FR2774924A1 - SEPARATOR FOR THREE-PHASE MIXTURE TO BE USED UNDER SEA LEVEL - Google Patents

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    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers

Abstract

The invention concerns a separator for three-phase mixture such as a liquid-liquid-gas mixture to be used under the sea, particularly for separating the constituents of an oil/water/gas mixture, comprising a chamber (1) provided with intake means (2; 14, 15, 16, 17, 18, 19) for the three-phase mixture, first discharge means (3; 9, 10) and second discharge means (4), and a coalescing device comprising two sub-assemblies (5, 11; 7, 12) of sloping plates (6; 8). The invention is characterised in that the first discharge means (9, 10) consist of a barrier-plate (9) substantially perpendicular to the plates of said sub-assemblies (11, 12) and extending from the chamber lower wall (26) up to a height (h2) greater than the height (h1) of the plates of said sub-assemblies (11, 12), and of a discharge orifice (10) located on the barrier-plate (9) side opposite to the one where the sub-assemblies (11, 12) are located.

Description

SEPARATEUR POUR MELANGE TRIPllASIOUE DESTINE A ETRE
UTILISE SOUS LE NIVEAU DE LA MER
L'invention concerne un séparateur pour mélange triphasique du type liquideliquide-gaz destiné à être utilisé sous le niveau de la mer, en particulier pour séparer les constituants d'un mélange pétrole/eau/gaz.
SEPARATOR FOR TRIPllASIOUE MIXTURE TO BE
USED UNDER SEA LEVEL
The invention relates to a separator for a three-phase mixture of the liquid-liquid-gas type intended to be used below sea level, in particular for separating the constituents of an oil / water / gas mixture.

ETAT DE LA TECHNIOUE
I1 a été proposé dans le brevet français n" 2 707 890 un séparateur pour mélange triphasique liquide-liquide-gaz comportant des moyens d'admission du mélange, une structure de garnissage constituée de feuilles minces cannelées percées d'orifices et empilées de manière à former des cannelures, et des moyens d'évacuation.
STATE OF THE ART
I1 was proposed in French Patent No. 2,707,890 a separator for three-phase liquid-liquid-gas mixture comprising means for admitting the mixture, a packing structure consisting of thin fluted sheets pierced with orifices and stacked so as to forming grooves, and means of evacuation.

Ce séparateur présente une efficacité satisfaisante, mais il ne peut être utilisé longtemps sans qu'une intervention humaine soit nécessaire. This separator has satisfactory efficiency, but it cannot be used for a long time without human intervention being necessary.

La demanderesse a donc poursuivi des recherches en vue de mettre au point un séparateur qui puisse être disposé au fond de la mer dans une installation de production de pétrole brut. Outre qu'il doit pouvoir résister aux conditions sous-marines, en ayant notamment une bonne résistance mécanique et une bonne tenue à la corrosion, un tel séparateur doit effectuer une bonne séparation des constituants du mélange et conserver cette bonne qualité de séparation sur une longue période, sans qu'une intervention humaine soit nécessaire. The applicant has therefore continued research with a view to developing a separator which can be placed at the bottom of the sea in a crude oil production installation. In addition to being able to withstand underwater conditions, in particular having good mechanical strength and good corrosion resistance, such a separator must perform good separation of the constituents of the mixture and maintain this good quality of separation over a long period of time. period, without human intervention being necessary.

EXPOSE SOMMAIRE DE L'INVENTION
La demanderesse est ainsi parvenue à mettre au point un séparateur atteignant pleinement les objectifs qu'elle s'était fixés.
SUMMARY OF THE INVENTION
The plaintiff thus succeeded in developing a separator fully achieving the objectives it had set for itself.

