BRPI0505298B1

BRPI0505298B1 - Equipment and process for three-phase oil-gas-sand separation

Info

Publication number: BRPI0505298B1
Application number: BRPI0505298-0A
Authority: BR
Inventors: Barbosa Villas Boas Mário
Original assignee: Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras.
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2018-02-14
Also published as: BRPI0505298A

Abstract

separador trifásico óleo-gás-areia a presente invenção refere-se a um equipamento para separação de componentes de uma corrente fluida, mais particularmente uma corrente de petróleo contaminada com areia, mais especificamente para correntes trifásicas de óleo-gás-areia, nas quais o teor de areia é muito pequeno em relação aos teores de óleo e gás. o objetivo acima citado é alcançado por meio da inclusão no interior de um estator, substancialmente cilíndrico assemelhado a um corpo de ciclone, de uma peça móvel com o objetivo de reter areia, esta peça não depende de nenhuma força motriz externa e é movimentada pela própria força da corrente fluida, e uma tampa que fecha o equipamento quando adaptada sobre o estator.Three-phase oil-gas-sand separator The present invention relates to equipment for separating components of a fluid stream, more particularly a sand-contaminated petroleum stream, more specifically to three-phase oil-gas-sand streams, in which the Sand content is very small in relation to oil and gas contents. The aforementioned objective is achieved by including within a substantially cylindrical stator resembling a cyclone body a moving part for the purpose of retaining sand, this part does not depend on any external driving force and is moved by itself. fluid current strength, and a lid that closes the equipment when fitted over the stator.

Description

(54) Título: EQUIPAMENTO E PROCESSO PARA SEPARAÇÃO TRIFÁSICA DE ÓLEO-GÁS-AREIA (51) Int.CI.: B04C 5/103; B04C 5/08; B04C 5/107; B04C 5/12; B04C 5/14 (73) Titular(es): PETROLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS.(54) Title: EQUIPMENT AND PROCESS FOR THREE-PHASE SEPARATION OF OIL-GAS-SAND (51) Int.CI .: B04C 5/103; B04C 5/08; B04C 5/107; B04C 5/12; B04C 5/14 (73) Holder (s): PETROLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS.

(72) Inventor(es): MÁRIO BARBOSA VILLAS BOAS(72) Inventor (s): MÁRIO BARBOSA VILLAS BOAS

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EQUIPAMENTO Ε PROCESSO PARA SEPARAÇÃO TRIFÁSICA DE ÓLEO-GÁS-AREIAEQUIPMENT Ε THREE-PHASE SEPARATION OIL-GAS-SAND PROCESS

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre os equipamentos e processos para separação de componentes de uma corrente fluida, mais particularmente uma corrente de petróleo contaminada com areia, mais especificamente para correntes trifásicas de óleo-gás-areia, nas quais o teor de areia é muito pequeno em relação aos teores de óleo e gás,The present invention finds its field of application among the equipment and processes for separating components from a fluid stream, more particularly an oil stream contaminated with sand, more specifically for three-phase oil-gas-sand currents, in which the sand content is very small in relation to oil and gas contents,

ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATUS

Em procedimentos de produção de petróleo de reservatórios, uma sonda é introduzida em um poço, de forma a possibilitar a extração.In reservoir oil production procedures, a rig is inserted into a well, in order to allow extraction.

A corrente proveniente do poço, normalmente carreia um quantidade de areia junto com os hidrocarbonetos e gás dissolvido. Esta situação é mais frequente nos chamados poços maduros.The current from the well normally carries a quantity of sand along with hydrocarbons and dissolved gas. This situation is more frequent in so-called mature wells.

A sonda é associada a equipamentos posteriores a ela, de forma a separar os componentes da mistura trifásica composta por uma fase óleo, uma fase gás e uma fase de sólidos granulados, simplesmente chamados de areia.The probe is associated with equipment after it, in order to separate the components of the three-phase mixture composed of an oil phase, a gas phase and a phase of granulated solids, simply called sand.

