PL1094B1 - Device for separating oil and natural gases. - Google Patents

Device for separating oil and natural gases. Download PDF

Info

Publication number
PL1094B1
PL1094B1 PL1094A PL109421A PL1094B1 PL 1094 B1 PL1094 B1 PL 1094B1 PL 1094 A PL1094 A PL 1094A PL 109421 A PL109421 A PL 109421A PL 1094 B1 PL1094 B1 PL 1094B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oil
gas
chamber
pipe
valve
Prior art date
Application number
PL1094A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL66665B1 (en
Inventor
Majewski Mieczyslaw
Sroka Kazimierz
Original Assignee
Politechnika Szczecinska
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Szczecinska filed Critical Politechnika Szczecinska
Publication of PL1094B1 publication Critical patent/PL1094B1/en
Publication of PL66665B1 publication Critical patent/PL66665B1/pl

Links

Description

Pierwszenstwo: 14 listopada 1914 r. (St. Zj. Am.).Wynalazek niniejszy pozwala wydzie¬ lac gaz ziemny z ropy w chwili jej wydo¬ bycia i czyscic jednoczesnie sama rope od zawartej w niej wody i piasku.Wynalazek usuwa nieszczelnosci w za¬ worach pomp w wypadkach nadmiaru ga¬ zu ziemnego i zwieksza wydajnosc szy¬ bów, z których ropa wydobywa sie samo¬ czynnie pod cisnieniem gazów.Dzieki wynalazkowi latwiej jest utrzy¬ mac lzejsze frakcje ropy w polaczeniu z frakcjami gatunkowo ciezkiemi, wobec czego otrzymac mozna w rezultacie rope gatunkowo lzejsza, anizeli w tych wypad¬ kach, kiedy gazy wydzielaja sie z ropy pod cisnieniem atmosferycznem.Rysunek wyobraza jedna z postaci wy¬ konania wynalazku.Fig. 1 przedstawia zastosowanie pomy¬ slu w szybie naftowym, po odrzuceniu przyrzadów obnizajacych szybkosc prze¬ wodu gazowego w celu uproszczenia ry¬ sunku, fig. 2—przekrój pionowy komory rozprezajacej i czesci przyrzadów do zmniejszania szybkosci oraz grzejników ropy, fig. 3—przekrój komory prózniowej wedlug linji x3—x3 na fig. 2, fig. 4—prze¬ krój pionowy zasuwy w przewodzie ga¬ zowym w skali wiekszej, fig. 5—widok o- tworu wylotowego ropy. Czesci dolne rury wylotowej i jej zawór przedstawio¬ ne sa w przekroju.Komora rozprezcza, inaczej prózniowa, posiada zwezajacy sie zbiornik osadowy, polaczony z rura pionowa 3, która stano¬ wi jednoczesnie jej podstawe. Czesc gór¬ na 4 komory posiada centralny otwór i trójnik 5. Przyrzad zmniejszajacy szyb¬ kosc sklada sie z rury 7, laczy sie z trój¬ nikiem 5 i wydaje rope oraz gaz do wne-trza komory przez pionowa czesc trój¬ nika 6 a. Miarkownik szybkosci 7 sklada sie z rury o srednicy znacznie wiekszej od przewodu 8 na rope z szybu 9. Rura 10 prowadzi gaz od trójnika 5 do zbior¬ nika gazu w komorze prózniowej, o któ¬ rej bedzie mowa nizej. Zawór //na rurze 10 reguluje cisnienie i doplyw gazu z ko¬ mory prózniowej do odpowiedniego zbior¬ nika lub do miejsca spozycia gazu.Zbiornik osadowy posiada wyloty 12, umieszczone w sasiedztwie wlotów ropy.W razie potrzeby mozna zastosowac grzej¬ niki ropy w postaci plaszcza parowego 13, otaczajacego miarkownik szybkosci 7.Plaszczowi temu pare dostarcza rura 14.W razie potrzeby rurka 15 odprowadza pare do wezownicy 16 zbiornika osadowe¬ go 2, w celu ogrzania ropy zawartej w tej komorze. Wezownica 16 posiada rure wy¬ lotowa 17, która przechodzi przez sciane komory.Rura 18 pompy ze ssakieiu 19 umie¬ szczona jest w glowicy 20 szybu 9. Rura gazowa 21 laczy rure 10 z glowica szybu i przekazuje panujace w komorze roz- prezczej cisnienie ropie w szybie 9, znaj¬ dujace] sie w sasiedztwie rury 18. Rura 21 moze posiadac zawór 21a w celu regulo¬ wania cisnienia w szybie. W braku po¬ dobnego zaworu cisnienie ropy otaczaja¬ cej rure 18 i ropy zawartej w rurze 8 be¬ dzie jednakowe.Talerze stozkowe 22 i 22a lub inne srodki odpowiednie w komorze próznio¬ wej sluza do oddzielania ropy i ustawione sa najpraktyczniej jeden pod drugim. Ob¬ wody ich leza prawie