RU1768221C - Сепаратор - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени , устройство предназначено дл  разделени  газонефт ных смесей. Сепаратор содержит трубы-секции , расположенные в вертикальной плоскости . Средн   секци  снабжена подвод щим газожидкостную смесь патрубком и сепарирующим элементом. Кроме того, она снабжена дополнительным подвод щим патрубком, расположенным с противоположной стороны по отношению к подвод щему смесь патрубку. Сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами. Экран закреплен в верхней и нижней секци х перпендикул рно оси средней секции. 1 ил.

Description

Изобретение касаетс  добычи и переработки нефти и газа и относитс  к устройствам разделени  газонефт ных смесей.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности сепарации газожидкостных потоков. Это приводит к сокращению потерь углеводородов при сепарации нефти с газовым фактором нефти до 5000 м3/м3. Цель достигаетс  тем, что сепаратор, включающий трубы-секции, расположенные в одной вертикальной плоскости и содержащие среднюю секцию, снабженную с одной стороны подвод щим газожидкостную смесь патрубком и закрепленным в секции

сепарирующим элементом, верхнюю секцию с патрубком отвода газа и нижнюю секцию с патрубком отвода жидкости. Средн   секци  снабжена дополнительным подвод щим патрубком, расположенным с противоположной стороны секции по отношению к подвод щему смесь патрубку, сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами, которые закреплены в средней секции соосно ей, а экран закреплен в верхней и нижней секци х в плоскости их оси и перпендикул рно оси средней секции.

Конструктивно решение сепаратора в виде труб-секций, расположенных в одной вертикальной плоскости, с установкой верхней и нижней секций на средней секции вертикально и соосно, установка дополнительного патрубка на свободном конце горизонтальной средней секции, а также новое конструктивное решение сепарирующего элемента из таких элементов, как плоский поперечный экран и полые цилиндры, их взаимное расположение и крепление позвол ют производить сепарацию нефтегазовых смеси при газовом факторе до 5000 м3/м3 при нормальных потер х углеводородов.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , где показан продольный разрез сепаратора .

v

Ё

XI

о

00

ю го

Сепаратор включает среднюю секцию 1 с входным патрубком 2 и сепарирующим элементом 3, верхнюю секцию 4 с патрубком отвода газа 5, нижнюю секцию 6 с патрубком отвода жидкости 7, второй входной парубок 8 на средней секции 1, плоский поперечный экран 9 и полые цилиндры 10 и 11, из которых состоит элемент 3, а также узлы креплени  12 стаканов в средней секции .

Элементы сепаратора закрепл ютс  посредством электросварки.

В горизонтальную среднюю секцию 1 врезаны верхн   4 и нижн   6 секции таким образом, что они расположены вертикально и соосно. В их пересечении соосно средней секции установлен элемент 3. Плоский поперечный экран 9 элемента 3 закрепл етс  в нижней 6 и верхней 4 секци х соосно им и перпендикул рно оси средней секции 1, Полые цилиндрические стаканы 10 и 11 симметрично устанавливаютс  с противоположных сторон поперечного экрана 9 и закрепл ютс  в средней секции соосно ей при помощи узлов креплени  12.

Диаметры труб секции выбраны равными

Di D2 Оз;

Di - диаметр трубы средней секции, м;

D2 - диаметр трубы верхней секции, м;

Оз - диаметр трубы нижней секции, м.

Диаметры полых цилиндров равны и меньше диаметра средней секции.

, где d - диаметр полых цилиндров, м.

Остальные размеры сепаратора определ ютс  расчетом в зависимости от нагрузок по жидкости и газу на сепаратор и газового фактора сепарируемой нефти. Экспериментальным путем установлено, что f. г

где f-площадь поперечного сечени  полого цилиндра,м ;

FI - площадь проходного сечени  средней секции, м ,

Сепаратор работает следующим образом . Газожидкостна  смесь из системы сбора нефти поступает во входные патрубки 2 и 8 сепаратора. Скорость входа газожидкостной смеси в сепаратор достигает 50 м/сек., а структура течени  потока  вл етс  дисперснокольцевой. Гидродинамические процессы в левой и правой част х сепаратора будут симметричными. Газожидкостна  смесь из подвод щего нефтепровода через делитель потока (на фиг.1 и 2 не показаны) попадает во входные патрубки 2, 8 и далее в полые цилиндры 10, 11. В полости цилин0 ,20 -р- 0,80,