Deve ser mencionado que a fase óleo mencionada durante este relatório é composta de óleo e água emulsionados em maior ou menor grau. Apenas por uma questão de simplificação serão consideradas apenas três fases (sólida, líquida (água + óleo) e gás) quando, na verdade, existem quatro fases.It should be mentioned that the oil phase mentioned in this report is composed of oil and water emulsified to a greater or lesser degree. Just for the sake of simplification, only three phases (solid, liquid (water + oil) and gas) will be considered when, in fact, there are four phases.

Normalmente esse conjunto de equipamentos compreende um separador do tipo ciclone associado a um tanque de separação.Usually, this set of equipment comprises a cyclone separator associated with a separation tank.

Observando a partir de agora o aspecto separação cíclônica, é de conhecimento ser este equipamento de baixo custo para o papel queObserving from now on the cyclical separation aspect, it is known to be this low cost equipment for the paper that

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2/8 -desempenha, mas apresenta uma necessidade de ajuste muito crítica para2/8 -performs, but presents a very critical adjustment need for

W»·'—* que seja eficiente, uma vez que as condições operacionais não são uma, . constante.W »· '- * that is efficient, since the operational conditions are not one,. constant.

Normalmente o volume de gás é imensamente maior que o do de óleo. A mistura apresenta-se na forma de névoa oleosa com sólidos dispersos.Usually the volume of gas is immensely greater than that of oil. The mixture is in the form of an oily mist with dispersed solids.

Se o ciclone for regulado para ocorrer uma separação eficiente de areia, corre-se o risco de ter todo o óleo retirado juntamente com a areia pela saída inferior do ciclone e o gás limpo, ou seja, sem vestígios de areia ou óleo, saindo pela parte superior.If the cyclone is regulated for efficient sand separation, there is a risk of having all the oil removed along with the sand through the bottom exit of the cyclone and the clean gas, that is, without traces of sand or oil, coming out through the top.

O que pode ser observado é que, embora o gás saía sem as partículas sólidas da areia, o óleo, que é a parte mais interessante, objeto da exploração e mais valioso da mistura, continua contaminado com a areia.What can be observed is that, although the gas left without the solid particles of the sand, the oil, which is the most interesting part, the object of exploration and the most valuable of the mixture, remains contaminated with the sand.

Se, por outro lado, o ciclone for regulado de modo que somente uma mistura muito rica em areia seja separada e extraída pela saída inferior do ciclone, a eficiência da separação acaba por diminuir e uma fração considerável da areia original acaba por contaminar o fluido que se desejaria obter livre de areia.If, on the other hand, the cyclone is regulated in such a way that only a very rich mixture of sand is separated and extracted by the lower exit of the cyclone, the separation efficiency ends up decreasing and a considerable fraction of the original sand ends up contaminating the fluid that if you would like to get free of sand.

Pode ser observado que, em qualquer caso, uma parcela de areia é transferida para o tanque separador da sonda, equipamento seguinte ao ciclone.,It can be observed that, in any case, a portion of sand is transferred to the tank separating the probe, equipment following the cyclone.,

A areia se deposita no fundo deste tanque e forma um resíduo absolutamente indesejável. O resíduo acumulado ao longo do tempo tem que ser retirado já que diminui a capacidade do tanque separador.The sand settles on the bottom of this tank and forms an absolutely undesirable residue. The residue accumulated over time has to be removed as the capacity of the separating tank decreases.

A retirada da areia acumulada no fundo do tanque implica em uma parada, ou pelo menos, uma diminuição de ritmo de produção caso haja mais de uma unidade, de todo um sistema de produção, normalmente perigosa, já que envolve o envio de um ou mais operadores para dentro do tanque separador para retirar com o auxílio de pá e picareta, o sólido firmemente aderido pela sedimentação ao fundo deste tanque.The removal of the accumulated sand at the bottom of the tank implies a stop, or at least, a decrease in the production rate if there is more than one unit, of an entire production system, normally dangerous, since it involves sending one or more operators into the separator tank to remove with the aid of shovel and pickaxe, the solid firmly adhered by sedimentation to the bottom of this tank.

