RU1768220C - Device for collecting and treating oil - Google Patents

Device for collecting and treating oil

Info

Publication number
RU1768220C
RU1768220C SU894682754A SU4682754A RU1768220C RU 1768220 C RU1768220 C RU 1768220C SU 894682754 A SU894682754 A SU 894682754A SU 4682754 A SU4682754 A SU 4682754A RU 1768220 C RU1768220 C RU 1768220C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
funnel
oil
shell
gas
pipe
Prior art date
Application number
SU894682754A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Ольгин
Александр Павлович Лебединец
Original Assignee
Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти filed Critical Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти
Priority to SU894682754A priority Critical patent/RU1768220C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1768220C publication Critical patent/RU1768220C/en

Links

Landscapes

  • Cyclones (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к нефтедобыче, в частности к устройствам дл  отделени  нефти от сопутствующих ей компонентов в продукции скважин, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности в системах сбора и подготовки нефти на промыслах. Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства. Установка содержит резервуар, в нижней части которого установлен гидроциклонный сепаратор , выполненный в виде обечайки, с тангенциальным патрубком входа, над которой установлен перевернутый цилиндрический стакан. Сепаратор снабжен газоотводной трубой с выполненными в ней отверсти ми, по крайней мере одно из которых расположено внутри стакана, а другое - около дна резервуара, внутри трубы расположен поплавок. Установка снабжена конусообразной воронкой, установленной на газоотводной трубе соосно с обечайкой, нижн   часть которой размещена в полости воронки. В нижней части воронки с внешней стороны установлен тангенциальный патрубок вывода суспензии, ось которого расположена в плоскости касательной к окружности сечени  воронки. 2 ил. СО сThe invention relates to oil production, in particular to devices for separating oil from its components in well production, and can be used in the oil industry in oil gathering and treatment systems in oil fields. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The installation comprises a reservoir, in the lower part of which there is a hydrocyclone separator made in the form of a shell, with a tangential inlet pipe, over which an inverted cylindrical cup is installed. The separator is equipped with a gas pipe with openings made in it, at least one of which is located inside the glass, and the other is near the bottom of the tank, a float is located inside the pipe. The installation is equipped with a cone-shaped funnel mounted on a gas pipe coaxially with the shell, the lower part of which is placed in the cavity of the funnel. In the lower part of the funnel, a tangential branch pipe for the suspension outlet, the axis of which is located in the plane tangent to the circumference of the section of the funnel, is installed on the outside. 2 ill. SB with

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  отделени  нефти от сопутствующих ей компонентов в продукции скважины и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности в системах сбора и подготовки нефти на промыслах, и  вл етс  усовершенствованием известного устройства .The invention relates to devices for separating oil from its components in well production and can be used in the oil industry in oil gathering and treatment systems in the fields, and is an improvement on the known device.

Целью дополнительного изобретени   вл етс  повышение надежности устройства путем локализации места осаждени  песка и его непрерывного вывода из системы.An object of the additional invention is to increase the reliability of the device by localizing the place of sand deposition and its continuous removal from the system.

На фиг.1 схематически представлено поперечное сечение установки; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.Figure 1 schematically shows a cross section of the installation; figure 2 is a section aa of figure 1.

Установка состоит из резервуара 1 (показан в меньшем масштабе, чем остальныеThe installation consists of tank 1 (shown on a smaller scale than the rest

части), гидроциклонного сепаратора, выполненного в виде вертикально расположенной обечайки 2 нижний конец которой расположен в конусообразной воронке 3 и перевер- нутого цилиндрического стакана 4. Установка содержит также газоотводную трубу 5, на которой установлена обечайка 2, в верхней части которой установлены радиальные стержни б, с помощью которых обечайка 2 крепитс  к газоотводной трубе 5 и на которых обечайка 2 крепитс  к газоотводной трубе 5 и на которых консольно вертикально вниз укреплены упругие пластины 7, способные колебатьс  под действием потока скважинного флюида. В газоотводной трубе 5 выполнены отверсти  8 и 9, а на ее верхней части смонтировано переменноеparts), a hydrocyclone separator made in the form of a vertically arranged shell 2 whose lower end is located in a cone-shaped funnel 3 and an inverted cylindrical cup 4. The apparatus also contains a gas exhaust pipe 5 on which a shell 2 is installed, in the upper part of which there are radial rods b by means of which the shell 2 is attached to the gas pipe 5 and on which the shell 2 is attached to the gas pipe 5 and on which elastic plates 7 capable of oscillating are cantilevered vertically downwards under the action of the borehole fluid. Openings 8 and 9 are made in the gas exhaust pipe 5, and a variable is mounted on its upper part

