RU193777U1 - Установка концевой сепарации газожидкостной смеси - Google Patents
Установка концевой сепарации газожидкостной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU193777U1 RU193777U1 RU2019121727U RU2019121727U RU193777U1 RU 193777 U1 RU193777 U1 RU 193777U1 RU 2019121727 U RU2019121727 U RU 2019121727U RU 2019121727 U RU2019121727 U RU 2019121727U RU 193777 U1 RU193777 U1 RU 193777U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- water
- installation
- gas
- drainage
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Removal Of Floating Material (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию, применяемому для накопления и отделения от нефти эмульгированной попутно-добываемой воды. Установка концевой сепарации газожидкостной смеси содержит горизонтальную цилиндрическую емкость с узлами ввода ГЖС, отвода отстоявшейся воды, отвода нефти и коалесцирующее устройство, которое выполнено в виде двух одинаковых фильтров тонкослойного течения, последовательно размещенных на расстоянии 0,8-1,2 длины фильтра друг от друга и состоящих каждый из четырех секций, каждая из которых представляет собой набор пластин, установленных под углом 45° к горизонтальной плоскости и перпендикулярно плоскости поперечного сечения емкости. Пластины фильтров тонкослойного течения выполнены из полипропилена. Предлагаемая установка обеспечивает концевую сепарацию газа и равномерное бесперебойное поступление продукции скважин на насосное оборудование для откачки водонефтяной эмульсии. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Полезная модель относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию, применяемому для накопления и отделения от нефти эмульгированной попутно-добываемой воды.
Известна установка для сепарации газожидкостной смеси, содержащая горизонтальную цилиндрическую емкость с узлами ввода газожидкостной смеси (ГЖС), отвода отстоявшейся воды, отвода нефти и коалесцирующее устройство (патент РФ №2568663, кл. Е21В 43/34, опубл. 20.11.2015). Основным недостатком известной установки является недостаточная интенсификация процесса очистки пластовой воды от механических примесей и остаточных нефтепродуктов.
Технической проблемой является устранение отмеченного недостатка. Технический результат заключается в улучшении технологического процесса сепарации газожидкостной смеси, повышении глубины деэмульсации водонефтяной эмульсии и качества подготовки отделенной попутно добываемой пластовой воды за счет увеличения площади поверхности контакта, разделении общего объема водоэмульсионного слоя на более мелкие объемы и создания дополнительных полезных зон отстоя.
Проблема решается, а технический результат обеспечивается тем, что установка концевой сепарации газожидкостной смеси содержит горизонтальную цилиндрическую емкость с узлами ввода ГЖС, отвода отстоявшейся воды, отвода нефти и коалесцирующее устройство, которое выполнено в виде двух одинаковых фильтров тонкослойного течения, последовательно размещенных на расстоянии 0,8-1,2 длины фильтра друг от друга и состоящих каждый из четырех секций, каждая из которых представляет собой набор пластин, установленных под углом 45° к горизонтальной плоскости и перпендикулярно плоскости поперечного сечения емкости.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение предлагаемой установки; на фиг. 2 - общий вид узлов ввода ГЖС и отвода нефти; на фиг. 3 - общий вид внутренних составляющих узла ввода ГЖС (сечения А-А и Б-Б на фиг. 2); на фиг. 4 - общий вид фильтра тонкослойного течения (вид сбоку и сечения А-А и Б-Б); на фиг. 5 - общий вид узла отвода отстоявшейся воды (вид сверху); на фиг. 6 - то же, вид снизу и сбоку по стрелке А.
Установка концевой сепарации газожидкостной смеси содержит горизонтальную цилиндрическую емкость с узлами ввода ГЖС 1, отвода отстоявшейся воды 4, отвода нефти 5 и коалесцирующее устройство. Коалесцирующее устройство выполнено в виде двух одинаковых фильтров 2 и 3 тонкослойного течения.
