipiente (102) aumenta em direção a extremidade distal (106).[0062] In an operational state, a gas/liquid interface (160) forms, extending horizontally into the container (102) from the fluid outlet (142). The gas/liquid interface (160) is a generally elliptical gas and liquid interface, having a distal end (166) adjacent the fluid outlet (142) and a proximal end (168), the location of which is determined by the lower end of the outlet. of fluid (142) and the upper tilt angle α. A free edge portion (164) is formed above the gas/liquid interface (160). A protruding portion (162) is formed below the gas/liquid interface (160) to contain liquid L and particulates S. The protruding portion (162) has a large volume as the diameter of the container (102) increases towards the end. distal (106).

[0063] Uma corrente de fluido descarregada através da interface de entrada de fluido (140) viaja ao longo de um caminho de fluxo alongado a partir da interface de entrada de fluido (140) até a saída de fluido (142). Uma vez que a porção de borda livre (164) tem uma área transversal maior do que a interface de entrada de fluido (140), a velocidade do fluido na porção de borda livre adjacente à interface de entrada de fluido (140) é menor do que na entrada, e os particulados não podem ser mantidos em suspensão.[0063] A stream of fluid discharged through the fluid inlet interface (140) travels along an elongated flow path from the fluid inlet interface (140) to the fluid outlet (142). Since the free edge portion (164) has a greater cross-sectional area than the fluid inlet interface (140), the fluid velocity at the free edge portion adjacent to the fluid inlet interface (140) is less than the fluid inlet interface (140). than at the entrance, and the particulates cannot be held in suspension.

[0064] Ao selecionar corretamente o comprimento do recipiente para ser suficientemente longo e a velocidade de borda livre ser suficientemente baixa, quando uma corrente de fluido for descarregada através da interface de entrada de fluido (140) e viajar ao longo do caminho de fluxo, uma quantidade efetiva do líquido arrastado L e de particulados S cai para fora da corrente de fluido e é coletada em uma porção saliente (162) (descrito mais adiante). Uma corrente de fluido desarenada é descarregada do recipiente através da saída de fluido (142).[0064] By correctly selecting the vessel length to be long enough and the freeboard velocity to be low enough, when a stream of fluid is discharged through the fluid inlet interface (140) and travels along the flow path, an effective amount of the entrained liquid L and particulates S falls out of the fluid stream and is collected in a protruding portion (162) (described later). A stream of deaerated fluid is discharged from the container through the fluid outlet (142).

[0065] A trajetória da corrente de fluido F, a partir da entrada (140), converge com a interface gás/líquido (160). A trajetória para despejar a areia S e o líquido L na porção saliente (162) é encurtada, reduzindo a perda de tempo. O recipiente (102) tem comprimento suficiente para espaçar a entrada de fluido (140) suficientemente através da interface gás/líquido (160) e minimizar a turbulência do líquido L na porção (162), esse espaçamento sendo dependente de vários fatores de design, incluindo o ângulo de inclinação superior α, o ângulo de inclinação inferior β, a velocidade da corrente de fluido de entrada e as características do espaço do recipiente.[0065] The trajectory of the fluid stream F, from the inlet (140), converges with the gas/liquid interface (160). The trajectory for pouring sand S and liquid L into the protruding portion (162) is shortened, reducing wasted time. The container (102) is of sufficient length to space the fluid inlet (140) sufficiently across the gas/liquid interface (160) and to minimize turbulence of the liquid L in the portion (162), this spacing being dependent on various design factors, including the upper tilt angle α, the lower tilt angle β, the velocity of the inlet fluid stream, and the container space characteristics.