XI Os 00XI Os 00

ю го оth

hOhO

гидравлическое сопротивление, включающее корпус газового клапана 10. В корпусе газового клапана 10 имеетс  глуха  перегородка с седлом 11. Внизу корпуса клапана 10 укреплена направл юща  втулка 12 дл  стержн  13, к которому в средней части прикреплена тарелка 14с шайбой из бензостой- кой резины, а в верхней части - штифт, пронизывающий его в перпендикул рном к плоскости чертежа направлении и взаимодействующий с проушинами двух рычагов на шарнирах с противовесами 15, которые могут при регулировке перемещатьс  по рычагам и закрепл тьс  на них винтом. К нижней части стержн  12 крепитс  гибка  т га (трос) 16 с поплавком 17. Вверху корпуса 10 имеетс  полость, соединенна  с патрубком 18 и отделенна  от нижней части огнепре- градителем 19.hydraulic resistance, including the gas valve body 10. In the gas valve body 10 there is a blind partition with a seat 11. At the bottom of the valve body 10 is a guide sleeve 12 for the rod 13, to which in the middle part the plate 14c is attached with a gasket made of rubber-resistant rubber, and in the upper part there is a pin that penetrates it in a direction perpendicular to the plane of the drawing and interacts with the eyes of two levers on hinges with counterweights 15, which, when adjusted, can be moved along the levers and fixed on them ntom. A flexible rod (cable) 16 with a float 17 is fastened to the lower part of the rod 12. At the top of the housing 10 there is a cavity connected to the pipe 18 and separated from the lower part by the flame arrester 19.

Вход газожидкостной смеси (скважин- ного флюида) в установку осуществл етс  через патрубок 20, который входит в обечайку 2 тангенциально. Входной конец патрубка 20 расположен выше его выходного кольца. Выход подготовленной нефти происходит через переточную трубу 21, а выход суспензии через патрубок 22, который тангенциально подключен к нижней части конусообразной воронки 3 с тем же направлением,что и в сепараторе.The gas-liquid mixture (borehole fluid) enters the installation through the pipe 20, which enters the shell 2 tangentially. The input end of the pipe 20 is located above its output ring. The prepared oil leaves through the transfer pipe 21, and the suspension leaves through the pipe 22, which is tangentially connected to the bottom of the cone-shaped funnel 3 in the same direction as in the separator.

Симметрична  воронка 3 выполн ет роль нижней конусной части гидроциклона, в которой происходит классификаци  твердой фазы жидкости. На стенках конусной воронки в результате вращени  жидкости происходит увеличение концентрации твердой фазы, сгущение пульпы.The symmetrical funnel 3 acts as the lower conical part of the hydrocyclone in which the classification of the solid phase of the liquid takes place. As a result of fluid rotation, an increase in the concentration of the solid phase and thickening of the pulp occur on the walls of the conical funnel.

Дл  создани  интенсивного вращательного движени  жидкости в конусной воронке 3 нижн   часть обечайки 2 опущена ниже верхнего среза воронки, т.е. жидкость, выход ща  из обечайки, имеет большую тангенциальную составл ющую своего потока, выполн ющего роль гидромешалки. Конусна  воронка с цилиндрической обечайкой представл ет собой это как бы разорванный гидроциклон. Кроме того, погружение обечайки в воронку предотвращает вынос песка в пространство резервуара, мину  объем воронки.In order to create an intensive rotational movement of the fluid in the conical funnel 3, the lower part of the shell 2 is lowered below the upper cut of the funnel, i.e. the liquid exiting the shell has a large tangential component of its flow acting as a hydromesh mixer. A conical funnel with a cylindrical shell is like a torn hydrocyclone. In addition, the immersion of the shell in the funnel prevents the removal of sand into the space of the tank, bypassing the volume of the funnel.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

Нефтеводогазова  смесь с механическими примес ми поступает по патрубку 20 в обечайку 2, Тангенциальное расположение патрубка 20 обеспечивает вращательное движение жидкости относительно вертикальной оси, а наклон патрубка способствует поступательному движению вниз за счет кинематической энергии потока. ВThe oil-gas mixture with mechanical impurities enters through the nozzle 20 into the shell 2, the tangential location of the nozzle 20 provides rotational movement of the fluid relative to the vertical axis, and the inclination of the nozzle contributes to the forward downward movement due to the kinematic energy of the flow. AT

