PL160569B1 - Urządzenie do degazacji I separacji cieczy, zwłaszcza płuczki wiertniczej - Google Patents

Abstract

Urządzenie do degazacji 1 separacji cieczy, zwłaszcza płuczki wiertniczej posiadające komorę degazacyjną z wbudowanymi wewnątrz stożkami ociekowymi, strumienice cieczowo-gazową 1 cieczowocieczową oraz układ pływakowo-dźwigmowy, znamienny tym, ze u nasady komory degazacyjncj (1) ma zabudowany hydrocyklon (2), który przewodem gazowym (3) połączony jest z górną jej częścią, a przewodem cieczowym (4) ze środkową jej częścią, przy czym przewód cieczowy (4) skierowany jest na stożki ociekowe (6) usytuowane w taki sposób, ze każdy następny przyjmując ich kolejność od góry do dołu ma większy kąt pochylenia niz poprzedni, a w dolnej części komora degazacyjna (1) ma układ pływakowodźwigmowy (7) regulujący proporcje odpływu cieczy 1 gazu, który jest tak sprzężony z regulacyjnymi przepustnicami (11 i 12), ze otwieranie regulacyjnej przepustnicy (11) zamontowanej na rurociągu (13) zasilającym strumiemcę cieczowo-gazową (9) powoduje zamykanie regulacyjnej przepustnicy (12) zamontowanej na rurociągu (13) zasilającej strumiemcę cieczowo-cieczową (10).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do degazacji i separacji cieczy, zwłaszcza płuczki wiertniczej stosowane do oddzielenia niezwiązanego i rozpuszczonego w cieczy gazu. Przeznaczone ono jest dla potrzeb górnictwa naftowego.

Znane z opisu patentowego nr 145 976 urządzenie posiada komorę degazacyjną, w której wbudowane są zwrócone do siebie podstawami stożka, przy czym jeden z nich jest ociekowy, a drugi rozbryzgowy uruchamiany zespołem napędowym. Górna część komory degazacyjnej połączona jest ze strumienicą próżniową odprowadzającą gaz, która z kolei po stronie tłoczącej połączona jest z oddzielaczem odśrodkowym gazu. W dalszej części komory degazacyjnej znajduje się strumienicą odprowadzająca ciecz oraz układ dźwigniowo- pływakowy regulując dopływ cieczy zgazowanej do komory degazacyjnej.

Urządzenie według wynalazku posiadające komorę degazacyjną z wbudowanymi wewnątrz stożkami ociekowymi, strumienice cieczowo- gazową i cieczowo-cieczową oraz układ pływakowodźwigniowy, charakteryzuje się tym, że u nasady komoiy degazacyjnej ma zabudowany hydrocyklon, który przewodem gazowym połączony jest z górną jej częścią, a przewodem cieczowym ze środkową jej częścią, przy czym przewód cieczowy skierowany jest na stożki ociekowe usytuowane w taki sposób, że każdy następny przyjmując ich kolejność od góry do dołu ma większy kąt pochylenia niż poprzedni. W dolnej części komora degazacyjna ma układ pływakowo-dźwigniowy regulujący proporcje odpływu cieczy i gazu, który jest tak sprzężony z regulacyjnymi przepustnicami, że otwieranie pierwszej regulacyjnej przepustnicy zamontowanej na rurociągu zasilającym strumienicę cieczowo-gazową powoduje zamykanie drugiej regulacyjnej przepustnicy zamontowanej na rurociągu zasilającym strumienicę cieczowo-cieczową.

Nowe rozwiązanie umożliwia spełnienie dwóch funkcji tj. urządzenia jako degazatora przeznaczonego od oddzielania gazu rozpuszczonego w cieczy, oraz urządzenia jako separatora służącego do oddzielania niezwiazanego gazu z cieczy będącej pod ciśnieniem. Wyeliminowanie w nim napędów elektrycznych i mechanicznych czyni urządzenie bezpiecznym pod względem wybuchu i zapłonu gazu. Konstrukcja stożków ociekowych umożliwia kaskadowe rozlanie zgazowanej cieczy na coraz cieńszą warstwę, co przyczynia się do lepszego odgazowania cieczy, a tym samym do przywrócenia płuczce wiertniczej pierwotnych własności fizycznych i Teologicznych, co zwiększa postęp wiercenia oraz przedłuża eksploatację pomp płuczkowych. Z kolei rozwiązanie układu płuczkowo-dźwigniowego sterującego odprowadzaniem cieczy i gazu czyni

160 569 nowe urządzenie uniwersalnym. Powyższe zalety rozwiązania przyczyniają się również do zmniejszenia zagrożeniaerupcyjnego i zabezpieczenia przed skażeniem ekologicznym. Uruchomienie seryjnej produkcji urządzenia spowoduje wyeliminowanie ich importu.

