MXPA05001695A - Separador tubular para la separacion de fluidos, particularmente petroleo, gas y agua. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un separador tubular para la separacion de fluidos, por ejemplo separacion de petroleo, gas y agua en conexion con la extraccion y produccion de petroleo y gas de formaciones debajo del lecho marino, que comprende un cuerpo de separador en forma de tubo (1) con una entrada y salida que principalmente corresponde a la tuberia de transporte (4, 7) a la cual el separador tubular se conecta. La caracteristica especial de esta solucion es que una curva o vuelta de tuberia (2) se arregla en el separador tubular (1) o en conexion con su salida para formar un sello de fluido corriente abajo con relacion al separador tubular (1), el cual se disena para mantener un nivel de fluido en el separador tubular, pero el cual tambien permite que el separador tubular (1) y la vuelta (2) sean raspados.

Description

SEPARADOR TUBULAR PARA LA SEPARACION DE FLUIDOS, PARTICULARMENTE PETROLEO, GAS Y AGUA Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un separador tubular para la separación de fluidos, por ejemplo separación de petróleo, gas y agua en conexión con la extracción y producción de petróleo y gas de formaciones debajo del lecho marino, que comprende un cuerpo de separador en forma de tubo con una sección transversal de entrada y salida que principalmente corresponde a la tubería de transporte a la cual el separador tubular se conecta. "Principalmente" significa que el cuerpo de separador puede tener un diámetro ligeramente mayor que el que es necesario para lograr que el gas, petróleo y agua estratificados fluyan en el separador. Las solicitudes de patente Noruegas nos. 19994244, 20015048, 20016216 y 20020619 pertenecientes al solicitante describen separadores tubulares del arte previo · para la separación de petróleo, agua y/o gas en el fondo de pozo, en el lecho marino o en la superficie. Sin embargo, estas soluciones tienen la desventaja que no se pueden limpiar internamente con dispositivos mecánicos, así llamados "raspadores" o escariadores. La presente invención representa una solución de separador tubular en la cual es posible usar tales ef. 161938 dispositivos. La presente invención se caracteriza porque una vuelta o curva de tubería se arregla en el separador tubular o en conexión con su salida para formar un sello de fluido corriente abajo con relación al separador tubular, el cual se diseña para mantener un nivel de fluido en el separador de fluido, pero el cual también permite que el separador y la vuelta sean escariados . Las reivindicaciones dependientes 2-4 indican las características ventajosas de la presente invención. La presente invención será descrita con detalle adicional a continuación por medio de los ejemplos y con referencia a las figuras anexas, donde: Las figuras lal) , la2) muestran un diseño de origen de un separador tubular con un sello de fluido de conformidad con la presente invención parcialmente visto desde al) anterior y desde el lado la2) , y la figura Ib) muestra una elevación del sello de fluido mismo en una escala ampliada. Las figuras 2al, 2a2, 2b, 3al, 3a2, 3b, 4al, 4a2 , 4b, 5 y 6 muestran modalidades alternativas del mismo separador tubular con un sello de fluido. Como se estableció anteriormente, la figura 1 muestra un separador tubular 1 con un sello de fluido 2 de conformidad con la presente invención. El separador tubular se conecta a una cabeza de pozo 5 con cuatro pozos 6, mostrado aquí, vía una tubería de transporte/tubería de suministro 7. Corriente arriba de la cabeza de pozo 5, está un depósito de raspador 8 con raspadores (no mostrados) para raspar la tubería corriente abajo, separador y sello de fluido 7, 1, 2. El sello de fluido 2 está corriente abajo en el separador 1 y constituye, en el ejemplo mostrado aguí y ejemplos subsiguientes, una parte integrada del separador mismo. El sello de fluido 2 se diseña como una curva o vuelta de tubería que se extiende desde la parte de extremo mayormente horizontal 3 del separador hacia arriba y luego hacia abajo y a través de una parte de salida mayormente horizontal del separador o tubería de sal ida/tubería de transporte 4. Cuando se diseña el sello de fluido 2, por supuesto, es necesario asegurar que los radios de curvatura sean suficientemente largos para asegurar que los raspadores y otro equipo revelante puedan pasar a través fácilmente . En lo anterior, la expresión "sello de fluido" se usa respecto a la invención para ilustrar que la presente invención se puede usar para separar cualquier tipo de fluido consistente de dos o más componentes de fluido. Sin embargo, como el ejemplo mostrado en las figuras se refiere a la producción de petróleo y gas, en este punto es un "sello de agua" para la remoción de agua separada del flujo de petróleo. En la transición al sello de agua 2, corriente arriba de este, está, por lo tanto, un rebajo 9, convenientemente con una perforación en la parte superior de este, para desaguar agua del separador vía una tubería de desagüe 10. La perforación previene que el escariador entre a la abertura de desagüe y asegura una afluencia continua a lo largo de la trayectoria de flujo sobre el rebajo 9. El agua se puede reinyectar en un pozo de inyección colindante o se transporta lejos para el tratamiento o almacenamiento en un tanque o similar (no mostrado) . El método de operación de la presente invención, por consiguiente, es que el petróleo y agua, posiblemente incluyendo pequeñas cantidades de gas, que fluyen de la cabeza de pozo 5 se separen en el separador y el petróleo y la pequeña cantidad de gas presente fluyan a través del sello de fluido y en la tubería de transporte 4, mientras que el agua separada se desagua del separador vía la tubería 10. El separador puede convenientemente ser equipado con un dispositivo medidor de fase y regulador de fase para controlar el nivel de agua y asegurar todas las veces que la cantidad necesaria de agua se desagüe . Con la solución mostrada aquí, es posible escariar o realizar la raspadura del separador y tuberías conectadas de una manera fácil.