Plus précisément, la demanderesse a inventé un séparateur pour mélange triphasique liquide-liquide-gaz, du type comprenant une enceinte munie de moyens d'admission du mélange triphasique, de premiers moyens d'évacuation et de seconds moyens d'évacuation. Ce séparateur se caractérise, d'une part, en ce qu'il comporte au moins un dispositif de coalescence comportant
- un premier sous-ensemble de plaques espacées les unes des autres et disposées de façon sensiblement parallèle les unes aux autres,
- un deuxième sous-ensemble de plaques espacées les unes des autres et disposées de façon sensiblement parallèle les unes aux autres,
- lesdits premier et deuxième sous-ensembles étant à proximité l'un de l'autre et disposés de telle sorte que chaque plaque du premier sous-ensemble soit sensiblement symétrique, par rapport à un plan sensiblement vertical, à une plaque du deuxième sous-ensemble,
- les faces supérieures des plaques du premier sous-ensemble formant un angle a saillant avec les faces supérieures des plaques du deuxième sous-ensemble,
et d'autre part, en ce que
les moyens d'admission et les premiers moyens d'évacuation comportent un orifice,
les seconds moyens d'évacuation comportent un orifice et se situent au niveau de la partie basse de l'enceinte, et
lesdits premier et second sous-ensembles sont disposés entre les moyens d'admission et les premiers et seconds moyens d'évacuation et orientés de telle sorte qu'un courant puisse circuler des moyens d'admission vers les premiers et seconds moyens d'évacuation en passant dans les espaces formés entre les différentes plaques.
More specifically, the applicant has invented a separator for a three-phase liquid-liquid-gas mixture, of the type comprising an enclosure provided with means for admitting the three-phase mixture, first means of evacuation and second means of evacuation. This separator is characterized, on the one hand, in that it comprises at least one coalescing device comprising
- a first subset of plates spaced from each other and arranged substantially parallel to each other,
- a second subset of plates spaced from each other and arranged substantially parallel to one another,
- Said first and second sub-assemblies being close to each other and arranged so that each plate of the first sub-assembly is substantially symmetrical, with respect to a substantially vertical plane, to a plate of the second sub-assembly together,
the upper faces of the plates of the first sub-assembly forming a projecting angle with the upper faces of the plates of the second sub-assembly,
and on the other hand, in that
the intake means and the first evacuation means comprise an orifice,
the second evacuation means have an orifice and are located at the lower part of the enclosure, and
said first and second subassemblies are arranged between the intake means and the first and second discharge means and oriented so that a current can flow from the admission means to the first and second discharge means in passing through the spaces formed between the different plates.

Un tel séparateur a pour avantage essentiel de fournir une bonne séparation des composants liquides et de pouvoir fonctionner pendant une durée de l'ordre de 25 ans sans intervention humaine. The essential advantage of such a separator is that it provides good separation of the liquid components and that it can operate for a period of the order of 25 years without human intervention.

La demanderesse a également mis au point un séparateur dont les moyens d'admissions permettent une tranquilisation de l'écoulement du fluide à son arrivée dans l'enceinte du séparateur. Ce séparateur comprend une enceinte, des moyens d'admission et des moyens d'évacuation, et il se caractérise en ce que ses moyens d'admission comportent
- une conduite amenant un mélange depuis une paroi de l'enceinte jusqu'à un emplacement situé à l'intérieur et en partie haute de l'enceinte,
- une chambre dépourvue de paroi supérieure et dans la paroi inférieure de laquelle débouche ladite conduite, et
- un obstacle disposé à l'intérieur de cette chambre en face de la sortie de ladite conduite.
The Applicant has also developed a separator, the intake means of which allow the flow of the fluid to settle on its arrival in the enclosure of the separator. This separator comprises an enclosure, inlet means and outlet means, and it is characterized in that its inlet means comprise
a pipe bringing a mixture from a wall of the enclosure to a location located inside and in the upper part of the enclosure,
a chamber devoid of an upper wall and into the lower wall from which said pipe opens, and
- An obstacle placed inside this chamber opposite the outlet of said pipe.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de l'exposé qui suit, auquel sont annexées, à titre uniquement illustratif, les figures 1 à 5.  Other advantages and characteristics of the invention will emerge on reading the following description, to which are annexed, by way of illustration only, FIGS. 1 to 5.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
La figure 1 représente schématiquement, en coupe partielle et en perspective, un séparateur selon l'invention.
SUMMARY DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figure 1 shows schematically, in partial section and in perspective, a separator according to the invention.

La figure 2 représente schématiquement, en coupe, une variante du séparateur de la figure 1. FIG. 2 schematically represents, in section, a variant of the separator of FIG. 1.

La figure 3 représente schématiquement, en vue de face en coupe, une partie des moyens d'admission du séparateur de la figure 2. FIG. 3 schematically represents, in front view in section, part of the inlet means of the separator of FIG. 2.

La figure 4 représente schématiquement, en vue de gauche en coupe, une partie des moyens d'admission du séparateur de la figure 2. FIG. 4 schematically represents, in a sectional view from the left, part of the inlet means of the separator of FIG.