Urządzenie według wynalazku zostanie bliżej objaśnione w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem urządzenia do separacji i degazacji cieczy, zwłaszcza płuczki wiertniczej.

Komora degazacyjna 1 ma u nasady zabudowany hydrocyklon 2 spełniający rolę separatora połączony przewodem gazowym 3 z górną jej częścią, a przewodem cieczowym 4 ze środkową jej częścią. Hydrocyklon 2 ma przewód 5 doprowadzający mieszaninę cieczowogazową. Przewód cieczowy 4 skierowany jest wylotem na stożki ociekowe 6 zamontowane w środkowej części komory degazacyjnej 1, przy czym stożki ociekowe 6 usytuowane są w taki sposób, że każdy następny przyjmując ich kolejność od góry do dołu ma większy kąt pochylenia niż poprzedni. Pod stożkami ociekowymi 6 w dolnej części komory degazacyjnej 1 umiejscowiony jest układ pływakowo- dźwigniowy 7 przeznaczony do regulacji proporcji odpływu cieczy i gazu z komory degazacyjnej 1. Górna część komory degazacyjnej 1 połączona jest przewodem ssącym 8 ze strumienicą cieczowo-gazową 9, a jej dolna część połączona jest z częścią ssącą strumienicy cieczowo-cieczowej 10. Układ pływakowo-dźwigniowy 7 sprężony jest z regulacyjnymi przepustnicami 11 i 12 w taki sposób, że otwieranie regulacyjnej przepustnicy 11 zamontowanej na rurociągu 13 zasilającym strumienicę cieczowo-gazową 9 powoduje zamykanie regulacyjnej przepustnicy 12 zamontowanej na rurociągu 13 zasilającym strumienicę cieczowo-cieczową Ϊ0. Dodatkowo strumienicą cieczowo-gazowa 9 rurociągiem tłoczącym 14 połączona jest z oddzielaczem odśrodkowym 15, który w górnej części ma przewód gazowy 16, a w dolnej części przewód cieczowy 17 połączony ze zbiornikiem cieczy odgazowanej 18, z którym połączona jest również przewodem tłoczącym 19 strumienicą cieczowo-cieczowa 10. Strumienicą cieczowo-gazowa 9 i cieczowo- cieczowa 10 połączone są poprzez rurociągi 13 z pompą zasilającą 20, która po stronie ssącej połączona jest za pomocą kosza ssącego 21 ze zbiornikiem cieczy odgazowanej 18, który z kolei dodatkowo przewodem rurowym 22 połączony jest ze zbiornikiem cieczy zgazowanej 23, a poprzez przewód ssący ciecz zgazowaną 24 z górną częścią komory degazacyjnej 1. Przewód ssący cieczy zgazowanej 24 w środkowej części ma zamontowany zawór zwrotny 25, a w dolnej części kosz ssący 26. Dodatkowo zbiornik cieczy zgazowanej 23 ma przewód rurowy 27 doprowadzający ciecz zgazowaną do urządzenia według wynalazku, a zbiornik cieczy odgazowanej 18 ma rurociąg przelewowy 28 odprowadzający ciecz odgazowaną z urządzenia według wynalazku.

W urządzeniu według wynalazku oddzielenie gazu od cieczy odbywa się dwuetapowo. W pierwszym etapie z mieszaniny cieczy i gazu oddziela się gaz niezwiązany z cieczą, a w drugim etapie gaz rozpuszczony w cieczy.

Zasada działania urządzenia spełniąjącego funkcje degazatora jest następująca. Pompą zasilającą 20 zassysa się ciecz odgazowaną ze zbiornika cieczy odgazowanej 18 i tłoczy rurociągiem 13 do strumienicy cieczowo-gazowej 9 i cieczowo-cieczowej 10. Zasilanie ich odbywa się poprzez regulacyjne przepustnice 11 i 12 uruchamiane układem pływakowodźwigniowym 7 w ten sposób, że przy obniżaniu poziomu cieczy w komorze degazacyjnej 1 otwiera się regulacyjna przepustnica 11, a zamyka regulacyjna przepustnica 12. Zwiększa to zasilanie strumienicy cieczowo-gazowej 9, zadaniem której jest odprowadzenie wydzielonego gazu z utrzymaniem wymaganej próżni w komorze degazacyjnej 1, natomiast zmniejsza zasilanie strumienicy cieczowo-cieczowej 10, zadaniem której jest odprowadzenie cieczy z utrzymaniem stałego jej poziomu w komorze degazacyjnej 1.