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Sabedores deste problema, os técnicos ao longo dos anos têm se esforçado para, se não for conseguido eliminar o depósito contaminante, pelo menos melhorar uma eficiência de separação.Knowing this problem, technicians over the years have endeavored to, if it is not possible to eliminate the contaminating deposit, at least improve separation efficiency.

As soluções que podem ser encontradas para o tema em questão vão desde uma espécie de filtro classificador de areia em uma corrente fluida, como descrito no documento US 4,088,580, pertencente a James W. Spurlock., o qual deixa dúvidas quanto à eficácia, já que, como já foi dito, as condições operacionais não são uma constante e, lendo o documento, fica-se a imaginar uma partícula de areia menor do que a esperada na calibração do filtro, que passaria por ele se continuaria com um fluido contaminado.The solutions that can be found for the subject in question range from a kind of sand classifier filter in a fluid stream, as described in the document US 4,088,580, belonging to James W. Spurlock., Which leaves doubts as to the effectiveness, since , as already mentioned, the operational conditions are not constant and, reading the document, one can imagine a smaller particle of sand than expected in the calibration of the filter, which would pass through it if it continued with a contaminated fluid.

Uma outra solução encontrada no documento US 4,737,282 descreve um equipamento de separação de areia e de óleo em uma corrente de água servida em uma plataforma de produção. Embora o propósito desta construção seja um pouco diferente da área de aplicação abordada neste relatório, pode-se imaginar o problema de ter um equipamento destas proporções instalado em uma plataforma semi-submersível, por exemplo. Inviável.Another solution found in US 4,737,282 describes sand and oil separation equipment in a stream of water served on a production platform. Although the purpose of this construction is slightly different from the application area covered in this report, one can imagine the problem of having equipment of this proportions installed on a semi-submersible platform, for example. Impracticable.

Outras soluções descambam para o multi-processamento em série ou em paralelo para aumentar a eficiência de separação. Estas soluções podem ter como exemplo o documento US 4,519,848, pertencente a Gene E. Underwood e o documento US 4,948,393, pertencente à Chevron Research Company.Other solutions fall into series or parallel multi-processing to increase separation efficiency. These solutions can take as an example the document US 4,519,848, belonging to Gene E. Underwood and the document US 4,948,393, belonging to the Chevron Research Company.

Ainda é sentida na técnica atual um equipamento de separação que possa, ao mesmo tempo, apresentar eficiência, ser capaz de não interromper todo um processamento da unidade de produção, ser passível de manutenção em tempo exíguo e, em um grau de exigência quase obrigatória, com reduzidas dimensões, que permitiríam uma montagem emIt is still felt in the current technique a separation equipment that can, at the same time, present efficiency, be able to not interrupt an entire processing of the production unit, be subject to maintenance in a short time and, in an almost mandatory degree of demand, with reduced dimensions, which would allow assembly in

4/8 plataformas viável.4/8 platforms viable.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

Um objetivo da presente invenção é um equipamento/processo que tenha a capacidade de separar componentes de uma corrente fluida que contém óleo, gás e areia de forma a minimizar os problemas encontrados no estado da técnica.An object of the present invention is an equipment / process that has the ability to separate components from a fluid stream containing oil, gas and sand in order to minimize problems encountered in the prior art.

A presente invenção vem trazer um avanço em relação ao conceito de utilização de ciclones para separação primária de areia, de uma forma mais simples, com o mínimo de inconvenientes causados por operações de manutenção, que implicam em custos menores ao fim de qualquer análise.The present invention brings an advance in relation to the concept of using cyclones for primary sand separation, in a simpler way, with the minimum of inconveniences caused by maintenance operations, which imply lower costs at the end of any analysis.