[0066] Em um estado estacionário, o nível da interface gás/líquido (160) é controlado pela saída do fluido (142) em proximidade com a extremidade distal (106), definido pelo eventual arrastamento líquido e descarga na saída de fluido (142). No estado estacionário, quando o nível de líquido atinge a saída de fluido (142), todo o petróleo e outro líquido é rearrastado com o gás G que sai pela saída de fluido (142). Neste estado, a corrente de fluido descarregada da saída de fluido (142) tem aproximadamente a mesma proporção de gás/líquido, assim como a corrente recebida na entrada (140). Em outras palavras, um balanço de massa é estabelecido em que o líquido descarregado corresponde a ao da entrada líquido.[0066] In a steady state, the level of the gas/liquid interface (160) is controlled by the fluid outlet (142) in proximity to the distal end (106), defined by the eventual liquid entrainment and discharge at the fluid outlet (142) ). In the steady state, when the liquid level reaches the fluid outlet (142), all the oil and other liquid is re-entrained with the gas G exiting the fluid outlet (142). In this state, the fluid stream discharged from the fluid outlet (142) has approximately the same gas/liquid ratio as the stream received at the inlet (140). In other words, a mass balance is established in which the liquid discharged matches that of the incoming liquid.

[0067] Os particulados S continuam a ser capturados na porção saliente (162), criando um banco de areia instável. Em um ambiente preenchido com líquido no estado estacionário, os particulados formam um banco de areia na porção inferior do recipiente (102) O ângulo de inclinação inferior β do recipiente (102) é selecionado para ser íngreme o suficiente, por exemplo, ser maior ou próximo que o ângulo de repouso de um banco de particulados molhados. Assim, a areia e o líquido migram para o fundo do recipiente (102) através de uma descarga inferior (172) na estrutura de coleta de particulados (180) e cai através das válvulas abertas (182) na câmara de acúmulo de areia (184). Nas aplicações em que os particulados são periodicamente ou continuamente retirados da descarga inferior (172), o líquido descarregado da saída de fluido (142), na ocasião, será menor do que o líquido que entra pela quantidade removida com os particulados.[0067] S particulates continue to be captured in the overhang (162), creating an unstable sandbar. In a steady-state liquid-filled environment, the particulates form a sandbar in the lower portion of the container (102) close to the angle of repose of a wet particulate bank. Thus, the sand and liquid migrate to the bottom of the container (102) through a lower discharge (172) in the particulate collection structure (180) and fall through the open valves (182) in the sand accumulation chamber (184). ). In applications where particulates are periodically or continuously withdrawn from the bottom outlet (172), the liquid discharged from the fluid outlet (142) will, on occasion, be less than the liquid entering by the amount removed with the particulates.

[0068] Tendo uma descarga inferior (172), pelo menos, os particulados são recolhidos e descarregados da porção saliente. Normalmente os particulados e líquidos são coletados na porção saliente e são periodicamente ou continuamente descarregados daí decorrente. Com uma interface gás/líquido formada, o líquido é descarregado com o gás desarenado da porção de borda livre na extremidade distal à saída do fluido (142).[0068] Having a lower discharge (172), at least the particulates are collected and discharged from the protruding portion. Normally, particulates and liquids are collected in the protruding portion and are periodically or continuously discharged therefrom. With a gas/liquid interface formed, the liquid is discharged with the deaerated gas from the free edge portion at the end distal to the fluid outlet (142).

[0069] Quando em uso, a entrada de fluido (140) e a saída de fluido (142) estão conectadas aos tubos de conexão de uma cabeça de poço convencional e do aparelho a jusante (não mostrado), respectivamente. A extremidade receptora (144) da interface de entrada de fluido é normalmente ortogonal em relação à cabeça de poço. Uma vez que os tubos de conexão são tipicamente em arranjos ortogonais ou retilíneos, a saída da fluido (142) é configurada em uma orientação vertical e, desse modo, elimina a necessidade de uma transição angular.[0069] When in use, the fluid inlet (140) and fluid outlet (142) are connected to the connecting tubes of a conventional wellhead and downstream apparatus (not shown), respectively. The receiving end (144) of the fluid inlet interface is normally orthogonal to the wellhead. Since the connecting tubes are typically in orthogonal or rectilinear arrangements, the fluid outlet (142) is configured in a vertical orientation and thereby eliminates the need for an angled transition.