дров происходит гашение кинетической энергии потоков за счет гидродинамического удара на отбойнике 9 и последующего разворота потока на 180°. Вследствие чего

поток расслаиваетс  на газ и жидкость. Жидкость распредел етс  по внутренней поверхности полого цилиндра, затем перераспредел етс  на его нижнюю образующую и стекает в среднюю секцию. Затем,

двига сь по нижней образующей средней секции, жидкость попадает в нижнюю секцию . Через выходной патрубок 7 жидкость выходит из сепаратора в линию и на вторую ступень сепарации (на чертеже не показаны ). Регулирующим устройством (на чертеже не показано) после выходного патрубка 7 поддерживаетс  уровень жидкости в сепараторе дл  предотвращени  проскакивани  газа в нефт ную линию, Газ из полых цилиндров 10, 11 выходит кольцевыми потоками, отражаетс  от торцевых поверхностей средней секции 4 по кольцевому пространству между полыми цилиндрами и стенкой средней секции, попадает в центральную часть

сепаратора, где он устремл етс  в полость верхней секции 4 и оттуда через выходной патрубок 5 уходит в газопровод и далее в газосепаратор (на чертеже не показаны) на доочистку. Пр моугольна  часть отбойника

9, выступающа  за обечайку полых цилиндров , раздел ет встречающиес  потоки газа в центральной части сепаратора, способствует их стабилизации и отбивает увлекаемые ими капли жидкости вниз.

Форма сепаратора в виде труб-секций, расположенных в одной вертикальной плоскости , включающий среднюю секцию с двум  входными патрубками и сепарирующим элементом, верхнюю с газовым и нижнюю с

жидкостным выходными патрубками, закрепление верхней и нижней секции на средней вертикально и соосно, конструктивное решение элемента в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами, которые закреплены в средней секции соосно ей, закрепление экрана в верхней и нижней секци х в плоскости их оси, позвол ет сократить

металлоемкость сепараторов и увеличить их производительность по жидкости и газу при сепарации нефтей с высоким газовым содержанием (до 0,995) с сохранением качества сепарации, соответствующего

нормативным требовани м.

В лабораторных услови х проведены испытани  модели устройства. В результате исследований вы влены оптимальные соотношени  геометрии устройства.

Сепаратор позвол ет производить качественно новую операцию - сепарацию нефтегазовой смеси нефти с газовым фактором до 5000 м3/м3 и со скоростью движени  смеси на входе в аппарат до 50 м/сек.

Результаты исследований показали, что технологические потери нефти с применением предлагаемого устройства снижаютс  на 0,1%.

Таким образом, испытани  модели показали высокую эффективность сепарации предлагаемого устройства при газовом факторе 5000 м3/м и скорости смеси на входе в аппарат до 50 м/сек.

За вленный сепаратор позволит эффективно производить сепарацию нефтей с высоким газовым фактором на месторожде- н х с подгазовыми зонами, что  вл етс  очень важным, так как около 20% нефти Западной Сибири в 13 п тилетке будет добыто из таких месторождений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сепаратор, включающий трубы-секции, расположенные в одной вертикальной плоскости и содержащие среднюю секцию,

   снабженную подвод щим газожидкостную смесь патрубком и закрепленным в секции сепарирующим элементом, верхнюю секцию с патрубком отвода газа и нижнюю секцию с патрубком отвода жидкости, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности сепарации газожидкостных потоков, средн   секци  снабжена дополнительным подвод щим патрубком, расположенным с противоположной стороны

   секции по отношению к подвод щему смесь патрубку, сепарирующий элемент выполнен в виде плоского поперечного экрана с симметрично установленными на нем с противоположных сторон полыми цилиндрами,

   которые закреплены в средней секции соос- но ей, а экран закреплен в верхней и нижней секци х в плоскости их оси и перпендикул рно оси средней секции.

   Ч

   чг-в

   tu