A presente invenção apresenta uma construtividade de forma a ser possível a separação de uma corrente de óleo, gás e areia em três frações distintas e ricas em termos de cada componente citado. Por outro lado, a presente invenção não tem a função de pré-separador como é utilizado o ciclone, mas é o separador em si, e desempenha simultaneamente as funções esperadas pelo conjunto cíclone/tanque de separação, eliminando a necessidade do tanque separador.The present invention presents a constructivity in such a way that it is possible to separate a stream of oil, gas and sand into three distinct fractions that are rich in terms of each component mentioned. On the other hand, the present invention does not have the pre-separator function as the cyclone is used, but it is the separator itself, and simultaneously performs the functions expected by the cyclone / separation tank assembly, eliminating the need for the separator tank.

Este objetivo é conseguido pela inclusão, no interior de um corpo que será nomeado a partir de agora de estator, substancialmente cilíndrico assemelhado a um corpo de ciclone, de uma peça móvel com o objetivo de reter areia. Esta peça não depende de nenhuma força motriz externa e é movimentada pela própria força da corrente fluida. A peça móvel pode ser facilmente removida do estator e substituída por outra, com rapidez e segurança. O fechamento do equipamento é feito através de uma tampa instalada sobre o estator.This objective is achieved by the inclusion, within a body that will be named from now on, substantially cylindrical resembling a cyclone body, of a moving part with the objective of retaining sand. This part does not depend on any external driving force and is moved by the force of the fluid current. The moving part can be easily removed from the stator and replaced with another one, quickly and safely. The equipment is closed using a cover installed on the stator.

A forma construtiva da presente invenção, como será vista emThe constructive form of the present invention, as will be seen in

Λ,^'ΧώΙ . λ \·6^ύ Λ, ^ 'ΧώΙ. λ \ · 6 ^ύ

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detalhes mais adiante, apresenta a alimentação da corrente de fluido por' sua parte superior, diferente de um ciclone que tem carregamento lateral, com uma saída superior para fase gás, uma saída inferior para a fase óleo e a peça móvel como retentora de areia.details later, it presents the supply of the fluid stream through its upper part, different from a cyclone that has side loading, with an upper outlet for the gas phase, a lower outlet for the oil phase and the moving part as a sand retainer.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

As características do separador trifásico óleo-gás-areia, objeto da presente invenção, serão melhor percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associada aos desenhos abaixo referenciados, os quais são parte integrante do presente relatório.The characteristics of the three-phase oil-gas-sand separator, object of the present invention, will be better perceived from the detailed description that will be made below, by way of example only, associated with the drawings referenced below, which are an integral part of this report. .

A FIGURA 1 é uma vista explodida e em corte parcial longitudinal de uma concretização possível para a presente invenção.FIGURE 1 is an exploded and partial longitudinal cross-sectional view of a possible embodiment for the present invention.

A FIGURA 2 A é uma vista frontal e em corte parcial longitudinal da tampa da concretização da FIGURA 1.FIGURE 2A is a front and partial longitudinal cross-sectional view of the lid of the embodiment of FIGURE 1.

A FIGURA 2 B é uma vista superior da tampa ilustrada na FIGURA 2 A.FIGURE 2 B is a top view of the cover shown in FIGURE 2 A.

A FIGURA 3 A é uma vista frontal e em corte parcial longitudinal do rotor da concretização da FIGURA 1.FIGURE 3A is a front and partial longitudinal section view of the rotor of the embodiment of FIGURE 1.

A FIGURA 3 B é uma vista superior do rotor ilustrado na FIGURA 3 A.FIGURE 3 B is a top view of the rotor shown in FIGURE 3 A.

A FIGURA 4 A é uma vista frontal e em corte parcial longitudinal do estator da concretização da FIGURA 1.FIGURE 4A is a front and partial longitudinal cross-sectional view of the stator of the embodiment of FIGURE 1.

A FIGURA 4 B é uma vista superior do estator ilustrado na FIGURAFIGURE 4 B is a top view of the stator shown in FIGURE

A.THE.

A FIGURA 5 mostra uma vista em perspectiva e em corte parcial do equipamento da presente invenção.FIGURE 5 shows a perspective and partial section view of the equipment of the present invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

6/8 ftj <C56/8 ftj <C5

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A descrição detalhada do equipamento e do processo de separação^{BN 1}trifásica óleo-gás-areia, objeto da presente invenção, será feita de acordo com a identificação dos componentes que o formam, com base nas figuras acima descritas.The detailed description of the equipment and the ^{BN 1} three-phase oil-gas-sand separation process, object of the present invention, will be made according to the identification of the components that form it, based on the figures described above.