[0070] Conforme descrito acima, a entrada de fluido (140), sendo exposta aos particulados S arrastados na corrente de fluido F, está sujeita a um risco significativo de erosão e tem de ser devidamente concebida para assegurar a utilização regular do desarenador (100). Os métodos descritos acima, por exemplo, aqueles que utilizam um material adequado ou uma configuração para prolongar sua vida útil, regularmente, substituindo a entrada de fluido esgotado, e/ou usando uma descarga substituível do bocal, podem ser usados em várias aplicações. Nesta aplicação, um bocal substituível, como o mostrado na Fig. 5 que tem uma extremidade de descarga com um ângulo de inclinação α e uma extremidade receptora horizontal, é usado para acoplamento ao tubo de conexão horizontal (não mostrado).[0070] As described above, the fluid inlet (140), being exposed to particulates S entrained in the fluid stream F, is subject to a significant risk of erosion and must be properly designed to ensure regular use of the desander (100 ). The methods described above, for example those using a suitable material or configuration to prolong their life by regularly replacing the depleted fluid inlet, and/or using a replaceable nozzle discharge, can be used in a variety of applications. In this application, a replaceable mouthpiece like the one shown in Fig. 5 which has a discharge end with an angle of inclination α and a horizontal receiving end, is used for coupling to the horizontal connecting tube (not shown).

[0071] A velocidade na porção de borda livre (164) aumenta depois que uma porção substancial de particulados S já está depositada na porção saliente (162). A área transversal da porção saliente (162) aumenta na direção da saída de fluido (142) e diminui a velocidade dos líquidos acumulados nela.[0071] The velocity in the free edge portion (164) increases after a substantial portion of particulate S is already deposited in the protruding portion (162). The cross-sectional area of the protruding portion (162) increases in the direction of the fluid outlet (142) and decreases the velocity of liquids accumulated therein.

[0072] Na porção saliente (162), os particulados se acumulam e fluem para baixo do recipiente (102) em um ângulo de repouso. O acúmulo de líquido L e os particulados S estabelecem um fluxo descendente na porção saliente (162), e conforme os particulados se acumulam e limitam a livre corrente do líquido L na porção saliente (162), a velocidade do líquido começa a aumentar, trazendo mais particulados S para baixo do recipiente. Como o ângulo de inclinação inferior β é maior que o ângulo de repouso de um banco de particulados molhados, a areia migrará para a estrutura de coleta de particulados (180).[0072] In the protruding portion (162), the particulates accumulate and flow down the container (102) at an angle of repose. The accumulation of liquid L and particulates S establish a downward flow in the protruding portion (162), and as the particulates accumulate and limit the free flow of liquid L in the protruding portion (162), the velocity of the liquid begins to increase, bringing more particulates S down the container. As the lower slope angle β is greater than the angle of repose of a wet particulate bank, the sand will migrate into the particulate collection structure (180).

