MXPA06000187A

MXPA06000187A - Un separador tubular con separacion mejorada.

Info

Publication number: MXPA06000187A
Application number: MXPA06000187A
Authority: MX
Inventors: Gunnar Hannibal Lie
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2006-03-21
Also published as: ATE434712T1; RU2353765C2; WO2005005777A1; DK1649139T3; ES2328359T3; AU2004256374B2; RU2006103782A; NO318190B1; NO20033153D0; BRPI0412389B1; CA2531495C; CN1820121B; US20070102369A1; AU2004256374A1; EP1649139B1; CA2531495A1; US7490671B2; EP1649139A1; DE602004021698D1; CN1820121A

Abstract

Un separador tubular para separar fluidos, por ejemplo separar aceite, gas y agua relacionados con la extraccion y produccion de aceite y gas de las formaciones bajo el lecho marino. Este comprende un cuerpo tubular del separador, extendido (1) que tiene un diametro en los extremos de entrada y salida que es principalmente igual o ligeramente mayor al diametro del tubo de transporte al cual esta conectado el cuerpo del separador. Un dispositivo ciclonico (3) es arreglado corriente arriba del cuerpo del separador para separar cualquier gas presente. Un coalescedor electrostatico (4) es incorporado en el cuerpo del separador (1) y constituye una parte integrada del mismo.

Description

UN SEPARADOR TUBULAR CON SEPARACION MEJORADA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un separador tubular para separar fluidos, por ejemplo la separación de aceite, gas y agua que está conectada con la extracción y producción de aceite y gas de las formaciones bajo el lecho marino, el separador comprende un cuerpo separador tubular, extendido que tiene un diámetro en los extremos de entrada y salida el cual es equivalente principalmente con el diámetro del tubo de transporte con el cual el separador tubular se encuentra conectado, un dispositivo ciclónico es arreglado corriente arriba del cuerpo separador para separar algún gas presente y un coalescedor electrostático arreglado en conexión con el separador tubular. ANTECEDENTES DE LA INVENCION La solicitud de patente Noruega Nos. 19994244, 20015048, 20016216, 20020619 y 20023919 describen el estado previo de la técnica de los separadores tubulares para la separación de aceite, agua y/o gas en un pozo perforado, sobre el lecho marino o sobre la superficie, sobre una plataforma o similares. En particular, la solicitud de patente No. 20023919 muestra una solución en la cual un coalescedor electrostático compacto y separado es utilizado en conexión con el separador tubular. El flujo de aceite es conducido desde el separador Reí.'- 169194 tubular hasta el coalescedor corriente abajo del separador tubular y subsecuentemente a un separador de aceite/agua que extrae el agua que permanece después de la separación en el separador tubular. Esta solución del estado previo de la técnica particularmente está diseñada para aceites de peso medio, pero no se limita a ellos, con extracción de agua de la fase de aceite a 0.5% de agua, con el empleo de un dispositivo ciclónico u otro tipo de separador de gas/líquido para extraer gas antes del separador tubular. La solución requiere un separador adicional, el cual es complicado y caro, y el coalescedor por si mismo, el cual es del tipo vertical, no puede ser escariado o raspado (limpiado) en una forma convencional . Esto representa también una considerable desventaja de la solución del estado previo de la técnica. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención representa una soluciósn de separación considerablemente simplificada en la cual se evitan las desventajas anteriores. La presente invención está caracterizada porque el coalescedor electrostático es incorporado en el cuerpo del separador y constituye una parte integrada del mismo, como se establece en la reivindicación 1 anexa . Las reivindicaciones dependientes 2-5 indican las características de las ventajas de la presente invención.