Узел ввода ГЖС 1 предназначен для равномерного распределения поступающего потока нефти внутри емкости установки. Узел отвода нефти 5 предназначен для равномерного отвода подготовленной нефти из емкости. Узел ввода ГЖС/отвода нефти (Фиг. 2) выполнен из патрубка 6 ввода/отвода, верхней 7 и нижней 8 крышек и четырех распределительных перегородок 9. Поступающий поток по патрубку 6 ввода равномерно распределяется между четырех распределительных перегородок (фиг. 3).
Конструкция узла обеспечивает снижение вероятности возникновения турбулентных завихрений в емкости, вызванных интенсивным гидродинамическим воздействием жидкостей. Каждый фильтр тонкослойного течения 2 и 3 состоит из 4 основных секций (на фиг. 4 секция А - 4 шт., секция Б - 8 шт., секция В - 2 шт., секция Г - 2 шт. фильтра 2 и секция Д - 4 шт., секция Е - 8 шт., секция Ж - 2 шт. и секция З - 2 шт. фильтра 3). Каждая секция представляет собой набор пластин различной конструкции, установленных под углом 45° к горизонтальной плоскости и перпендикулярно плоскости поперечного сечения емкости. При установке пластин под данным углом давление в системе остается неизменным, однако, сопротивление осаждающихся капель воды и всплывающих капель нефти минимизируется. Фильтры последовательно размещены на расстоянии 0,8-1,2 длины фильтра друг от друга, что позволяет увеличить эффективность разделения ГЖС на нефть и воду на втором фильтре тонкослойного течения 3, что приведет к повышению эффективности установки в целом
Одним из ключевых критериев выбора материала пластин являлось наличие гидрофобной поверхности (отсутствие смачивания водой) и олеофильных свойств (смачиваемость нефтью и нефтепродуктами). В ходе движения потока эмульсии по межпластинному пространству происходит неоднократное изменение направления движения потока и формирование ламинарного режима течения жидкости. Данный процесс характеризуется сближением капель дисперсной фазы с поверхностью пластин до момента их соприкосновения. Далее, наступает кинетический этап, при котором происходит объединение поверхностей раздела фаз. Происходит объединение и укрупнение сблизившихся капель воды, слияние капель нефти со слоем нефти на поверхности пластин.
При достижении определенного размера, укрупненные капли воды под действием гравитации осаждаются из нефтяной части потока, а укрупненные капли нефти и нефть с пластин поднимаются в поверхностный нефтяной слой.
Использование листовой стали в качестве материала для изготовления пластин коалесцирующих элементов, приводит к значительному увеличению веса конструкции, кроме того поверхность такого материала обладает гидрофильными свойствами. Гидрофильность - характеристика интенсивности молекулярного взаимодействия вещества с водой и высокой смачиваемостью поверхностей водой.
Ввиду вышеотмеченного, использование листов стали в качестве материала для пластин коалесцирующих элементов является низкоэффективным технологическим решением.
Использование листовой стали с нанесенной на поверхность полимерной пленкой позволяет наделить поверхность материала олеофильными свойствами, но в значительно степени увеличит стоимость фильтра.
Материал фильтра-коалесцера должен обладать минимальным весом и олиофильной поверхностью. Такими свойствами обладает изделие, изготовленное из полипропилена.
К свойствам олеофильности и гидрофобности полипропилена предлагается уделить особое внимание, ввиду того, что именно обеспечение смачиваемости поверхности коалесцера нефтью и несмачиваемость водой позволит достичь высоких показателей эффективности работы большей части комплекса технологического оборудования.
Как известно, смачивание - это физическое взаимодействие жидкости с поверхностью твердого тела или другой жидкости.
Вблизи границы между жидкостью, твердым телом и газом форма свободной поверхности жидкости зависит от сил взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердого тела (взаимодействием с молекулами газа (или пара) можно пренебречь).
Молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твердого тела, и в результате жидкость стремится прижаться к поверхности и расплывается по ней. Так ведет себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.
Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твердого тела, то в результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают ее в капельку.