[0073] Para um determinado comprimento de recipiente (102) ou para uma determinada distância entre a entrada de fluido (140) e a saída de fluido (142), o ângulo de inclinação superior α pode ser selecionado para cumprir a exigência de acomodar o teor de gás G e de líquido L na corrente de fluido de alimentação F. O menor ângulo de inclinação superior α é limitado pela exigência mínima para uma área transversal de borda livre (164) mínima adjacente à entrada (140), uma vez que a interface gás/líquido (160) é construída próxima à saída de fluido (142). O maior ângulo de inclinação superior α é limitado pela exigência de uma capacidade mínima de gás de borda livre para acomodar a remoção de particulados de qualquer areia S na fase gasosa G da corrente de fluido F que entra. Em particular, o ângulo de inclinação superior α mínimo é o ângulo de inclinação mínimo da parede superior (118) que garante que a entrada (24) fique inteiramente na borda livre (164) quando a interface gás/líquido (160) atinge a porção inferior da saída de fluido (142). O ângulo de inclinação superior α máximo é o ângulo de inclinação da parede superior (118), no qual a entrada (140) fica bem acima da interface gás/líquido (160) permitindo que a borda livre substancialmente lide com a corrente de escoamento. Além disso, se um ângulo de inclinação superior α maior for usado, a trajetória da corrente de fluido F injetado colide com a interface gás/líquido (160) em um ângulo menos agudo, colidindo com a interface gás/líquido (160) mais cedo e permitindo a utilização de recipientes mais curtos e uma eficiência de remoção de particulados (102) maior. Conforme o ângulo de inclinação superior α aumenta, também aumenta o ângulo de inclinação inferior β, um ângulo de inclinação superior α maior, portanto, reduz a necessidade de uma forma de cone íngreme e cônica do recipiente (102).[0073] For a given length of container (102) or for a given distance between the fluid inlet (140) and the fluid outlet (142), the upper tilt angle α can be selected to meet the requirement to accommodate the content of gas G and liquid L in the feed fluid stream F. The smallest upper slope angle α is limited by the minimum requirement for a minimum free edge cross-sectional area (164) adjacent to the inlet (140), since the gas/liquid interface (160) is constructed close to the fluid outlet (142). The larger upper slope angle α is limited by the requirement of a minimum freeboard gas capacity to accommodate particulate removal of any sand S in the gas phase G of the incoming fluid stream F. In particular, the minimum top tilt angle α is the minimum tilt angle of the top wall (118) which ensures that the inlet (24) is entirely at the free edge (164) when the gas/liquid interface (160) reaches the portion bottom of the fluid outlet (142). The maximum top rake angle α is the rake angle of the top wall (118), at which the inlet (140) is well above the gas/liquid interface (160) allowing the freeboard to substantially deal with the flow stream. Also, if a larger tilt angle α is used, the path of the injected fluid stream F collides with the gas/liquid interface (160) at a less acute angle, colliding with the gas/liquid interface (160) sooner. and allowing for the use of shorter containers and greater particulate removal efficiency (102). As the upper rake angle α increases, so does the lower rake angle β, a larger upper rake angle α therefore reduces the need for a steep, conical cone shape of the container (102).

[0074] Nesta aplicação, o ângulo de inclinação superior α é, preferencialmente, selecionado da gama de aproximadamente 2 graus a aproximadamente 20 graus.[0074] In this application, the upper tilt angle α is preferably selected from the range of approximately 2 degrees to approximately 20 degrees.

[0075] Para um determinado comprimento do recipiente (102), o ângulo de inclinação inferior β pode ser selecionado para ser maior ou igual ao ângulo estimado de repouso de um banco de areia molhada para facilitar a entrega suave de particulados. Geralmente, o ângulo de inclinação inferior β é maior do que o ângulo de inclinação superior α. O recipiente de forma cônica (102) é determinado após o comprimento do recipiente (102) e os ângulos de inclinação superior e inferior α e β serem selecionados.[0075] For a given container length (102), the lower tilt angle β can be selected to be greater than or equal to the estimated angle of repose of a wet sandbar to facilitate smooth delivery of particulates. Generally, the lower rake angle β is greater than the upper rake angle α. The conical shaped container (102) is determined after the length of the container (102) and the upper and lower tilt angles α and β are selected.

[0076] Em um exemplo, um desarenador (100) compreende um recipiente de forma cônica (102), tendo uma base circular distal de 0,91 metros (36 polegadas) de diâmetro, um ápice truncado circular de 0,154 metros (ou seja, 6 polegadas) de diâmetro e 3,05 metros (ou seja, 10 pés) de comprimento. O recipiente é inclinado, tal que o ângulo de inclinação inferior β é de 35 graus.[0076] In one example, a desander (100) comprises a conical shaped vessel (102) having a distal circular base 0.91 meters (36 inches) in diameter, a circular truncated apex of 0.154 meters (i.e., 6 inches) in diameter and 3.05 meters (ie, 10 feet) in length. The container is tilted such that the lower tilt angle β is 35 degrees.