przy sciankach komory. Ropa naplywa na powierzchnie górna stozka 22 i rozlewa sie po nim rów¬ nomiernie, stykajac sie przytern ze scian¬ ka 23 komory, scieka nadól i zbiera sie w komorze osadowej. Stozek 22a stano¬ wi rozdzielacz dodatkowy i zapewnia równomierny rozdzial ropy na sciankach komory. Stozki 22 i 22a umocowane sa w czesci górnej komory prózniowej zapo- moca zbiornika gazu i rury 25. Rura 25 wkrecona jest w kryze 26 przymocowana do górnego konca trójnika 5, polaczonego z kolanem 27 rury gazowej 10.Koniec dolny rury 25 wkrecony jest w zlacze redukcyjne 30, zwrócone wieksza srednica nadól, gdzie sie laczy z koncem górnym zbiornika gazu 24 u dolu otwar¬ tego. Zbiornik ten posiada 3 otwory wlo¬ towe 29, pomiedzy stozkami 22 i 22a. Stoz¬ ki zabezpieczaja wloty od przenikania ro¬ py do przewodów gazowych.W zlaczu 30 znajduje sie gniazdo 31 i . zawór plywakowy 32 zaworu do zamyka¬ nia przelotu, o ile poziom ropy w komorze podniesie sie do poziomu linji gazowej 10.Zawór plywakowy 32 sklada sie z okraglej plytki plaskiej z brzegami scietemi stozko- wo i doprowadzanemi do gniazd zaworu w zlaczu. Zawór posiada zaopatrzony w otwory trzon 34, przez który przecho¬ dzi drazek 35 plywaka 33, otwierajacego lub zamykajacego otwór 26. Otwór 38 w trzonie 34 sluzy do przesuniecia przez trzon i przez drazek plywaka zatyczki, ograniczajacej ruch drazka dla otworze¬ nia zaworu.Ruch zaworu, w kierunku odsuwania sie od gniazda zaworu, ograniczony jest wskutek tego, ze koniec trzonu 34 napoty¬ ka na swej drodze poprzeczke 39. Po¬ przeczka 40 w dnie zbiornika gazu stanowi prowadnice drazka plywakowego 35.Ropa odplywa z komory przez urzadze¬ nie, które sklada sie z rury 41 z zaworem 42, uruchamianym plywakiem 43, usta¬ wionym w ten sposób, ze przewód ten zostaje zamkniety, zanim poziom ropy zdazy podniesc sie do otwartego konca rury, aby zapobiec ulatnianiu sie naze- wnatrz gazu. Mozna równiez dobrze sto¬ sowac inne rodzaje zaworów. Konstrukcje — 2 —Wskazana wybrano jedynie dla przykla¬ du. Zawór 44 sluzy do spuszczania w miare potrzeby wody i piasku, zbieraja¬ cych sie w rurze pionowej w komorze osa¬ dowej.Znamienna wlasnosc wynalazku stano¬ wia urzadzenia rozbijajace rope na cienkie i przerywane warstwy, co ulatwia wydzie¬ lanie sie gazu. Zalezy na tern, aby utrzy¬ mac rope w tym stanie na pewien prze¬ ciag czasu wystarczajacy do wydzielenia calkowitej ilosci gazu. Nalezy równiez u- trzymac mase ropy we wzglednym spoko¬ ju w komorze osadowej celem osadzenia wody i piasku, zanim ropa opusci ko¬ more.W praktyce pompowanie ropy z szybu uskutecznia czesc 19, która tloczy rope do rury 8 i do miarkownika szybkosci, skad przez trójnik 5 ropa splywa na gór¬ na powierzchnie stozka 22, kierujacego ja na scianki komory rozprezczej. Rope prze¬ bywajaca miarkownik mozna ogrzewac plaszczem parowym 13 do temperatury powyzej lub ponizej wrzenia wody. O- grzewanie zmniejsza napiecie powierzch¬ niowe zawartej w ropie wody i pozwala wodzie tej opadac na dno komory, co jeszcze ulawia panujace w komorze ci¬ snienie gazu oraz ogrzewanie przy pomocy wezownicy 16.Przy wydobywaniu ^opy z szybów, z których ropa wylewa sie strumieniem ciaglym samoczynnym, miarkownik sluzy do wyrównania szybkosci doplywajacego do komory prózniowej strumienia ropy.Jezeli do komory prózniowej doplywa znaczna ilosc ropy, a ropa ta powinna od¬ plywac z szybkoscia mniejsza od doply¬ wu, plywak 33 przesuwa zawór 32 i zamy¬ ka wylot gazu, zabezpieczajac przewód gazowy od przenikania ropy. Wów¬ czas cisnienie gazu wzrasta i wytlacza ro¬ pe z komory, zanim plywak nie otworzy ponownie przewodu gazowego. Zawór 11, regulujacy cisnienie w przewodzie gazo¬ wym 10, miarkuje odplyw gazu z komory prózniowej i powoduje wyrównanie panu¬ jacego w tej komorze cisnienia.Jezeli gaz jest wilgotny albo przesyco¬ ny lzejszemi