La figure 5, représente schématique, en coupe partielle et en perspective, le séparateur de la figure 2. FIG. 5 represents schematically, in partial section and in perspective, the separator of FIG. 2.

EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION
Le séparateur selon l'invention est illustré de manière générale sur la figure 1, où l'on peut voir qu'il comprend une enceinte 1 présentant une forme sensiblement cylindrique, disposée horizontalement et dont les extrémités sont fermées par deux parties hémisphériques.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The separator according to the invention is illustrated in general in Figure 1, where it can be seen that it comprises an enclosure 1 having a substantially cylindrical shape, arranged horizontally and whose ends are closed by two hemispherical parts.

Cette enceinte est munie de moyens d'admission 2 du mélange triphasique, de premiers moyens d'évacuation 3 et de seconds moyens d'évacuation 4. This enclosure is provided with inlet means 2 for the three-phase mixture, first evacuation means 3 and second evacuation means 4.

Entre les moyens d'admission 2 et les moyens d'évacuation 3, 4 se trouvent un premier sous-ensemble 5 de plaques 6 disposées parallèlement les unes aux autres et espacées les unes des autres et un deuxième sous-ensemble 7 de plaques 8 également disposées parallèlement les unes aux autres et espacées les unes des autres. Between the intake means 2 and the discharge means 3, 4 there is a first subset 5 of plates 6 arranged parallel to each other and spaced from each other and a second subset 7 of plates 8 also arranged parallel to each other and spaced from each other.

Ces sous-ensembles 5,7 sont à proximité l'un de l'autre et et disposés de telle sorte que chaque plaque 6 du premier sous-ensemble 5 soit sensiblement symétrique, par rapport à un plan sensiblement vertical, à une plaque 8 du deuxième sous-ensemble 7. These sub-assemblies 5,7 are close to each other and and arranged so that each plate 6 of the first sub-assembly 5 is substantially symmetrical, with respect to a substantially vertical plane, to a plate 8 of the second subset 7.

Les faces supérieures des plaques 6 du premier sous-ensemble 5 forment un angle Oc saillant avec les faces supérieures des plaques 8 du deuxième sous-ensemble 7. The upper faces of the plates 6 of the first sub-assembly 5 form a salient angle Oc with the upper faces of the plates 8 of the second sub-assembly 7.

Les plaques 6,8 sont de forme globalement rectangulaire, de préférence régulièrement espacées, lisses et ondulées pour présenter plus de surface dans un volume donné. Elles sont maintenues en place à leurs extrémités par des lames 29, 30. The plates 6,8 are of generally rectangular shape, preferably regularly spaced, smooth and wavy to present more surface in a given volume. They are held in place at their ends by blades 29, 30.

Un espace central situé entre les plaques 6 du premier sous-ensemble 5 et les plaques 8 du second sous-ensemble 7 permet le passage vertical des fluides. A central space located between the plates 6 of the first sub-assembly 5 and the plates 8 of the second sub-assembly 7 allows the vertical passage of the fluids.

Les deux sous-ensembles 5,7 ne reposent pas sur la paroi inférieure de l'enceinte, ils sont légèrement surélevés de façon à laisser un espace permettant la circulation des fluides. The two sub-assemblies 5,7 do not rest on the lower wall of the enclosure, they are slightly raised so as to leave a space allowing the circulation of fluids.

Les moyens d'admission 2 comportent un orifice situé dans la paroi de l'enceinte 1. The intake means 2 include an orifice located in the wall of the enclosure 1.

Les premiers moyens d'évacuation 3 comportent un orifice situé dans la paroi de l'enceinte 1. The first evacuation means 3 include an orifice located in the wall of the enclosure 1.

Les seconds moyens d'évacuation 4 comportent un orifice situé dans la paroi de l'enceinte 1, au niveau de sa partie basse. The second discharge means 4 comprise an orifice located in the wall of the enclosure 1, at its lower part.

Les plaques 6,8 sont orientées par rapport aux moyens d'admission 2 et d'évacuation 3,4 de telle sorte qu'un courant de mélange triphasique puisse circuler en passant dans les espaces formés entre les différentes plaques de l'ensemble de coalescence. The plates 6,8 are oriented with respect to the intake 2 and discharge 3,4 means so that a current of three-phase mixture can circulate passing through the spaces formed between the different plates of the coalescence assembly .