[0077] Referindo-se novamente à fig. 7, o recipiente (102) compreende uma descarga inferior (172) acoplada à estrutura de coleta de particulados (180) para permitir que os particulados e líquidos migrem para mesma. A estrutura de coleta de particulados (180) compreende uma câmara de acúmulo de areia (184) imprensada entre uma válvula de entrada (182) e uma válvula de descarga (186). A válvula de entrada (182) está ligada ao recipiente (102) pelo topo do mesmo e à câmara de acúmulo de areia (184) do mesmo, e a câmara de acúmulo de areia (184), por sua vez, está ligada à válvula de descarga (186) do mesmo. A estrutura de coleta de particulados (180) também é composta por um detector de particulados (188), por exemplo, um detector de areia ultrassônico, para detectar o acúmulo de particulados na câmara de acúmulo de areia (184).[0077] Referring again to fig. 7, the container (102) comprises a bottom outlet (172) coupled to the particulate collection structure (180) to allow particulates and liquids to migrate thereto. The particulate collection structure (180) comprises a sand accumulation chamber (184) sandwiched between an inlet valve (182) and a discharge valve (186). The inlet valve (182) is connected to the container (102) at the top thereof and to the sand accumulation chamber (184) thereof, and the sand accumulation chamber (184), in turn, is connected to the valve. outlet (186) thereof. The particulate collection structure (180) is also composed of a particulate detector (188), for example an ultrasonic sand detector, to detect particulate accumulation in the sand accumulation chamber (184).

[0078] A válvula de entrada (182) pode ser definida na posição aberta e a válvula de descarga (186) definida na posição fechada em operação normal para permitir que a câmara de acúmulo de areia (184) colete os particulados e o líquido do recipiente (102).[0078] The inlet valve (182) can be set to the open position and the discharge valve (186) set to the closed position in normal operation to allow the sand accumulation chamber (184) to collect the particulates and liquid from the container (102).

[0079] Ao contrário do desarenador da técnica prévia que exige o encerramento da operação para despressurizar o recipiente (102) e remover os particulados acumulados, a remoção dos particulados acumulados pode ser realizada periodicamente com o recipiente (102) sendo pressurizado e em operação. Para este efeito, as válvulas (182 e 186) são controladas automaticamente pelo detector de particulados (188) para periodicamente abrir e fechar. Normalmente, um bloqueio é usado para prevenir que as válvulas de entrada e de descarga sejam abertas ao mesmo tempo. Em particular, a válvula (182), entre o recipiente (102) e a câmara de acúmulo de areia (184) está normalmente aberta, exceto no momento da remoção de particulados, permitindo que os particulados caiam no acumulador. A válvula de descarga (186) está normalmente fechada, exceto no momento da remoção de particulados.[0079] Unlike the prior art desander which requires the shutdown of the operation to depressurize the container (102) and remove the accumulated particulates, the removal of the accumulated particulates can be performed periodically with the container (102) being pressurized and in operation. For this purpose, the valves (182 and 186) are automatically controlled by the particulate detector (188) to periodically open and close. Typically, a lock is used to prevent the inlet and discharge valves from being opened at the same time. In particular, the valve (182) between the container (102) and the sand accumulation chamber (184) is normally open, except at the time of particulate removal, allowing the particulates to fall into the accumulator. The discharge valve (186) is normally closed except when removing particulates.

[0080] Para remover os particulados, mantendo o desarenador (100) em operação, a válvula (182) é primeiramente fechada. A válvula (186) é então aberta permitindo que os particulados contidos na câmara de acúmulo de areia (184) saiam. Normalmente, a válvula (186) é aberta somente por um curto período de tempo, suficiente para permitir que o volume da câmara de acúmulo de areia (184) seja evacuado. Após a remoção dos particulados da câmara de acúmulo de areia (184), a válvula (186) é fechada e válvula (182) é, em seguida, reaberta para permitir que os particulados caiam para fora do recipiente (102) para migrar para a câmara de acúmulo de areia (184). A porção saliente (162) do recipiente tem espaço suficiente para armazenar os particulados no interior do recipiente (102) durante o processo de remoção de particulados, e o volume da câmara de acúmulo de areia (184) é suficientemente grande para descarga suficiente dos particulados dentro de um ciclo de limpeza de modo a não causar um recuo dos particulados na válvula (182), evitando, assim, que a válvula feche. Ambas as válvulas (182 e 186), são solicitadas a ter o serviço classificado para pastas abrasivas.[0080] To remove the particulates, keeping the desander (100) in operation, the valve (182) is first closed. The valve (186) is then opened allowing the particulates contained in the sand accumulation chamber (184) to escape. Normally, the valve (186) is only open for a short period of time, sufficient to allow the volume of the sand accumulation chamber (184) to be evacuated. After the particulates are removed from the sand accumulation chamber (184), the valve (186) is closed and the valve (182) is then reopened to allow the particulates to fall out of the container (102) to migrate to the sand accumulation chamber (184). The projecting portion (162) of the container has sufficient space to store the particulates within the container (102) during the particulate removal process, and the volume of the sand accumulation chamber (184) is large enough for sufficient particulate discharge. within a cleaning cycle so as not to cause the particulates to recoil in the valve (182), thus preventing the valve from closing. Both valves (182 and 186) are required to be service rated for abrasive slurries.