frakcjami ropy, jak gazolina, np., chodzi zazwyczaj o utrzymywanie w komorze cisnienia mozliwie wysokiego dla sprezenia podobnych lekkich gatunkowo frakcyj i utrzymywania ich w lacznosci z ropa. Metoda tu pozwala niejednokrot¬ nie produkowac ropy o 3° Be gatunkowa lzejsze, anizeli w tym wypadku, gdy wy¬ dzielanie sie gazu odbywa sie pod cisnie¬ niem atmosferycznem.Doprowadzanie sprezonego gazu do glo¬ wicy szybu, w celu zrównowazenia panu¬ jacego w rurze pompy cisnienia, zapobiega przenikaniu ropy do pompy przez zawory otwarte pedzacemi do góry gazami. Zwiek¬ sza to skutecznosc pracy pomp i wydaj¬ nosc szybu i pozwala eksploatowac zarzu¬ cone uprzednio szyby.Ropa, uchodzaca wylotem 12 z komory prózniowej, zbiera sie w odpowiednim zbiorniku i wycieka albo pod wplywem wlasnej wagi albo pod dzialaniem panuja¬ cego w komorze cisnienia gazów.Komora 1 posiadac moze zowór bez¬ pieczenstwa dla odprowadzania nadmia¬ ru gazów na wypadek zaciecia sie zaworu 32. W niektórych wypadkach obywac sie mozna bez plywaka 33 i zaworu 32.Podczas gdy ropa splywa cienkiemi warstwami po sciankach komory próznio¬ wej, suchy gaz ziemny moze bez prze¬ szkód wydzielac sie z ropy. Jednocze¬ snie panujace w komorze cisnienie sprawia, ze lzejsze frakcje, jak gazolina i t. p., po¬ zostaja w masie ropy, co stanowi powazna zalete nowej metody, która pozwala u- trzymac gazoline w ogólnej "masie wydo¬ bywanej ropy. PL PLPriority: November 14, 1914 (United States). This invention allows for the separation of natural gas from crude oil at the moment of its extraction and at the same time for cleaning the crude oil itself from the water and sand contained therein. The invention eliminates leaks in pump valves in cases of excess natural gas and increases the efficiency of wells from which crude oil is extracted automatically under gas pressure. Thanks to the invention, it is easier to keep lighter crude oil fractions in combination with heavy crude oil fractions, so that a lighter crude oil can be obtained as a result than in cases where gases are separated from crude oil under atmospheric pressure. The drawing shows one embodiment of the invention. Fig. Figure 1 shows the application of the idea in an oil well, after discarding the devices for reducing the gas line velocity to simplify the drawing; Figure 2—a vertical cross-section of the expansion chamber and parts of the devices for reducing the velocity and the oil heaters; Figure 3—a cross-section of the vacuum chamber according to the line x3—x3 in Figure 2; Figure 4—a vertical cross-section of the gate valve in the gas line on a larger scale; Figure 5—a view of the oil outlet opening. The lower parts of the outlet pipe and its valve are shown in cross-section. The expansion chamber, or vacuum chamber, has a tapering sediment tank connected to the vertical pipe 3, which also constitutes its base. The upper part 4 of the chamber has a central opening and a T-piece 5. The velocity reducing device consists of a pipe 7, which is connected to the T-piece 5 and releases the oil and gas into the chamber through the vertical part of the T-piece 6a. The velocity regulator 7 consists of a pipe with a diameter much larger than the pipe 8 for the oil from the shaft 9. Pipe 10 conducts the gas from the T-piece 5 to the gas reservoir in the vacuum chamber, which will be discussed below. The valve on pipe 10 regulates the pressure and gas flow from the vacuum chamber to the appropriate tank or to the gas consumption point. The settling tank has outlets 12 located near the oil inlets. If necessary, oil heaters can be used in the form of a steam jacket 13 surrounding the speed regulator 7. This jacket is supplied with steam by pipe 14. If necessary, pipe 15 discharges the steam to the coil 16 of the settling tank 2 in order to heat the