Le fonctionnement général du séparateur selon l'invention peut donc être expliqué comme suit : le mélange triphasique pénètre dans l'enceinte 1 au travers des moyens d'admission 2 et s'écoule ensuite vers les premiers et seconds moyens d'évacuation 3,4, en circulant entre les plaques 6 et entre les plaques 8, c'est-à-dire dans une direction sensiblement horizontale, dans le sens longitudinal du cylindre constituant l'enceinte 1. The general operation of the separator according to the invention can therefore be explained as follows: the three-phase mixture enters the enclosure 1 through the intake means 2 and then flows to the first and second discharge means 3,4 , by circulating between the plates 6 and between the plates 8, that is to say in a substantially horizontal direction, in the longitudinal direction of the cylinder constituting the enclosure 1.

Au cours de cet écoulement, le liquide lourd se dirige vers le bas, tandis que le liquide léger remonte vers le haut ou se maintient dans la partie supérieure du courant, car les deux sous-ensembles 5,7 de plaques 6,8 forment un dispositif de coalescence, c'est-à-dire un dispositif permettant aux gouttelettes des liquides de se regrouper et de former des gouttes qui vont ensuite se séparer de l'autre liquide. During this flow, the heavy liquid goes down, while the light liquid goes up or stays in the upper part of the current, because the two subsets 5,7 of plates 6,8 form a coalescing device, that is to say a device allowing the droplets of liquids to gather and form drops which will then separate from the other liquid.

Le liquide léger est ensuite évacué par les premiers moyens d'évacuation 3 et le liquide lourd par les seconds moyens d'évacuation 4. The light liquid is then discharged by the first discharge means 3 and the heavy liquid by the second discharge means 4.

Le gaz contenu dans le mélange est évacué directement par les moyens d'évacuation 3. The gas contained in the mixture is evacuated directly by the evacuation means 3.

Selon une variante avantageuse illustrée par la figure 2, les premiers moyens d'évacuation comportent
- d'une plaque-barrière 9 sensiblement perpendiculaire aux plaques des sousensembles 11,12 et s'étendant depuis la paroi inférieure 26 de l'enceinte jusqu'à une hauteur h2 supérieure à la hauteur h1 des plaques des sous-ensembles 11,12,
- d'un orifice d'évacuation 10 situé du côté de la plaque-barrière 9 opposé à celui ou se trouvent les sous-ensembles 11,12.
According to an advantageous variant illustrated in FIG. 2, the first evacuation means comprise
- A barrier plate 9 substantially perpendicular to the plates of the sub-assemblies 11,12 and extending from the lower wall 26 of the enclosure to a height h2 greater than the height h1 of the plates of the sub-assemblies 11,12 ,
- a discharge orifice 10 located on the side of the barrier plate 9 opposite to that where the sub-assemblies 11, 12 are located.

La plaque-barrière 9 est fixée à l'enceinte de manière étanche sur tous ses côtés, à l'exception du côté supérieur, ce qui a pour conséquence que seul le liquide léger surnageant peut passer au-dessus d'elle et être ensuite évacué par l'orifice 10. The barrier plate 9 is fixed to the enclosure in a sealed manner on all its sides, except for the upper side, which means that only the light supernatant liquid can pass over it and then be evacuated through port 10.

En outre, l'enceinte comprend préférentiellement une seconde plaque-barrière 13 située entre l'orifice 10 et la plaque-barrière 9 et sensiblement parallèle à cette dernière. Cette seconde plaque barrière 13 s'étend depuis une hauteur h3 supérieure à la hauteur h2 de la plaque-barrière 9, jusqu'à une hauteur h4 située au-dessus de la paroi inférieure 26 de l'enceinte, de manière à laisser subsister une ouverture 29. Cette disposition permet au volume compris entre les deux plaques-barrières 9 et 13 de constituer une réserve tampon qui s'écoule à travers l'ouverture 29 vers l'orifice 10 lorsque le débit diminue à l'admission. Ainsi, le débit des fluides à la sortie du séparateur est régularisé. In addition, the enclosure preferably comprises a second barrier plate 13 situated between the orifice 10 and the barrier plate 9 and substantially parallel to the latter. This second barrier plate 13 extends from a height h3 greater than the height h2 of the barrier plate 9, up to a height h4 situated above the lower wall 26 of the enclosure, so as to leave a opening 29. This arrangement allows the volume between the two barrier plates 9 and 13 to constitute a buffer reserve which flows through the opening 29 towards the orifice 10 when the flow rate decreases on admission. Thus, the flow of fluids at the outlet of the separator is regulated.