Las figuras 2al, 2a2 y 2b muestran una solución similar a aquella mostrada en las figuras lal, la2 y Ib . En este punto, sin embargo, en una situación en la cual cantidades relativamente grandes de gas se producen (relación de gas/petróleo alta) , un ciclón se coloca en conexión con la cabeza de pozo para separar el gas antes de que el fluido se separe en el separador para evitar la formación de líquidos, turbulencia y re-mezcla de la fase de fluido en el sello de agua. El gas que se separa en el ciclón se puede conducir vía una tubería 12 a un pozo cercano para la reinyección o se conduce de nuevo en la tubería de transporte 4 corriente abaj o del separador 1. Las figuras 3al, 3b, 3a2 muestran una solución alternativa similar a la solución mostrada en las figuras 2al, 2a2 y 2b. Después de la cabeza de pozo 5, pero antes del separador 1, está un amortiguador de líquido 12 adelante de la entrada del separador 1. Como no será posible enviar un raspador a través de tal amortiguador de líquido, el emisor de raspador y batería de raspador 8 se arreglan de modo que la tubería de suministro 13 para el raspador se conecta al separador 1 corriente abajo del amortiguador de líquido 12. Las figuras 4al, 4a2 y 4b muestran otra modalidad alternativa similar a la solución mostrada en la figura 1. En este punto, sin embargo, el gas, con una relación de fluido/gas alta, se conduce en una tubería de desvío 14 más allá del sello de agua. La tubería de gas 14 se conecta convenientemente al separador corriente arriba del sello de agua 2 y se conecta a la tubería de transporte 4 corriente abajo del sello de agua. Todavía otra modalidad alternativa se muestra en las figuras 5 y 6. La solución se propone para ser usada para petróleos semipesados con deshidratación de la fase de petróleo a 0.5% de agua y está basada en la modalidad mostrada en la figura 2 en la cual un ciclón 11 se usa para separar gas antes del separador tubular 1. El flujo de petróleo del separador tubular 1 (figura 5) se conduce, después del sello de agua 2, a un aglutinador electrostático compacto corriente abajo 15 (figura 6) y posteriormente a un separador de petróleo/agua 16 adicional que separa cualquier agua remanente después de la separación en el separador tubular 1. El gas del ciclón 11 se conduce de nuevo al flujo de petróleo en la tubería de transporte 17 después del separador de petróleo/agua 16 adicional. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (4)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Separador tubular para la separación de fluidos, por ejemplo separación de petróleo, gas y agua en conexión con la extracción y producción de petróleo y gas de formaciones debajo del lecho marino, que comprende un cuerpo de separador en forma de tubo con una entrada y salida que principalmente corresponde a la tubería de transporte a la cual el separador tubular se conecta, caracterizado porque una curva o vuelta de tubería se arregla en el separador tubular o en conexión con su salida para formar un sello de fluido corriente abajo con relación al separador tubular, el cual se diseña para mantener un nivel de fluido en el separador tubular, pero el cual también permite que el separador tubular y la vuelta sean raspados.

2. Separador tubular de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un ciclón está en conexión con las cabezas de pozos corriente arriba del separador tubular para la separación de gas y porque el gas se designa para que sea conducido en una tubería de nuevo a la tubería de transporte corriente abajo del separador tubular.

3. Separador tubular de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una tubería de desvío para gas se diseña para conducir el gas alrededor del sello de fluido y porque la entrada de la tubería se conecta al separador tubular corriente arriba de este, mientras que la salida se conecta a la tubería de transporte corriente abajo del separador tubular.

4. Separador tubular de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque está un aglutinador electrostático compacto y, después de este, un separador adicional corriente abajo del separador tubular y porque el gas del ciclón se designa para ser conducido de nuevo a la tubería de transporte después del separador adicional, mientras que el agua separada del separador adicional se designa para ser conducida a la reinyección en un pozo cercano .