oil contained in this chamber. Coil 16 has an outlet pipe 17 which passes through the chamber wall. Pipe 18 of the suction pump 19 is located in the head 20 of shaft 9. Gas pipe 21 connects pipe 10 to the head of the shaft and transmits the pressure in the expansion chamber to the oil in shaft 9, located adjacent to pipe 18. Pipe 21 may have a valve 21a to regulate the pressure in the shaft. In the absence of such a valve, the pressure of the oil surrounding pipe 18 and the oil contained in pipe 8 will be the same. Conical plates 22 and 22a or other suitable means in the vacuum chamber serve to separate the oil and are most conveniently arranged one below the other. Their circumferences lie almost flush with the chamber walls. Oil flows onto the upper surface of cone 22 and spreads evenly across it, contacting chamber wall 23, then trickles down and collects in the sedimentation chamber. Cone 22a serves as an additional distributor and ensures even distribution of oil on the chamber walls. Cones 22 and 22a are attached to the upper part of the vacuum chamber by means of a gas tank and pipe 25. Pipe 25 is screwed into a flange 26 attached to the upper end of a tee 5, which is connected to an elbow 27 of gas pipe 10. The lower end of pipe 25 is screwed into a reducing joint 30, with its larger diameter facing downwards, where it connects to the upper end of the gas tank 24, open at the bottom. This tank has three inlet openings 29, between cones 22 and 22a. The cones protect the inlets from oil penetrating into the gas lines. In the joint 30 there is a socket 31 and . float valve 32 for closing the passage if the oil level in the chamber rises to the level of the gas line 10. The float valve 32 consists of a round flat plate with conically cut edges and led to the valve seats in the connector. The valve has a stem 34 provided with holes, through which the rod 35 of the float 33 passes, opening or closing the hole 26. The hole 38 in the stem 34 serves to slide a plug through the stem and the float rod, which limits the movement of the rod to open the valve. The movement of the valve, in the direction of moving away from the valve seat, is limited by the fact that the end of the stem 34 encounters on its way a crossbar 39. The crossbar 40 at the bottom of the gas tank constitutes a guide for the float rod 35. The oil flows out of the chamber through a device which consists of a pipe 41 with a valve 42, operated by a float 43, arranged in such a way that the conduit is closed before the oil level manages to rise to the open level. end of the pipe to prevent gas from escaping. Other types of valves can also be used. The design shown in Figure 2 was chosen for illustrative purposes only. Valve 44 serves to drain, as needed, water and sand accumulating in the vertical pipe in the settling chamber. A significant feature of the invention is the device that breaks the crude oil into thin, intermittent layers, which facilitates the release of gas. It is important to maintain the crude oil in this state for a period of time sufficient to release the entire amount of gas. It is also necessary to maintain the mass of oil relatively still in the settling chamber to settle the water and sand before the oil leaves the chamber. In practice, pumping the oil from the well is accomplished by section 19, which forces the oil into pipe 8 and the rate regulator, from where the oil flows upward through tee 5 onto the surface of cone 22, which directs it to the walls of the expansion chamber. The oil passing through the rate regulator can be heated by steam jacket 13 to a temperature above or below the boiling point of water. Heating reduces the surface tension of the water contained in the crude oil and allows it to sink to the bottom of the chamber, which further