Avantageusement, comme on peut aussi le voir sur les figures 3, 4 et 5, les moyens d'admission comportent:
- une conduite d'amenée 14 reliant une paroi de l'enceinte à un emplacement situé à l'intérieur de l'enceinte, en un point situé en partie haute de l'enceinte, au-dessus des sous-ensembles 11,12 de plaques,
- une chambre 15 dépourvue de paroi supérieure et dans la paroi inférieure de laquelle débouche la conduite d'amenée 14, et
- un obstacle 16 disposé à l'intérieur de la chambre 15, en face de la sortie de la conduite 14.
Advantageously, as can also be seen in FIGS. 3, 4 and 5, the intake means include:
a supply pipe 14 connecting a wall of the enclosure to a location located inside the enclosure, at a point located in the upper part of the enclosure, above the sub-assemblies 11, 12 of plates,
a chamber 15 without an upper wall and into the lower wall from which the supply pipe 14 opens, and
- an obstacle 16 placed inside the chamber 15, opposite the outlet of the pipe 14.

La conduite d'amenée 14 traverse de préférence la paroi de l'enceinte en un point situé dans la partie basse de l'extrémité hémisphérique du cylindre constituant l'enceinte. The supply pipe 14 preferably crosses the wall of the enclosure at a point located in the lower part of the hemispherical end of the cylinder constituting the enclosure.

Ainsi que cela ressort des figures 3 et 4, l'obstacle 16 est constitué de cornières en V disposées parallèlement les unes aux autres dans un plan perpendiculaire à l'axe de la conduite 14, espacées les unes des autres de façon à pouvoir laisser passer le fluide entre elles. As shown in Figures 3 and 4, the obstacle 16 consists of V-shaped angles arranged parallel to each other in a plane perpendicular to the axis of the pipe 14, spaced from each other so as to allow passage the fluid between them.

Chaque cornière est de préférence orientée de telle sorte que la pointe du "V" se situe à la partie inférieure de la cornière. Each angle is preferably oriented so that the tip of the "V" is located at the bottom of the angle.

En outre, les cornières sont de préférence réparties sur plusieurs niveaux suivant l'axe de la conduite 14, les cornières d'un niveau étant alors préférentiellement décalées par rapport à celles du niveau voisin, de sorte que le fluide passant entre deux cornières d'un niveau se heurte à une cornière du niveau supérieur. In addition, the angles are preferably distributed over several levels along the axis of the pipe 14, the angles of one level then preferably being offset with respect to those of the neighboring level, so that the fluid passing between two angles of a level collides with an angle of the upper level.

Ainsi, le fluide provenant de la conduite 14 ne peut passer directement à travers l'obstacle 16 car il doit en quelque sorte zigzaguer entre les cornières. Le cheminement du fluide qui en résulte assure globalement une tranquilisation de l'écoulement du fluide à son arrivée dans l'enceinte du séparateur.  Thus, the fluid coming from the pipe 14 cannot pass directly through the obstacle 16 because it must somehow zigzag between the angles. The flow of the resulting fluid generally ensures a tranquilization of the flow of the fluid upon its arrival in the enclosure of the separator.

De préférence, deux parois parallèles 18,19 de la chambre 15 se prolongent vers le haut et maintiennent un deuxième obstacle 17 qui peut être similaire à l'obstacle 16. Preferably, two parallel walls 18, 19 of the chamber 15 extend upwards and maintain a second obstacle 17 which can be similar to the obstacle 16.

Comme on peut le voir en se reportant de nouveau à la figure 2, il est avantageux de mettre en place une barrière anti-vagues 31 entre les moyens d'admission 14,15,16,17,18,19 et les sous-ensembles 11,12 de plaques. Cette barrière anti-vagues peut être une plaque disposée parallèlement à la plaque-barrière 9 et s'étendre depuis la paroi inférieure 26 de l'enceinte jusqu'à une hauteur inférieure à la hauteur hl des sousensembles 11,12. As can be seen by referring again to Figure 2, it is advantageous to set up a wave barrier 31 between the intake means 14,15,16,17,18,19 and the sub-assemblies 11.12 plates. This anti-wave barrier may be a plate arranged parallel to the barrier plate 9 and extend from the lower wall 26 of the enclosure to a height less than the height h1 of the sub-assemblies 11,12.

