RU2003921C1 - Устройство дл транспортировани и разделени продукции скважин - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени  труба увеличенного диаметра на конечном участке трубопровода выполнена по длине с плавно мен кхцимс  по форме поперечным сечением. На начальном и конечном участках труба имеет форму эллипса, больша  ось которого на начальном участке расположена горизонтально , на конечном - вертикально На начальном участке горизонтально расположен коллектор, состо щий из нескольких параплелькых патрубков. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам дл  транспортировани  и разделени  продукции нефт ных скважин при сборе, подготовке и транспорте нефти.

Известно устройство дл  подготовки нефти, содержащее горизонтальные секции труб, соединенные коллекторами.

В этом устройстве за счет перемещени  нефти по участкам из труб различного диа- метра осуществл етс  ее поэтапна  обработка при различных гидродинамических режимах.

Однако в результате резкого изменени  диаметров проходных сечений и направле- ний потока происходит вторичное перемешивание фаз, что существенно снижает эффективность разделени  нефти.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  транспортировани  газоводонефт иой смеси по а. с. № 503086, содержащее конечный участок трубопровода увеличенного ди- аметра цилиндрической формы с патрубками отвода разделенных фаз - кон- цевой делитель фаз (КДФ),

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что в услови х значительных изменений гидродинамических параметров поступающего в КДФ потока, вызванных как неравномерностью подачи продукции скважин в КДФ, так и образованием газовых пробок в подвод щем трубопроводе и их периодическим попаданием в КДФ, значительно снижаетс  эффективность сепара- ции нефти в КДФ.

В св зи с этим требуютс  значительные затраты на последующие операции по сепарации гэзэ от нефти, св занные с большими капиталовложени ми и эксплуатационными расходами.

Целью изобретени   вл етс  снижение затрат на последующие операции по сепарации газа от нефти.

Цель достигаетс  описываемым устрой- ством, включающим на конечном участке подвод щего трубопровода трубу увеличенного диаметра с патрубками отвода разделенных фаз.

Новым  вл етс  то, что труба увеличен- ного диаметра выполнена по длине с плавно мен ющимс  по форме поперечным сечением , на начальном и конечном участках она имеет форму эллипса, больша  ось которого на начальном участке расположена гори- зонтзль о, з на конечном - вертикально, причем начальный участок трубы увеличенного диаметра снабжен горизонтально расположенным коллектором, состо щим из нескольких параллельных патрубков.

Анализ известных решений позвол ет сделать вывод об отсутствии в них признаков , сходных с отличительными признаками в за вл емом устройстве, т. е. о соответствии за вл емого решени  критерию существенные отличи .

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит подвод щий трубопровод 1, заканчивающийс  коллекторам 2, расположенным горизонтально. Последний состоит из нескольких параллельных патрубков, которые соединены с начальным участком трубы 3 увеличенного диаметра, имеющим форму эллипса, больша  ось которого расположена горизонтально. Труба 3 имеет по длине плавно мен ющуюс  форму поперечного сечени , принима  на конечном участке форму эллипса с большей осью, расположенной вертикально. В центральной части поперечное сечение трубы может принимать форму круга (сечение С-С). Конечный участок трубы 3 снабжен патрубками отвода газа 4, нефти 5 и воды 6.

Устройство работает следующим образом .

Газоводонефт на  смесь из трубопровода 1 попадает в горизонтально расположенный коллектор 2. Здесь за счет увеличени  проходного сечени  скорость движени  смеси снижаетс , в результате чего происходит предварительное расслаивание смеси. Далее смесь раздел етс  на несколько потоков и по нескольким параллельным каналам попадает в начальный участок трубопровода 3 в виде эллипса, больша  ось которого расположена горизонтально . На этом участке создаетс  режим движени  газоводонефт ной смеси, обеспечивающий дальнейшее расслоение потока на нефть, газ и воду. Причем на начальном участке дисперсные включени  (газовые пузыри, глобулы нефти) распределены в потоке равномерно, поэтому дл  его быстрейшего расслоени  на фазы необходимо, чтобы толщина (высота) сло  на данном участке была минимальной. За счет этого обеспечиваетс  плавность перехода газовых пробок из коллектора в КДФ, т. к, во-первых, на начальном участке отсутствует газовое пространство и газовые пробки переход т из коллектора в КДФ без резкого расширени  обьема, а, во-вторых, наличие горизонтально расположенного коллектора приводит к дроблению газовых пробок и их более равномерному переходу через параллельно соединенные каналы в начальный участок КДФ.

При продвижени смеси вдоль по трубе 3 происходит перегруппировка фаз по сечению трубы. Так, газова  фаза (пузырьки газа ) собираетс -в верхней части эллиптического сечени  и переходит через поверхность раздела фаз в газовое пространство . В нижнюю часть сечени  выпадает свободна  вода.