образующемс  нисход щем вихре происходит разделение нефти, газа, воды и механических примесей в силу следующих факторов: действи  гидравлических пульсаций в зоне обтекани  жидкостью вибрирующих под действием потока пластин, механического контактного воздействи  пластин на корпускул рнонефт ные конгломераты (нефть с окклюдированным газом,The resulting downward vortex separates oil, gas, water and mechanical impurities due to the following factors: the effect of hydraulic pulsations in the area around which the fluid vibrates under the action of the flow of the plates, the mechanical contact action of the plates on corpuscular-oil conglomerates (oil with occluded gas,

0 мехпримеси и глобулы воды с расположенными по ее поверхности твердыми частицами ); действи  центробежных, инерционных и гравитационных сил на каждую глобулу нефти, воды, твердую частицу и пузырек га5 за. Под действием центробежной силы и мехпримеси отбрасываютс  к стенке обечайки , а пузырьки газа, на которые центробежна  сила практически не действует, занимают центральную часть. Происходит0 solids and water globules with solid particles located on its surface); the action of centrifugal, inertial, and gravitational forces on each globule of oil, water, a solid particle, and a gas bubble. Under the influence of centrifugal force and mechanical impurities are thrown to the wall of the shell, and gas bubbles, on which the centrifugal force has practically no effect, occupy the central part. Going on

0 первичное разделение газа и жидкости с мехлримес ми на основе принципа вихревого сепарировани . Механические частицы под действием центробежных сил прижимаютс  к стенкам обечайки и соскальзывают0 primary separation of gas and liquid with mechanical mixtures based on the principle of vortex separation. Mechanical particles under the action of centrifugal forces are pressed against the walls of the shell and slide off

5 вниз. Под действием поступательного движени  направленного вниз (входной конец тангенциального патрубка расположен выше выходного) потока пузырька газа и водо- нефт на  эмульси  с твердыми частицами5 down. Under the action of translational motion directed downward (the inlet end of the tangential nozzle is located above the outlet) the flow of a gas bubble and water-oil emulsion with solid particles

0 испытывают инерционную силу, направленную против действи  архимедовых сил выталкивани . При этом пузырьки газа, имеющие плотность в 1000 раз меньше, чем плотность нефти, практически не измен ют0 experience an inertial force directed against the action of the Archimedean ejection forces. In this case, gas bubbles having a density of 1000 times less than the density of oil, practically do not change

5 своего направленного вверх движени . Происходит как бы вторична  инерционна  сепараци . Вместе с водой, твердыми частицами часть нефт ных глобул, обладающих большой поступательной кинематической5 of its upward movement. Secondary inertial separation occurs, as it were. Together with water, solid particles, part of the oil globules possessing a large translational kinematic

0 энергией достигает нижнего кра  обечайки 2 и входит в зону верхнего среза конусообразной воронки (нижний край обечайки 2 на 10-20% своей высоты опущен в конусообразную воронку).0 energy reaches the lower edge of the shell 2 and enters the zone of the upper cut of the cone-shaped funnel (the lower edge of the shell 2 is lowered by 10-20% of its height into the conical funnel).

5 Под действием остаточной тангенциальной составл ющей потока жидкости из обечайки 2 происходит закручивание жидкости в конусообразной воронке, которое усиливаетс  в результате тангенциального5 Under the action of the residual tangential component of the fluid flow from the shell 2, the fluid swirls in a cone-shaped funnel, which is amplified as a result of the tangential

0 присоединени  выходного патрубка 22 к конусообразной воронке. Вращением жидкости в воронке достигаетс  дальнейшее разделение мехпримесей от нефти и предотвращение их оседани , т.е. мехпримеси0 connecting the outlet pipe 22 to a cone-shaped funnel. By rotating the liquid in the funnel, a further separation of the solids from the oil and prevention of their sedimentation, i.e. solids

5 вместе с пластовой водой непрерывно вывод тс  из воронки 3 по патрубку 22.5 together with the produced water are continuously withdrawn from the funnel 3 through the nozzle 22.