Des moyens d'élimination du sable peuvent être prévus. Ils sont formés de conduites 20,21 et d'orifices d'évacuation 22,23. Les conduites 20,21 sont percées sur leur longueur d'orifices de projection et elles s'étendent horizontalement entre les sousensembles 11,12 et la paroi inférieure 26 de l'enceinte. Elles présentent chacune une partie coudée 24,25 qui traverse la paroi 26 de l'enceinte et au moyen de laquelle de l'eau sous pression peut être introduite. Cette eau est ensuite projetée par les orifices de projection disposés le long des conduites 20 et 21 et elle entraîne le sable déposé sur la paroi 26 vers les orifices d'évacuation 22,23. Means for removing sand can be provided. They are formed from pipes 20,21 and discharge orifices 22,23. The pipes 20, 21 are pierced over their length of projection orifices and they extend horizontally between the sub-assemblies 11, 12 and the bottom wall 26 of the enclosure. They each have a bent portion 24.25 which passes through the wall 26 of the enclosure and by means of which pressurized water can be introduced. This water is then projected by the projection orifices arranged along the conduits 20 and 21 and it entrains the sand deposited on the wall 26 towards the evacuation orifices 22, 23.

Bien entendu, il est possible, comme cela ressort des figures 2 et 5, de mettre en série dans le sens de l'écoulement du mélange de fluides à séparer, un ou plusieurs autres dispositifs de coalescence similaires au premier. Of course, it is possible, as is apparent from FIGS. 2 and 5, to put in series in the direction of flow of the mixture of fluids to be separated, one or more other coalescing devices similar to the first.

Ainsi, grâce à sa constitution, le séparateur selon l'invention n'est pas susceptible de retenir des dépôts ni de s'encrasser dans le temps. De plus, la perte de charge qu'il provoque est limitée est reste inférieure à I bar. Thus, thanks to its constitution, the separator according to the invention is not capable of retaining deposits or of clogging over time. In addition, the pressure drop it causes is limited and remains below I bar.

Lors du fonctionnement normal, le niveau N du liquide dans l'enceinte est voisin des obstacles 16 et 17 du dispositif d'admission (figure 2), en raison de l'existence de la plaque-barrière 9 ou, le cas échéant, de la seconde plaque-barrière 13. Le dispositif de coalescence est donc sous le niveau du liquide. During normal operation, the level N of the liquid in the enclosure is close to the obstacles 16 and 17 of the intake device (FIG. 2), due to the existence of the barrier plate 9 or, where appropriate, of the second barrier plate 13. The coalescing device is therefore below the level of the liquid.

L'écoulement des fluides s'effectue à basse vitesse et sur des surfaces lisses. I1 en résulte que la séparation est efficace. Fluid flow takes place at low speed and on smooth surfaces. As a result, the separation is effective.

Comme il est généralement réalisé en un matériau métallique tel que l'acier inoxydable, la résistance mécanique de ses éléments est très élevée et par conséquent, sa tenue dans le temps est assurée. As it is generally made of a metallic material such as stainless steel, the mechanical resistance of its elements is very high and consequently, its resistance over time is ensured.

Par ailleurs, les moyens d'admissions 14,15,16,17,18,19 peuvent être utilisés avec tout type de séparateur.  Furthermore, the intake means 14, 15, 16, 17, 18, 19 can be used with any type of separator.

Utilisations
Le séparateur selon l'invention peut être utilisé pour éliminer l'eau de mélanges pétrole/eau/gaz dans lequels l'eau représente parfois jusqu'à 80% du mélange.
Uses
The separator according to the invention can be used to remove water from oil / water / gas mixtures in which water sometimes represents up to 80% of the mixture.

Dans ses conditions normales de fonctionnement, à savoir, des températures de 50 à 65"C et une pression de 35 à 105 bars, son pouvoir de séparation est tel que l'eau éliminée contient généralement moins de 1000 ppm de pétrole. Ceci constitue un avantage important car l'eau éliminée est habituellement réinjectée dans la roche et le pétrole qu'elle contient contribue au bouchage de la roche, c'est pourquoi il importe de minimiser sa teneur en pétrole. Under its normal operating conditions, namely temperatures of 50 to 65 "C and a pressure of 35 to 105 bars, its separation power is such that the water removed generally contains less than 1000 ppm of petroleum. This constitutes a an important advantage because the water removed is usually reinjected into the rock and the oil it contains contributes to clogging the rock, which is why it is important to minimize its oil content.