[0081] Como alternativa, se a linha de lavagem for desejada e a tubulação de descida for capaz de suportar a pressão, a válvula (182) pode ser deixada aberta. A válvula (186) é aberta apenas por um curto período de tempo, suficiente para permitir que o volume da câmara de acúmulo de areia (184) seja evacuado.[0081] Alternatively, if the flushing line is desired and the downstream piping is able to withstand the pressure, the valve (182) can be left open. The valve (186) is only open for a short period of time, sufficient to allow the volume of the sand accumulation chamber (184) to be evacuated.

[0082] As válvulas de segurança de pressão convencional e a outra fase de gás relacionada com os dispositivos e instrumentação, não mostradas, estão confiantemente localizadas na porção de borda livre (164).[0082] Conventional pressure safety valves and other gas phase related devices and instrumentation, not shown, are reliably located in the freeboard portion (164).

[0083] Embora não mostrado nas figuras, o recipiente (102) é suportado através do suporte à estrutura para manter o recipiente (102) em sua orientação vertical.[0083] Although not shown in the figures, the container (102) is supported through the frame support to maintain the container (102) in its vertical orientation.

[0084] Em uma aplicação alternativa, o ângulo de inclinação superior do recipiente (102) é ajustável no momento da instalação. A entrada de fluido (140) e a saída (142) são processados ortogonais. Após a instalação, a orientação do recipiente (102), a extremidade receptora (144) da entrada de (140), a saída de fluido (142) e a estrutura de coleta de particulados (180) é então fixada para operação.[0084] In an alternative application, the top tilt angle of the container (102) is adjustable at the time of installation. Fluid inlet (140) and outlet (142) are processed orthogonal. After installation, the orientation of the container (102), the receiving end (144) of the inlet (140), the fluid outlet (142) and the particulate collection structure (180) is then secured for operation.

[0085] Em outra aplicação, a estrutura de suporte é composta por uma estrutura de ajuste de inclinação para ajuste do ângulo de inclinação do recipiente (102) para se adaptar às condições da corrente de fluido e/ou condições da corrente de particulados. Por exemplo, a estrutura de suporte pode incluir uma primeira âncora de suporte pivotante acoplada ao recipiente (102) em uma posição perto de sua extremidade distal e uma segunda âncora de suporte pivotante acoplada ao recipiente (102) em uma posição perto do ápice truncado respectivo. A altura da primeira ou segunda âncora de suporte é ajustável, tal que o ângulo de inclinação do recipiente pode ser ajustado pelo ajuste da altura da primeira e da segunda âncora de suporte.[0085] In another application, the support structure is composed of a tilt adjustment structure for adjusting the tilt angle of the container (102) to adapt to fluid stream conditions and/or particulate stream conditions. For example, the support structure may include a first pivotable support anchor coupled to the container (102) in a position near its distal end and a second pivotable support anchor coupled to the container (102) in a position near the respective truncated apex. . The height of the first or second support anchor is adjustable, such that the angle of inclination of the container can be adjusted by adjusting the height of the first and second support anchor.