Trata a presente invenção de um equipamento separador de uma mistura de fluido trifásico composto de fases óleo, gás e areia.This invention deals with an equipment that separates a mixture of three-phase fluid composed of oil, gas and sand phases.

Observando a figura 1, pode ser observado que o equipamento compreende:Looking at figure 1, it can be seen that the equipment comprises:

- um estator (1) em formato substancialmente cilíndrico, com uma aba superior (2) de diâmetro maior que o diâmetro da maioria porção cilíndrica e, na parte inferior, um prolongamento em forma de tronco de cone (3), onde o diâmetro maior do tronco de cone é de diâmetro menor que a porção cilíndrica e o diâmetro menor do tronco de cone é vazado e serve de saída da fase rica em óleo (4) separada, estator (em mais detalhes na Figura 4 a e Figura 4B) que serve de corpo externo para o equipamento;- a stator (1) in a substantially cylindrical shape, with an upper flap (2) larger than the diameter of the majority of the cylindrical portion and, at the bottom, a cone-shaped extension (3), where the larger diameter the cone trunk is smaller in diameter than the cylindrical portion and the smaller diameter of the cone trunk is hollow and serves as a separate oil-rich phase outlet (4), stator (in more detail in Figure 4 a and Figure 4B) that serves external body for the equipment;

- um rotor (5), também em formato cilíndrico apresenta um diâmetro menor do que o estator, é vazado na sua superfície inferior no mesmo diâmetro que o diâmetro meior do tronco de cone (3) do estator (1), com uma parede cilíndrica (6) em torno deste diâmetro, a qual forma uma região de acumulação (7) da fase rica em areia, apresenta uma pluralidade de aletas (8) radial e internamente na parte mais superior da forma cilíndrica, as quais servem como elementos motrizes, rotor (5) que apoia-se livremente no interior do estator (1) por meio de um contato deslizante qualquer revestido de material de baixo atrito, como por exemplo, Teflon, não mostrado ou referenciado numericamente em qualquer das Figuras deste relatório, rotor (5) que pode também ser observado isoladamente nas Figuras 3 A e 3 B;- a rotor (5), also cylindrical in shape, has a smaller diameter than the stator, is cast on its lower surface in the same diameter as the largest diameter of the stump (3) of the stator (1), with a cylindrical wall (6) around this diameter, which forms an accumulation region (7) of the sand-rich phase, has a plurality of fins (8) radially and internally in the upper part of the cylindrical shape, which serve as driving elements, rotor (5) which rests freely inside the stator (1) by means of a sliding contact any coated with low friction material, such as Teflon, not shown or numerically referenced in any of the Figures in this report, rotor ( 5) which can also be seen in isolation in Figures 3 A and 3 B;

- uma tampa (9), em formato circular do mesmo diâmetro da aba superior (2) do estator (1), com um pequeno tubo vertical (10) trespassado em seu κ² / 75 ._ & —- a lid (9) in circular shape of the same diameter of the upper flange (2) of the stator (1) with a small vertical tube (10) pierced in its κ ^2/75 & ._ -

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% centro, o qual serve para saída de fase rica em gás (11) e um outro tubo ^%s* ί inclinado (12), o qual termina na superfície da tampa (9), deslocado radialmente do centro e alinhado tangencialmente, serve para entrada no equipamento da mistura multifásica de óleo, gás e areia, tampa (9) que é unida à aba superior (2) e pode ser observada em detalhes nas Figuras 2 A e 2B.% center, which serves for gas-rich phase output (11) and another sloped ^{% s} * ί tube (12), which ends at the cover surface (9), displaced radially from the center and aligned tangentially, serves to entry into the equipment of the multiphase mixture of oil, gas and sand, cover (9) which is attached to the upper flap (2) and can be seen in detail in Figures 2 A and 2B.