Нефт на  часть потока, выход ща  из обечайки 2 и кольцевого пространства образованного ее боковой поверхностью и верхним срезом воронки 3 всплывает еверх. ПриThe oil to the part of the stream exiting the shell 2 and the annular space formed by its lateral surface and the upper cut of the funnel 3 floats upward. At

движении нефт ных капель и газовых пузырьков вверх под действием выталкивающих сил происходит их дальнейшее разделение, вследствие различной скорости всплыти  (гравитационна  сепараци ) в слое воды расположенном между обечайкой 2 и верхним срезом конусообразной воронки 3. При этом практически весь газ собираетс  под донышком стакана 4 (его диаметр больше диаметра обечайки 2) собирающийс  газ проходит через гидрозатвор (слой нефти толщиной А Н в стакане 4) затем через отверсти  8 и транспортируетс  по газоотводной трубе 5 через клапанное отверстие в седле 11 и патрубок 18 к потребителю .The movement of oil droplets and gas bubbles upward under the action of buoyant forces causes their further separation, due to the different speed of ascent (gravitational separation) in the water layer located between the shell 2 and the upper cut of the conical funnel 3. In this case, almost all gas is collected under the bottom of the cup 4 ( its diameter is larger than the diameter of the shell 2) the collected gas passes through a water trap (an oil layer of thickness A H in the cup 4) then through holes 8 and is transported through a gas pipe 5 through a valve the hole in the saddle 11 and the pipe 18 to the consumer.

Дл  стабилизации давлени  газа и поддержани  в результате определенного уровн  жидкости в стакане 4 (величина гидрсзатвора) служит система пр мого регулировани , состо ща  из поплавка 17, взаимодействующего через кинематическую цепочку трос 16 стержень 13 - рычаги с противовесами 15. Система пр мого регулировани  работает следующим образом. При увеличении количества поступающей с нефтью воды уменьшаетс  содержание газа в водо-газо-нефт ной смеси с мехпримес - ми (флюида) растет толщина сло  воды Нв и уменьшаетс  толщина сло  нефти Нн.In order to stabilize the gas pressure and maintain as a result a certain level of liquid in the cup 4 (hydraulic shutoff value), a direct control system is used, consisting of a float 17 interacting via a kinematic chain with a cable 16 rod 13 - levers with counterweights 15. The direct control system operates as follows way. As the amount of water supplied with oil increases, the gas content in the water-gas-oil mixture with mechanical impurities (fluid) decreases, the thickness of the water layer Hb increases and the thickness of the oil layer Hn decreases.

Выделивша с  вода непрерывно отводитс  из аппарата через патрубок 22 и специальный гидрозатвор (не показан) таким образом, что при переменном содержании воды во флюиде величина (Нв + Нн) не измен ютс . Уменьшение содержани  газа приведет к падению давлени  в газоотводной трубе 5, к росту уровн  воды в ней, а также к увеличению толщины гидрозатвора.The water released from the apparatus is continuously discharged from the apparatus through a nozzle 22 and a special water trap (not shown) so that with a variable content of water in the fluid, the value of (HB + HH) does not change. A decrease in gas content will lead to a drop in pressure in the exhaust pipe 5, to an increase in the level of water in it, and also to an increase in the thickness of the gas seal.

Повышение уровн  воды в газоотводной трубе 5 приведет к уменьшению веса поплавка (увеличиваетс  выталкивающа  сила действующа  на поплавок) и перемещению его вверх под действием противовесов .An increase in the water level in the vent pipe 5 will reduce the weight of the float (the buoyant force acting on the float increases) and move it upward under the influence of the counterweights.

При этом противовесы начнут опускатьс  до наступлени  нового услови  равновеси  между их силой и весом поплавка 17 и поднимут тарелку 14, что приведет к уменьшению зазора между ней и седлом 11 отверсти  клапана 10, и, как следствие, к увеличению давлени  газа в газоотводнойIn this case, the balances will begin to lower until a new equilibrium condition between their strength and the weight of the float 17 is reached and the plate 14 will be lifted, which will lead to a decrease in the gap between it and the seat 11 of the valve opening 10, and, as a consequence, to an increase in the gas pressure in the gas outlet

трубке 5.handset 5.