[0086] A saída de fluido (142) e a estrutura de coleta de particulados (180), cada qual facilitada por uma bobina ou inserto corretor anexado à mesma, pode ser pivotável dentro de um intervalo predefinido de ângulo para permitir uma orientação geralmente ortogonal sob qualquer ângulo de inclinação adequado do recipiente (102). A entrada (140) também pode ser pivotável dentro de um intervalo predefinido de ângulo, tal que a orientação da extremidade receptora (144) respectiva possa ser ajustada para adaptar-se à orientação do recipiente. Em outra aplicação, um conjunto de entradas (140) é fornecido para permitir aos usuários escolher uma entrada (140) apropriada para um recipiente de orientação ajustada (102) e instalá-la nela.[0086] The fluid outlet (142) and particulate collection structure (180), each facilitated by a coil or corrector insert attached thereto, may be pivotable within a predefined range of angle to allow for a generally orthogonal orientation under any suitable angle of tilt of the container (102). The inlet (140) can also be pivotable within a predefined range of angle, such that the orientation of the respective receiving end (144) can be adjusted to suit the orientation of the container. In another application, a set of inputs (140) is provided to allow users to choose an appropriate input (140) for an orientation-adjusted container (102) and install it therein.

[0087] Especialistas na técnica entenderão que várias aplicações alternativas estarão prontamente disponíveis. Por exemplo, embora na aplicação acima um detector de particulados (188) seja usado para detectar o acúmulo de particulados na câmara de acúmulo de areia (184), em uma aplicação alternativa, um temporizador pode alternativamente ser usado para controlar periodicamente as válvulas (182 e 186) para remover os particulados da câmara de acúmulo de areia (184). Em outra aplicação, nenhum detector de particulados ou temporizador é usado e as válvulas (182 e 186), são controladas manualmente para remover os particulados da câmara de acúmulo de areia (184).[0087] Those skilled in the art will understand that several alternative applications will be readily available. For example, although in the above application a particulate detector (188) is used to detect particulate accumulation in the sand accumulation chamber (184), in an alternative application, a timer can alternatively be used to periodically control the valves (182). and 186) to remove particulates from the sand accumulation chamber (184). In another application, no particulate detector or timer is used and valves (182 and 186) are manually controlled to remove particulates from the sand accumulation chamber (184).

[0088] Embora, nas aplicações acima, o recipiente (102) possa ser um tronco cônico inclinado bem circular, em algumas outras aplicações, o recipiente (102) pode ser um tronco circular oblíquo, tal que a base circular distal localizada na extremidade inferior distal do recipiente não seja perpendicular ao eixo central.[0088] Although, in the above applications, the container (102) may be a very circular inclined conical trunk, in some other applications, the container (102) may be an oblique circular trunk, such that the distal circular base located at the lower end distal end of the container is not perpendicular to the central axis.

[0089] Embora, nas aplicações acima, o recipiente (102) seja afunilado a partir da extremidade distal até um ápice truncado menor na extremidade proximal, em algumas aplicações alternativas, o recipiente (102) tem um diâmetro constante da extremidade distal até a extremidade proximal.[0089] Although, in the above applications, the container (102) is tapered from the distal end to a smaller truncated apex at the proximal end, in some alternative applications, the container (102) has a constant diameter from the distal end to the proximal.

[0090] Aqueles especialistas na técnica apreciarão que a estrutura de coleta de particulados (180) pode, alternativamente, incluir componentes diferentes. Por exemplo, em algumas aplicações alternativas, a estrutura de coleta de particulados (180) pode ser um simples depósito de areia sem nenhuma válvula.[0090] Those skilled in the art will appreciate that the particulate collection structure (180) may alternatively include different components. For example, in some alternative applications, the particulate collection structure (180) may be a simple sand deposit with no valve.

[0091] Conforme apreciado por especialistas na técnica, os aparelhos de desarenação nas aplicações descritas acima são feitos de material apropriado para o ambiente, fluidos e pressões, tais como aço ou semelhantes, com especificações que satisfaçam as exigências dos códigos de segurança relevantes.[0091] As appreciated by those skilled in the art, desanding apparatus in the applications described above are made of material suitable for the environment, fluids and pressures, such as steel or the like, with specifications that meet the requirements of the relevant safety codes.