Границы разделов фаз по длине трубы 3 наход тс  практически на одинаковом горизонтальном уровне. Скорость же перегруппировки фаз по длине трубы переменна . Поэтому необходимо, чтобы на начальном участке высота сло  смеси была минимальной, а поверхность раздела фаз - максимальной. Далее количество отделившейс  из газоводонефт ной смеси газовой и вод ной фаз увеличиваетс . Поэтому, во избежание вторичного перемешивани  фаз, необходимо, чтобы дол  площади поперечного сечени , зан той каждой из отделившихс  фаз, по длине трубы 3 увеличивалась. При этом допускаетс  некоторое уменьшение поверхности раздела фаз.

Этим требовани м наилучшим образом удовлетвор ет плавное изменение формы поперечного сечени  трубы 3 от эллиптической с горизонтально расположенной большей осью в начале трубы до эллиптической с большей осью, расположенной вертикально в концевой части.

Так, из чертежа видно, что при переходе от сечени  В-В к сечению С-С увеличиваетс  относительна  дол  свободного газового пространства и дол  площади поперечного сечени , занимаемого отделившейс  водой. В то же врем  несколько уменьшаетс  поверхность раздела фаз. То же самое происходит при переходе от сечени  С-С к Д-Д и от сечени  к сечению Е-Е.

На конечном участке трубы 3 сепараци  практически заканчиваетс . Поэтому здесь допускаетс  минимальна  граница раздела фаз. Форма же поперечного сечени  в виде эллипса с вертикально расположенной большей осью позвол ет при минимальной границе раздела фаз получить максимальную высоту сло  каждой из отделившихс  фаз.

В результате этого по вл етс  возмож- ность.производить отбор нефти, газа и воды непосредственно из потока расслоившейс  газоводонефт ной смеси соответственно по патрубкам отбора газа 4, нефти 5 и воды 6 даже при значительных изменени х гидродинамических параметров поступающего в КДФ потока.

Пример конкретного исполнени .

Продукци  скважин характеризовалась Следующими параметрами:

Давление на входе в КДФ5-15 эти Производительность по жид5кости9000-15000 м3/сут

Обводненность до 90% Температура 15°С В зкость18-200 сПз

Плотность920-960 кг/м3

0 Содержание сульфида железа75-1600 мг/л

1 -5

Газовый фактор 15м /м Газоводонефт на  смесь поступала е

5 устройство дл  транспортировани  и разделени  продукции скважин, выполненное из трубы диаметром 1200 мм и длиной 130 м. Форма поперечного сечени  трубы плавно мен лась от эллипсообразной с большей

0 осью, равной 1800 мм, и малой осью, равной 800 мм в начальном участке, через в центре вновь до эллипсообразной с тем же отношением большой и малой осей, что и в начальном участке, но с вертикальным рас5 положением большей оси.

Начальный участок трубы большого диаметра был соединен с коллектором, выполненным из труб диаметром 426 мм.

В результате проведенных исследова0 ний было установлено качество разделени  потока в предлагаемом устройстве. Полученные данные приведены в таблице в сопоставлении с прототипом.

Как видно из таблицы, использование

5 предлагаемого устройства позвол ет значительно углубить процесс сепарации фаз в КДФ по сравнению с прототипом, особенно в услови х существенной нестабильности гидродинамических параметров поступаю0 щего в КДФ потока.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства складываетс  за счет значительного отбора из КДФ нефти с меньшей обводненностью. При этом в 2-3

5 раза уменьшаетс  объем воды, поступающей на установку подготовки нефти, по сравнению с прототипом. В результате этого высвобождаетс  узел предварительного сброса воды, состо щий из шести отстой0 ных аппаратов емкостью 200 м3 каждый.

Поэтому, несмотр  на некоторое усложнение конструкции, использование предлагаемого устройства позвол ет достичь снижени  материальных затрат на последу5 ющие операции по сепарации продукции скважин.

(56) Авторское свидетельство СССР № 503086, кл. F 17 D 1/14. 1976.

Сравнительный показатель

Предлагаемое устройство

Прототип

Остаточное содержание воды Остаточное газосодержание Остаточное содержание нефти в воде

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН, включающее на конечном участке трубопровода трубу увеличенного диаметра , отличающеес  тем, что труба увеличенного диаметра выполнена по длине с плавно мен ющимс  по форме попе

   15-40 %

   1,2 м3/м3

   до 400 мг/л

   речным сечением, на начальном и конечном участках она имеет форму эллипса , больша  ось которого на начальном участке расположена горизонтально, а на конечном - вертикально, причем начальный участок трубы увеличенного диаметра снабжен горизонтально расположенным коллектором, состо щим из нескольких параллельных патрубков.

   ЈЈ&ЈЈЬЈ