Аналогичным образом регулируетс  давление газа при уменьшении количества воды в нефти или увеличении содержани  газа во флюиде. В этом случае при опускании жидкости в газозатворе поплавок 17 переместитс  вниз, что приведет к увеличению зазора между тарелкой 14 и седлом 11 отверстием клапана 10 и уменьшению давлени  газа в газоотводной трубе 5.In a similar manner, the gas pressure is controlled by decreasing the amount of water in the oil or increasing the gas content in the fluid. In this case, when lowering the liquid in the gas trap, the float 17 will move down, which will lead to an increase in the gap between the plate 14 and the seat 11 of the valve opening 10 and a decrease in the gas pressure in the vent pipe 5.

Таким образом, давление газа в газоотводной трубе 5 поддерживаетс  на определенном оптимальном уровне, несмотр  на изменение количества газа и воды во флюиде .Thus, the gas pressure in the exhaust pipe 5 is maintained at a certain optimal level, despite the change in the amount of gas and water in the fluid.

Экономическа  эффективность изобретени  определ етс  повышением качества нефти, сокращением ее потерь от испарени , увеличением периода службы резервуаров без очистки их от песка, а такжеThe economic efficiency of the invention is determined by improving the quality of oil, reducing its losses from evaporation, increasing the service life of tanks without cleaning them from sand, and

созданием давлени  попутного газа на выходе , достаточного дл  ее промышленного использовани .creating an associated gas pressure at the outlet sufficient for its industrial use.

Claims (1)

Формула изобретени  Установка дл  сбора и подготовки нефти поавт.св. № 1717168, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, она снабжена конусообразной воронкой, установленной на газоотводной трубе соосно с обечайкой, нижн   часть которой размещена в верхней части полости воронки, и тангенциальным патрубком вывода суспензии, установленным в нижней части воронки с внешней стороны, при этом ось патрубка вывода суспензии расположена в плоскостиSUMMARY OF THE INVENTION No. 1717168, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with a cone-shaped funnel mounted on a gas outlet pipe coaxially with a shell, the lower part of which is located in the upper part of the funnel cavity, and a tangential suspension outlet pipe installed in the lower part of the funnel with an external side, while the axis of the outlet pipe of the suspension is located in the plane касательной к окружности сечени  воронки.tangent to the circumference of the cross section of the funnel. О CNAbout CN сч со ю гImidnight ФлюидFluid т спескомt speskom Шиа2Chia2
SU894682754A 1989-03-30 1989-03-30 Device for collecting and treating oil RU1768220C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682754A RU1768220C (en) 1989-03-30 1989-03-30 Device for collecting and treating oil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682754A RU1768220C (en) 1989-03-30 1989-03-30 Device for collecting and treating oil

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1717168 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1768220C true RU1768220C (en) 1992-10-15

Family

ID=21443532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894682754A RU1768220C (en) 1989-03-30 1989-03-30 Device for collecting and treating oil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1768220C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №1717168 кл. В 01 D 19/00, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4406789A (en) Apparatus and installation for separating immiscible liquids with different specific gravities
US5407584A (en) Water clarification method
EP0023206B1 (en) Down flow centrifugal separator
EP0024148B1 (en) Separator for oil, gas and water
US3948768A (en) Method and apparatus for separating oil from aqueous liquids
CA2427240A1 (en) Combined degassing and flotation tank
US5011597A (en) Single cell vertical static flow flotation unit
US5004552A (en) Apparatus and method for separating water from crude oil
US4191651A (en) Separator for two immiscible liquids
US3212232A (en) Method and apparatus for fluid separation
EP2421655A1 (en) Apparatus and method for separation of phases in a multiphase flow
US5080780A (en) Single cell vertical static flow flotation unit cross-reference to related applications
NO315971B1 (en) Method and apparatus plus separator for separating liquid from solid material
US4737168A (en) Solids separation system for natural gas wells
CN102626560A (en) Rotational flow air flotation oil-water separation device and air flotation generator
CA2053326A1 (en) Apparatus for separating commingling heavier and lighter immiscible liquids
EA001025B1 (en) Apparatus and method for preparing a mixture of a less dense liquid and a more dense liquid
US2788080A (en) Liquid and gas separator
CN216549877U (en) Multifunctional oil field pre-water-separation treatment equipment
US20090159512A1 (en) Method and Apparatus for Separating Submerged Particles From a Fluid
GB1075809A (en) An apparatus for separating liquid mixtures
RU1768220C (en) Device for collecting and treating oil
RU1830271C (en) Apparatus for a collection and a preparation of petroleum
US3376977A (en) System for separating solids from an oil-water fluid mixture
EP0069119B1 (en) Fluid recovery system