Данным свойством обладает полипропилен, что позволяет при использовании в значительной степени интенсифицировать процесс коалесценции мелких глобул нефти в более крупные глобулы, обладающие большей энергией всплытия.
За счет этого свойства производительность коалесцеров по разделению эмульсии значительно увеличивается по сравнению с поверхностями других материалов.
Физико-химические свойства полипропилена позволяют использовать его в качестве материала внутренних конструкций установки. Кроме этого в сравнении с другими материалами использование полипропилена значительно снижает общий вес конструкции.
Полипропилен обладает износо- и ударостойкостью, хорошими антистатическими свойствами. Длительное время термоокислительного старения, стойкость по отношению к моющим веществам так же выделяют его среди материалов аналогов.
Показатель текучести расплава при 230°С/2,16 кгс составляет от 0,2 до 0,5 г/10 мин. Предел текучести при растяжении (5/50 мм/мин), не менее 26 МПа, при этом относительное удлинение, не менее 14%.
Модуль упругости при изгибе (1,27 мм/мин), не менее 750 МПа.
Ударная вязкость по Изоду образца с надрезом при 0°С, не менее 70 Дж/м.
Стойкость к термоокислительному старению при 150°С, не менее 2000 ч.
Необходимо отметить, что для обеспечения надежности работы крепежные элементы конструкции необходимо выполнять из коррозионно-стойких материалов.
Узел отвода отстоявшейся воды предназначен для отвода из установки отделенной воды (фиг 5). Отделенная вода, ввиду более низкой плотности занимает нижнее граничное положение в емкости, откуда отводится через узел отвода 4 отстоявшейся воды. Узел отвода отстоявшейся воды состоит из перфорированного по образующей патрубка 10 приема воды, патрубка 11 отвода воды и двух крышек 12.
Установка работает следующим образом:
ГЖС подается в установку через узел ввода 1. Поступая в емкость ГЖС, равномерно распределяется внутри нее и поступает на фильтры тонкослойного течения 2 и 3. За счет разности плотностей осаждающаяся капля воды попадает на внешнюю поверхность пластин фильтров, где происходит ее укрупнение за счет слияния с другими каплями воды и скольжение вниз по поверхности платины. С обратной стороны пластины тот же процесс происходит с всплывающей каплей нефти. В ходе движения потока по фильтрам тонкослойного течения интенсифицируется коагуляция между всплывающими каплями нефти и осаждающимися каплями воды. Обезвоженная нефть отводится из устройства через узел отвода нефти 5. Выделившаяся вода отводится из установки через узел отвода отстоявшейся воды 4.
Осажденные механические примеси скапливаются по нижней образующей устройства. Удаление механических примесей из аппарата осуществляется в соответствии с требованиями Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
Предлагаемая установка обеспечивает концевую сепарацию газа и равномерное бесперебойное поступление продукции скважин на насосное оборудование для откачки водонефтяной эмульсии.