Le séparateur selon l'invention peut ainsi être implanté à une profondeur allant jusqu'à 1000 m sous le niveau de la mer, et même plus si le dimensionnement mécanique de l'enceinte est prévu à cet effet.  The separator according to the invention can thus be installed at a depth of up to 1000 m below sea level, and even more if the mechanical dimensioning of the enclosure is provided for this purpose.

Claims (14)

lesdits premier et second sous-ensembles (5,7) sont disposés entre les moyens d'admission (2;14,15,16,17,18,19) et les premiers et seconds moyens d'évacuation (34,9,10) et orientés de telle sorte qu'un courant puisse circuler des moyens d'admission (2;14,15,16,17,18,19) vers les premiers et seconds moyens d'évacuation (3;4;9, 10) en passant dans les espaces formés entre les différentes plaques (6,8). said first and second subsets (5,7) are arranged between the intake means (2; 14,15,16,17,18,19) and the first and second discharge means (34,9,10 ) and oriented so that a current can flow from the intake means (2; 14,15,16,17,18,19) to the first and second discharge means (3; 4; 9, 10) passing through the spaces formed between the different plates (6,8). les seconds moyens d'évacuation (4) comportent un orifice (4) et se situent au niveau de la partie basse de l'enceinte (1), et the second discharge means (4) have an orifice (4) and are located at the level of the lower part of the enclosure (1), and les premiers moyens d'évacuation (3;9, 10) comportent un orifice (3), the first evacuation means (3; 9, 10) include an orifice (3), les moyens d'admission ,14,15,16,17,18,19) comportent un orifice (2), the intake means, 14, 15, 16, 17, 18, 19) comprise an orifice (2), et en ce que  and in that - les faces supérieures des plaques (6) du premier sous-ensemble (5,11) formant un angle a saillant avec les faces supérieures des plaques (8) du deuxième sousensemble (7,12), the upper faces of the plates (6) of the first sub-assembly (5,11) forming a projecting angle with the upper faces of the plates (8) of the second sub-assembly (7,12), - lesdits premier et deuxième sous-ensembles (5,117,12) étant à proximité l'un de l'autre et disposés de telle sorte que chaque plaque (6) du premier sous-ensemble (5,11) soit sensiblement symétrique, par rapport à un plan sensiblement vertical, à une plaque (8) du deuxième sous-ensemble (7,12), - said first and second sub-assemblies (5,117.12) being close to each other and arranged so that each plate (6) of the first sub-assembly (5,11) is substantially symmetrical, with respect to to a substantially vertical plane, to a plate (8) of the second sub-assembly (7,12), - un deuxième sous-ensemble (7,12) de plaques (8) espacées les unes des autres et disposées de façon sensiblement parallèle les unes aux autres, - a second sub-assembly (7, 12) of plates (8) spaced from each other and arranged in a substantially parallel manner to each other, - un premier sous-ensemble (5,11) de plaques (6) espacées les unes des autres et disposées de façon sensiblement parallèle les unes aux autres, - a first sub-assembly (5, 11) of plates (6) spaced from one another and arranged in a substantially parallel manner, REVENDICATIONS 1. Séparateur pour mélange triphasique liquide-liquide-gaz, du type comprenant une enceinte (1) munie de moyens d'admission (2,14,15,16,17,18,19) du mélange triphasique, de premiers moyens d'évacuation (39,10) et de seconds moyens d'évacuation (4), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de coalescence comportant: CLAIMS 1. Separator for three-phase liquid-liquid-gas mixture, of the type comprising an enclosure (1) provided with means of admission (2,14,15,16,17,18,19) of the three-phase mixture, first means of evacuation (39,10) and second evacuation means (4), characterized in that it comprises a coalescence device comprising: 2. Séparateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premiers moyens d'évacuation (9,10) sont constitués2. Separator according to the preceding claim, characterized in that the first evacuation means (9,10) are constituted - d'une plaque-barrière (9) sensiblement perpendiculaire aux plaques desdits - a barrier plate (9) substantially perpendicular to the plates of said sous-ensembles (11,12) et s'étendant depuis la paroi inférieure (26) de l'enceinte sub-assemblies (11,12) and extending from the bottom wall (26) of the enclosure jusqu'à une hauteur (h2) supérieure à la hauteur (hl) des plaques desdits sous up to a height (h2) greater than the height (hl) of the plates of said sub ensembles (11,12), et sets (11,12), and - d'un orifice d'évacuation (10) situé du côté de la plaque-barrière (9) opposé à - a discharge orifice (10) located on the side of the barrier plate (9) opposite to celui où se trouvent les sous-ensembles (11,12).  the one where the subsets are (11,12). 3. Séparateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premiers moyèns d'évacuation (9,10) comprennent en outre une seconde plaque-barrière (13) située entre l'orifice (10) et la plaque-barrière (9) et sensiblement parallèle à cette dernière, s'étendant depuis une hauteur (h3) supérieure à la hauteur (h2) de la plaquebarrière (9), jusqu'à une hauteur (h4) située au-dessus de la paroi inférieure (26) de l'enceinte, de manière à laisser subsister une ouverture (29).3. Separator according to the preceding claim, characterized in that the first discharge means (9,10) further comprise a second barrier plate (13) located between the orifice (10) and the barrier plate (9) and substantially parallel to the latter, extending from a height (h3) greater than the height (h2) of the barrier plate (9), to a height (h4) located above the bottom wall (26) of the enclosure, so as to leave an opening (29). 4. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enceinte (1) présente une forme sensiblement cylindrique fermée à ses extrémités par des parties hémisphériques.4. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the enclosure (1) has a substantially cylindrical shape closed at its ends by hemispherical parts. 5. Sépateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'enceinte (1) est disposée horizontalement.5. Separator according to the preceding claim, characterized in that the enclosure (1) is arranged horizontally. 6. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques (6,8) sont des plaques ondulées.6. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the plates (6,8) are corrugated plates. 7. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques (6,8) sont régulièrement espacées.7. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the plates (6,8) are regularly spaced. 8. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'admission (14,15,16,17,18,19) comportent8. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the intake means (14,15,16,17,18,19) comprise - une conduite d'amenée (14) du mélange triphasique depuis une paroi de l'enceinte jusqu'à un emplacement situé à l'intérieur de l'enceinte, au-dessus des sousensembles de plaques (11,12), a supply line (14) for the three-phase mixture from a wall of the enclosure to a location located inside the enclosure, above the subsets of plates (11,12), - une chambre (15) dépourvue de paroi supérieure et dans la paroi inférieure de laquelle débouche ladite conduite d'amenée (14), et a chamber (15) devoid of an upper wall and into the lower wall from which opens said feed pipe (14), and - un obstacle (16) disposé à l'intérieur de cette chambre (15) en face de la sortie de ladite conduite d'amenée (14). - An obstacle (16) arranged inside this chamber (15) opposite the outlet of said supply pipe (14). 9. Séparateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un deuxième obstacle (17) est disposé au-dessus de la chambre (15).9. Separator according to the preceding claim, characterized in that a second obstacle (17) is arranged above the chamber (15). 10. Séparateur selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les obstacles (16,17) sont constitués de cornières en V disposées parallèlement les unes aux autres dans un plan perpendiculaire à l'axe de la conduite d'amenée (14), espacées les unes des autres de façon à pouvoir laisser passer le fluide entre elles et réparties sur plusieurs niveaux suivant l'axe de la conduite d'amenée (14), les cornières d'un niveau étant alors décalées par rapport à celles du niveau voisin.10. Separator according to claim 8 or claim 9, characterized in that the obstacles (16,17) consist of V-shaped angles arranged parallel to each other in a plane perpendicular to the axis of the supply pipe ( 14), spaced from one another so as to be able to let the fluid pass between them and distributed over several levels along the axis of the supply pipe (14), the angles of one level then being offset with respect to those from the neighboring level. 11. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une barrière anti-vagues (31) disposée entre les moyens d'admission (14,15,16,17,18,19) et les sous-ensembles (11,12) de de plaques. 11. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises an anti-wave barrier (31) disposed between the intake means (14,15,16,17,18,19) and the subsets (11,12) of plates. 12. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'élimination (20,21,22,23) du sable déposé au fohd de l'enceinte.12. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises means for eliminating (20,21,22,23) of the sand deposited at the fohd of the enclosure. 13. Séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs autres dispositifs de coalescence semblables au premier.13. Separator according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more other coalescing devices similar to the first. 14. Utilisation d'un séparateur selon l'une quelconque des revendications précédentes pour éliminer l'eau d'un mélange pétrole/eau/gaz. 14. Use of a separator according to any one of the preceding claims for removing water from an oil / water / gas mixture.
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