facilitates the gas pressure in the chamber and heating by means of the coil 16. When extracting oil from wells where the oil is pouring out in a continuous, self-acting stream, the regulator is used to equalize the speed of the oil stream flowing into the vacuum chamber. If a significant amount of oil flows into the vacuum chamber and the oil should flow out at a speed slower than the inflow, the float 33 moves the valve 32 and closes the gas outlet, protecting the gas line from oil ingress. The gas pressure then increases and forces the oil out of the chamber before the float reopens the gas line. Valve 11, which regulates the pressure in gas line 10, regulates the outflow of gas from the vacuum chamber and equalizes the pressure in the chamber. If the gas is moist or saturated with lighter oil fractions, such as gasoline, the goal is usually to maintain the highest possible pressure in the chamber to compress similarly light fractions and keep them in contact with the oil. This method often allows for the production of oil that is 3° lighter than when the gas is released at atmospheric pressure. Supplying compressed gas to the wellhead to balance the pressure in the pump pipe prevents oil from penetrating the pump through valves opened by the upwardly moving gases. This increases the efficiency of the pumps and the well's capacity and allows previously abandoned wells to be exploited. The oil escaping through outlet 12 from the vacuum chamber collects in a suitable tank and leaks out either under its own weight or under the action of the gas pressure in the chamber. Chamber 1 may be equipped with a safety valve to release excess gases in the event of valve 32 becoming jammed. In some cases, float 33 and valve 32 can be dispensed with. While the oil flows in thin layers down the walls of the vacuum chamber, dry natural gas can be separated from the oil without any hindrance. At the same time, the pressure in the chamber causes lighter fractions, such as gasoline, etc., to remain in the mass of oil, which is a major advantage of the new method, which allows gasoline to be kept in the total mass of extracted oil. PL PL

Claims (1)

1.1.
PL1094A 1921-01-07 Device for separating oil and natural gases. PL1094B1 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL1094B1 true PL1094B1 (en) 1924-12-31
PL66665B1 PL66665B1 (en) 1972-08-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120097362A1 (en) Subsea cooler and method for cleaning the subsea cooler
US1116903A (en) Oil-separator.
BR112013019469A2 (en) an improved separator and separation method
RU2569427C1 (en) Wellhead baffle and method of admixtures separation from gas-liquid flow
US1496090A (en) Trapped outlet separator
US2016641A (en) Oil and gas separator
US1939988A (en) Automatic oil purifier
EA009424B1 (en) Separator for cyclonic separation of gaseous and liquid fractions
PL1094B1 (en) Device for separating oil and natural gases.
US1782783A (en) Crude-oil and natural-gas separator
RU2568256C1 (en) X-mas tree for operation of wells in conditions of active ingress of water and sand and its mode of operation
US2828818A (en) Method and apparatus for separation of gas from oil
RU2569428C1 (en) Wellhead baffle, and method of admixtures separation from gas-liquid flow
US1513294A (en) Apparatus for separating gas, oil, and sand
RU200105U1 (en) Shut-off valve
US1674699A (en) Gas and oil trap
US1269134A (en) Crude-petroleum and natural-gas separator.
RU2314140C2 (en) Installation of discharge of the associated water
US1946229A (en) Heated separator tank for oil field emulsions
US1750922A (en) Separating device
US1724537A (en) Separator tank
US1440197A (en) Gas and oil separator
US2256695A (en) Treatment of oil, water, and gas mixtures
US2345426A (en) Oil skimmer
US2401067A (en) Water separator