A presente invenção é vastamente aplicável na maioria dos poços de petróleo existentes que produzem óleo contaminado com areia, uma vez que a concentração de areia em relação à mistura multifásica é pequena.The present invention is widely applicable in most existing oil wells that produce oil contaminated with sand, since the concentration of sand in relation to the multiphase mixture is small.

A presente invenção apresenta características que permitem a substituição do tanque separador em unidades de produção de petróleo Um conjunto de separadores, instalados em paralelo, pode ser instalado de forma a obter a mesma capacidade de processamento do tanque separador,.The present invention has characteristics that allow the replacement of the separator tank in oil production units. A set of separators, installed in parallel, can be installed in order to obtain the same processing capacity as the separator tank.

A construção do presente separador versus sua capacidade de separação, permite que as dimensões de cada um sejam muito reduzidas em comparação a um tanque separador, situação desejável em um ambiente de plataforma semi-submersível, onde o espaço ocupado é estrategicamente valioso.The construction of the present separator versus its separation capacity, allows the dimensions of each one to be very small in comparison to a separator tank, a desirable situation in a semi-submersible platform environment, where the occupied space is strategically valuable.

Em relação ao funcionamento de uma bateria de separadores, o fato de serem muitos em funcionamento paralelo, possibilita que um ou um pequeno número deles entrem em manutenção, ou mesmo sejam totalmente substituídos sem necessidade de interrupções na produção.Regarding the operation of a battery of separators, the fact that there are many in parallel operation, allows one or a small number of them to be maintained, or even to be completely replaced without the need for interruptions in production.

Por suas reduzidas dimensões e capacidade de reunião em trabalho paralelo, é viável que cada poço tenha seu próprio separador, sem a necessidade de se misturar o fluxo de vários poços para um tratamento em conjunto.Due to its small dimensions and capacity to assemble in parallel work, it is feasible that each well has its own separator, without the need to mix the flow of several wells for treatment together.

Ao se observar a Figura 5, o funcionamento do presente ^”·Α,When looking at Figure 5, the operation of the present ^ ”· Α,

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equipamento se torna mais claro, como será visto a partir de agora.equipment becomes clearer, as will be seen from now on.

A mistura multifásica de óleo, gás e areia, que vem de uma sonda de produção, entra no equipamento por intermédio do tubo inclinado (12), como mostra a primeira seta (S1), e é interceptado pelas aletas (8) do rotor (5) as quais, ao fazer resistência ao fluxo pressurizado, imprime a este rotor um movimento de rotação conforme ilustra a segunda seta (S2); com isso, a fase rica em areia, mais pesada, tende a se avizinhar da parede cilíndrica do rotor, onde decanta na região de acumulação (7) e é armazenada; por outro lado, a fase rica em óleo também sofre os efeitos da aceleração centrífuga porém, por ação da gravidade, cai em vórtice pelo tronco de cone (3) do estator (1), no interior do qual perde velocidade e escoa pela saída da fase rica em óleo (4) na extremidade de diâmetro menor do tronco de cone (3) como mostra a terceira seta (S3) e, por ser a mais leve das fases, a fase rica em gás, segregada da mistura multifásica, sai pelo tubo vertical (10) situado no centro da tampa (9), como ilustra a quarta seta (S4).The multiphase mixture of oil, gas and sand, which comes from a production probe, enters the equipment through the inclined tube (12), as shown in the first arrow (S1), and is intercepted by the fins (8) of the rotor ( 5) which, when resisting the pressurized flow, give this rotor a rotational movement as illustrated by the second arrow (S2); with this, the heavier sand-rich phase tends to approach the rotor's cylindrical wall, where it settles in the accumulation region (7) and is stored; on the other hand, the oil-rich phase also suffers the effects of centrifugal acceleration, however, due to gravity, it falls into a vortex through the stump (3) of the stator (1), inside which it loses speed and flows through the oil-rich phase (4) at the smaller diameter end of the cone trunk (3) as shown by the third arrow (S3) and, being the lightest of the phases, the gas-rich phase, segregated from the multiphase mixture, exits through the vertical tube (10) located in the center of the cover (9), as illustrated by the fourth arrow (S4).