La presente invención se describirá a continuación con mayor detalle con referencia a las figuras anexas, en donde: La Figura 1 muestra un diseño elemental de un separador tubular de conformidad con la presente invención. La Figura 2 muestra una parte ampliada del separador mostrado en la Figura 1, en la región del coalescedor en una sección transversal a) , y una sección longitudinal b) . La solución mostrada en la Figura 1 comprende un cuerpo separador tubular 1, un sello de líquidos 6, arreglado corriente abajo del cuerpo del separador, para la fase acuosa en el fluido (aceite/agua) que fluye a través del ¦ separador, un dispositivo de drenado 7 con una salida 8 para el agua separada, una batería pig 5, arreglada corriente arriba del cuerpo del separador en conexión con un cabezal de pozo 9, un tubo de conexión 10 que conecta el cabezal de pozo al cuerpo del separador 1 y un tubo de transporte 11 para aceite corriente abajo del cuerpo del separador. La característica especial de la presente invención es que un coalescedor 4 es incorporado en el cuerpo del separador 1 como una unidad integrada. El coalescedor está arreglado convenientemente a una distancia entre 1/3 y 1/2 de la longitud del cuerpo del separador desde la entrada del cuerpo del separador. Sin embargo, su ubicación no está limitada a esta condición. La Figura 2 muestra a una escala ampliada, en una sección transversal y en una sección longitudinal, la parte del cuerpo del separador en la cual se incorpora el coalescedor. De acuerdo a lo mostrado en la Figura, el coalescedor comprende un electrodo superior 12 y un electrodo inferior 13 que son cubiertos con un material aislante conveniente en la pared 14 del cuerpo del separador. Los electrodos están diseñados para aplicarles un voltaje "V" (voltaje AC) para crear un campo eléctrico que contribuye a incrementar la separación de agua del fluido (aceite y agua) que fluye a través del separador. Como se muestra en la Figura 1, un dispositivo ciclónico 3 (otro separador de líquido/gas conveniente) es arreglado corriente arriba del cuerpo del separador 1 para extraer cualquier gas del fluido que es producido en los pozos 9. La intención extraer el gas es evitar que éste reduzca el efecto del coalescedor ya que el gas es un conductor pobre de la electricidad. Otra intención es evitar la formación de flujo a tapón en el separador. El método de operación de la solución del separador de conformidad con la presente invención, por lo demás como sigue : El fluido que se produce, en este caso gas, es conducido primero al dispositivo ciclónico 3, en donde la mayor parte del gas es extraído y conducido en un tubo separado 9, posiblemente es reintroducido a la tubería de transporte 11 después del separador. La fase líquida, la cual puede contener pequeñas cantidades de gas, es introducida dentro del cuerpo separador 1. El agua efectuará la separación rápidamente y formará una fase de agua bajo la fase de aceite. Las burbujas de agua se recolectarán en la parte superior del tubo separador y, dependiendo de su concentración, formará una fase libre de gas . Cuando se ha completado la separación ordinaria (en este caso la fase acuosa sobre fondo, la fase de aceite con pequeñas gotas de aceite en el centro y posiblemente una fase delgada de gas en la parte superior) , el fluido pasará dentro del coalescedor integrado 4. En el coalescedor 4, se creará una caída de voltaje principalmente sobre la zona de aceite debido a que la zona de agua es conductora de corriente y la zona de gas también tiene buenas propiedades de conducción. La caída de voltaje sobre la zona de aceite (corriente alterna) produce coalescencia incrementada de las gotas y desestabiliza la interfase aceite/agua. Las gotas de agua crecen en tamaño y se separarán rápidamente después de que el fluido ha entrado nuevamente al elemento separador del tubo 1. En el elemento separador corriente abajo del coalescedor, las gotas de agua coalescidas se separarán fuera de la unidad 7 y se recolectarán en la misma, en dónde el agua es drenada hacia fuera a través del tubo 8. El aceite fluirá más allá del sello de agua 6 hasta el tubo de transporte 11. La presente invención de conformidad con lo definido en las reivindicaciones no se limita al ejemplo mostrado anteriormente. El separador puede ser acondicionado con dos o más coalescedores 4 arreglados en serie en el elemento -separador 1. Esto es particularmente relevante para los aceites que son difíciles de separar tal como los aceites pesados . El dispositivo ciclónico 3 también se puede colocar en lugares diferentes al del cabezal de pozo como el mostrado en la Figura 1. Se ha probado que es conveniente para el dispositivo ciclónico ser colocado en conexión con el equipo que provoca un alto esquileo para el fluido puesto que esto produce buenas condiciones de separación. Sin embargo, también puede ser relevante ubicar el dispositivo ciclónico en una proximidad cercana a la entrada del separador en situaciones en las que el separador está ubicado lejos del cabezal de pozo. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un separador tubular para separar fluidos, por ejemplo separar aceite, gas y agua relacionados con la extracción y producción de aceite y gas de las formaciones bajo el lecho marino, el separador comprende un cuerpo tubular separador, extendido que tiene un diámetro en los extremos de entrada y salida que es principalmente igual o ligeramente mayor al diámetro del tubo de transporte al cual está conectado el cuerpo del separador, un dispositivo separador, convenientemente un dispositivo ciclónico, arreglado corriente arriba del cuerpo del separador para separar cualquier gas presente y u coalescedor electrostático arreglado en conexión con el separador tubular, el separador tubular está caracterizado porgue el coalescedor electrostático está incorporado en el cuerpo del separador y constituye una parte integrada del mismo. 2. Un separador tubular de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un sello de agua es arreglado corriente abajo del elemento separador y un dispositivo es arreglado en conexión con el sello de agua para drenar el agua que es separada fuera del elemento separador.
3. Un separador tubular de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el elemento separador comprende dos o más coalescedores arreglados en serie .
4. Un separador tubular de conformidad con las reivindicaciones 1-2, caracterizado porgue el dispositivo ciclónico es arreglado con una válvula de reducción que produce alto esquileo para el fluido.
5. Un separador tubular de conformidad con las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque el dispositivo ciclónico está arreglado en la proximidad cercana a la entrada del elemento separador.