Przy odgazowaniu cieczy o małej zawartości gazu poziom cieczy w komorze degazacyjnej 1 znajduje się w jej górnym położeniu, natomiast przy odgazowaniu cieczy o dużej zawartości gazu poziom cieczy utrzymuje się w jej dolnej części. Na skutek wytworzonej próżni w komorze degazacyjnej 1 przewodem ssącym cieczy zgazowanej 24 zassysa się ciecz ze zbiornika cieczy zgazowanej 23, która rozlewa się kaskadowo po stożkach ociekowych 6 w cienką warstwę, z której pod wpływem próżni pęcherzyki gazu powiększając swoją objętość wypływają na powierzchnię i pękają. Wydzielony w ten sposób gaz unosi się do górnej części komory degazacyjnej 1, a odgazowana ciecz spływa do jej dolnej części. Wydzielony gaz usuwa się z

160 569 komory degazacyjnej 1 strumienicą cieczowo-gazową 9 za pośrednictwem przewodu ssącego 8. W strumienicy cieczowo- gazowej 9 odbywa się powtórne zmieszanie gazu z cieczą. Następnie mieszaninę tą tłoczy się poprzez rurociąg tłoczący 14 do oddzielacza odśrodkowego 15, gdzie na skutek działania siły odśrodkowej odbywa się oddzielenie gazu od cieczy. Gaz odprowadza się przewodem gazowym 16, a wolna od gazu ciecz spływa przewodem cieczowym 17 do zbiornika cieczy odgazowanej 18. Odgazowaną ciecz z dolnej części komory degazacyjnej 1 wypompowuje się strumienicą cieczowo-cieczową 10 i za pomocą przewodu tłoczącego 19 tłoczy się ją do zbiornika cieczy odgazowanej 18, po czym odpływa ona rurociągiem przelewowym 28. Nadmiar cieczy odgazowanej znajdujący się w zbiorniku cieczy odgazowanej 18 przepływa przewodem rurowym 22 do zbiornika cieczy zgazowanej 23.

Urządzenie według wynalazku jako separator działa następująco. Mieszaninę gazu niezwiązanego z cieczą, w której znajduje się również gaz rozpuszczony, doprowadza się pod ciśnieniem przewodem 5 do hydrocyklu 2, gdzie gaz niezwiązany jako lżejszy gromadzi się w jego środkowej części i przewodem gazowym 3 odprowadza się do górnej części komory degazacyjnej 1, a ciecz z gazem rozpuszczonym przewodem cieczowym 4 odprowadza się na stożki ociekowe 6, gdzie odbywa się proces oddzielania gazu rozpuszczonego w cieczy, a urządzenie według wynalazku rozpoczyna działanie jako degazator.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do degazacji i separacji cieczy, zwłaszcza płuczki wiertniczej posiadające komorę degazacyjną z wbudowanymi wewnątrz stożkami ociekowymi, strumienice cieczowogazową i cieczowo- cieczową oraz układ pływakowo-dźwigniowy, znamienny tym, że u nasady komory degazacyjnej (1) ma zabudowany hydrocyklon (2), który przewodem gazowym (3) połączony jest z górną jej częścią, a przewodem cieczowym (4) ze środkową jej częścią, przy czym przewód cieczowy (4) skierowany jest na stożki ociekowe (6) usytuowane w taki sposób, że każdy następny przyjmując ich kolejność od góry do dołu ma większy kąt pochylenia niż poprzedni, a w dolnej części komora degazacyjna (1) ma układ pływakowo-dźwigniowy (7) regulujący proporcje odpływu cieczy i gazu, który jest tak sprzężony z regulacyjnymi przepustnicami (11 i 12), że otwieranie regulacyjnej przepustnicy (11) zamontowanej na rurociągu (13) zasilającym strumienicę cieczowo-gazową (9) powoduje zamykanie regulacyjnej przepustnicy (12) zamontowanej na rurociągu (13) zasilającej strumienicę cieczowo-cieczową (10).