Quando o rotor (5), após um intervalo de tempo em uso, estiver saturado com areia, para que seja substituído basta interromper o funcionamento do equipamento, despressurizá-lo, abrir a tampa (9), puxar para fora o rotor (5) saturado e encaixar na mesma posição um novo rotor (5), fechar a tampa (9) e recolocar o equipamento em linha de produção novamente.When the rotor (5), after a period of time in use, is saturated with sand, to replace it, simply interrupt the operation of the equipment, depressurize it, open the cover (9), pull out the rotor (5) saturated and fit a new rotor (5) in the same position, close the cover (9) and put the equipment back on the production line again.

A descrição que se fez até aqui do separador trifásico óleo-gás-areia, objeto da presente invenção, deve ser considerada apenas como possível concretização, e quaisquer características particulares nele introduzidos devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito para facilitar a compreensão. Dessa forma, não podem de forma alguma serem considerados como limitantes da invenção, a qual está apenas limitada ao escopo das reivindicações que seguem.The description that has been made so far of the three-phase oil-gas-sand separator, object of the present invention, should be considered only as a possible embodiment, and any particular characteristics introduced therein should be understood only as something that has been described to facilitate understanding. Thus, they cannot in any way be considered as limiting the invention, which is only limited to the scope of the claims that follow.

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Claims

1 - Three-phase oil-gas-sand separator for separating components from a fluid stream, more particularly a stream of oil contaminated with sand, more specifically for three-phase oil, gas and sand streams, in which the sand content is very small in relation to oil and gas contents, characterized by comprising:

- a stator (1) in a substantially cylindrical shape, with an upper flap (2) larger than the diameter of the majority of the cylindrical portion and, at the bottom, a cone-shaped extension (3), where the larger diameter the cone trunk is smaller in diameter than the cylindrical portion and the smaller diameter of the cone trunk is hollow and serves as a separate oil-rich phase outlet (4), a stator that serves as an external body for the equipment;

- a rotor (5), cylindrical in shape, has a smaller diameter than the stator, is cast on its lower surface in the same diameter as the larger diameter of the cone trunk (3) of the stator (1), with a cylindrical wall ( 6) around this diameter, which forms an accumulation region (7) of the sand-rich phase, presents a plurality of fins (8) radially and internally in the upper part of the cylindrical shape, which serve as driving elements, rotor (5) which rests freely inside the stator (1) by means of a sliding contact any coated with low friction material;

- a cap (9), in a circular shape with the same diameter as the upper flap (2) of the stator (1), with a small vertical tube (10) pierced in its center, which serves for the gas-rich phase output (11 ) and another inclined tube (12), which ends at the cap surface (9), displaced radially from the center and tangentially aligned, serves to enter the multiphase mixture of oil, gas and sand, cap (9) which is

2/2 attached to the upper flap (2).

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2- Separation process, characterized by the multiphase mixture of oil, gas and sand, which comes from a production probe, entering the equipment through the inclined tube (12), being intercepted by the fins (8) of the rotor (5) which, when resisting the pressurized flow, give this rotor (5) a rotational movement; the sand-rich phase tends to approach the rotor cylindrical wall, where it settles in the accumulation region (7) and is stored; the oil-rich phase suffers the effects of centrifugal acceleration and, due to gravity, falls into a vortex through the stump (3) of the stator (1), inside which it loses speed and flows through the oil-rich phase ( 4) at the smaller diameter end of the cone trunk (3) and the gas-rich phase, segregated from the multiphase mixture, exits through the vertical tube (10) located in the center of the cover (9).

3- Separation process according to claim 2, characterized in that the replacement of the rotor (5) saturated with sand involves the operations of: interrupting the operation of the equipment; depressurize it; open the cover (9); pull out the saturated rotor (5) and fit a new rotor (5) in the same position, close the cover (9) and put the equipment back on the production line again.

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