Claims (2)
1. Установка концевой сепарации газожидкостной смеси, содержащая горизонтальную цилиндрическую емкость с узлами ввода ГЖС, отвода отстоявшейся воды, отвода нефти и коалесцирующее устройство, отличающаяся тем, что коалесцирующее устройство выполнено в виде двух одинаковых фильтров тонкослойного течения, последовательно размещенных на расстоянии 0,8-1,2 длины фильтра друг от друга и состоящих каждый из четырех секций, каждая из которых представляет собой набор пластин, установленных под углом 45° к горизонтальной плоскости и перпендикулярно плоскости поперечного сечения емкости.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что пластины фильтров тонкослойного течения выполнены из полипропилена.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121727U RU193777U1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Установка концевой сепарации газожидкостной смеси |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121727U RU193777U1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Установка концевой сепарации газожидкостной смеси |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193777U1 true RU193777U1 (ru) | 2019-11-14 |
Family
ID=68580196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121727U RU193777U1 (ru) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Установка концевой сепарации газожидкостной смеси |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193777U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1502046A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1989-08-23 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры | Разделитель несмешивающихс жидкостей |
SU1699939A1 (ru) * | 1989-12-29 | 1991-12-23 | Дальневосточное высшее инженерное морское училище им.адм.Г.И.Невельского | Отстойно-коалесцирующий сепаратор нефтесодержащих вод |
RU26440U1 (ru) * | 2002-05-20 | 2002-12-10 | Соколов Анатолий Георгиевич | Трехфазный сепаратор |
RU2343277C1 (ru) * | 2007-04-18 | 2009-01-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Нефтегазовый сепаратор со сбросом воды |
US20100326922A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | General Electric Company | Oil water separation apparatus |
RU2568663C1 (ru) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Отстойник гидрофобный жидкофазный для внутрипромысловой подготовки пластовой воды |
-
2019
- 2019-07-11 RU RU2019121727U patent/RU193777U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1502046A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1989-08-23 | Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры | Разделитель несмешивающихс жидкостей |
SU1699939A1 (ru) * | 1989-12-29 | 1991-12-23 | Дальневосточное высшее инженерное морское училище им.адм.Г.И.Невельского | Отстойно-коалесцирующий сепаратор нефтесодержащих вод |
RU26440U1 (ru) * | 2002-05-20 | 2002-12-10 | Соколов Анатолий Георгиевич | Трехфазный сепаратор |
RU2343277C1 (ru) * | 2007-04-18 | 2009-01-10 | Закрытое акционерное общество Научно-техническая компания "МОДУЛЬНЕФТЕГАЗКОМПЛЕКТ" | Нефтегазовый сепаратор со сбросом воды |
US20100326922A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | General Electric Company | Oil water separation apparatus |
RU2568663C1 (ru) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Отстойник гидрофобный жидкофазный для внутрипромысловой подготовки пластовой воды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK176468B1 (da) | Kombineret afgasnings- og flotationstank | |
US4333835A (en) | Vertical tube liquid pollutant separators | |
US11401472B2 (en) | Washing and desalting device, washing and desalting method, desalting and dehydrating system, and desalting and dehydrating method | |
CN111039434A (zh) | 一种含油污水处理工艺及系统 | |
RU78436U1 (ru) | Капиллярный сепаратор эмульсий | |
CN202400880U (zh) | 一种二级聚结处理含油污水的装置 | |
CN210214870U (zh) | 液液分离器 | |
RU193777U1 (ru) | Установка концевой сепарации газожидкостной смеси | |
US20030000895A1 (en) | Method and apparatus for cleaning waste water | |
WO2022027038A1 (en) | Coalescer plate with phyllotaxis-derived pattern | |
CN116395920B (zh) | 一种煤化工废水除油装置及除油方法 | |
CN212222478U (zh) | 一种延迟焦化装置用旋流气浮除油装置 | |
CN112811667A (zh) | 一种序列式除油系统及方法 | |
CA2020968C (en) | Treatment of liquids | |
CN209835714U (zh) | 一种用于含油污水处理的粗粒化装置 | |
US3426904A (en) | Separating apparatus for dispersed matter | |
RU196274U1 (ru) | Трехфазный сепаратор для разделения продукции нефтяных скважин | |
CA1134283A (en) | Separation of a suspension of two immiscible fluids | |
HUT69510A (en) | Settling tank with oil separator | |
RU2712908C1 (ru) | Устройство для очистки поверхностных сточных вод от взвешенных веществ и маслонефтепродуктов | |
RU2217209C2 (ru) | Устройство для разделения эмульсий | |
RU195517U1 (ru) | Устройство для сепарации пластовой воды от нефтепродуктов | |
RU2191618C2 (ru) | Способ разделения неустойчивых дисперсных систем и устройство для его осуществления | |
CN218980539U (zh) | 一种油水分离滤芯及应用其的聚结过滤器 | |
CN212609679U (zh) | 一种连续聚结与分离器和连续聚结除油装置 |