Claims

1. Container (102) for removing particles from a multi-phase fluid stream containing gas, entrained liquid and particles, characterized in that the container (102) comprises: a volume having a divergent boundary wall (114), a base distal (112) and an apex (116); the divergent boundary wall (114) having an upper wall (118) at a first angle of inclination (α) and a lower wall (122) at a second angle of inclination (β); the second tilt angle (β) at an angle greater than the first tilt angle (α); a fluid inlet interface (140) at the apex (116) for receiving said fluid stream in the volume containing the vessel (102); a fluid outlet (142) in the upper wall (118) of the vessel (102), spaced from the fluid inlet interface (140); a horizontally extending freeboard interface (160) separating a freeboard portion (164) formed adjacent an upper vessel portion (102) above the interface (160) and a belly portion (162) below, the belly portion being bounded at its bottom by the bottom wall (122), the freeboard portion (164) forming a freeboard cross-sectional area for a fluid stream free edge velocity less than a fluid stream velocity at the fluid inlet interface (140); and an elongated flow path for receiving the fluid stream from the fluid inlet interface (140) and directing the fluid stream to the fluid outlet (142); wherein said length of the elongated flow path and the velocity of the freeboard being such that an effective amount of the liquid and entrained particles fall out of the fluid stream, the particulates settle towards the lower wall of the belly portion and unaspirated gas is collected in the freeboard part (164); and wherein the unaspirated gas stream flows out of the freeboard portion (164) through the fluid outlet and is free of a substantial portion of the particles.

2. Container, according to claim 1, characterized in that the second angle of inclination is greater than the angle of repose of settled particles.

3. Container according to claim 1, characterized in that the first angle of inclination is inclusive between 2 and 20 degrees.

4. Container, according to claim 1, characterized in that the shape of the distal base is circular.

5. Container, according to claim 1, characterized in that the central axis is perpendicular to the distal base.

6. Container, according to claim 1, characterized in that the central axis (110) is oblique to the distal base (112).

7. Container, according to claim 1, characterized in that the second angle of inclination is variable to adapt to the conditions of the particle stream.

8. Container, according to claim 1, characterized in that it further comprises a lower discharge (172) for discharging liquids and particles.

9. Container according to claim 8, characterized in that the lower outlet (172) further comprises: an inlet valve (182) adjacent and fluidly connected to the lower outlet; a particle accumulation chamber (184); and a discharge valve (186), wherein the particle accumulation chamber (184) is sandwiched between the inlet valve and the discharge valve (186).

10. Container according to claim 1, characterized in that the fluid inlet interface (140) has a discharge end (146) and wherein the discharge end is oriented to discharge the gas stream in the portion freeboard at approximately the top tilt angle (α).

11. Container according to claim 10, characterized in that the fluid inlet interface (140) further comprises a replaceable nozzle (50) having a discharge end (29) oriented to discharge the gas stream in the portion freeboard.

12. Container, according to claim 11, characterized in that the gas stream emanates from a wellhead and in which the fluid inlet interface (140) further comprises a receiving end (144) orthogonal to the wellhead. well to receive the gas stream.

13. A method for removing a stream of fluid emanating from a wellhead, the fluid stream containing gas, entrained liquid and particles, the method according to claim 1, characterized in that it comprises: providing an elongated vessel (102). extending from a proximal end 108) downwards towards a distal end (106) and injecting, at a first fluid velocity, the fluid stream into the vessel (102) from the proximal end at approximately the first angle of inclination ; directing, at a second fluid velocity slower than the first fluid velocity, said fluid stream along an elongated flow path in the vessel (102) from the proximal end (108) toward the distal end (106) to allowing an effective amount of particles to fall out of the fluid stream and collect in a belly portion (162); collecting unaspirated gas in a freeboard portion (164), said freeboard portion being above the belly portion and being separated therefrom by a gas/liquid interface (160); and discharging the unaspirated gas from the free edge portion (164) at the distal end (106); wherein said unaspirated gas is free of a substantial portion of the particles.

14. Method, according to claim 13, characterized in that it further comprises: collecting particles in the belly portion (162); and discharging at least the particles collected from the belly portion (162).