RU2050923C1

RU2050923C1 - Three-phase separator

Info

Publication number: RU2050923C1
Authority: RU
Inventors: Алексей Васильевич Сорокин; Владимир Александрович Смирнов; Валерий Алексеевич Симонов
Original assignee: Алексей Васильевич Сорокин; Владимир Александрович Смирнов; Валерий Алексеевич Симонов
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: separator has horizontal reservoir, branch pipe for supplying emulsion, vertical branch pipe, branch pipe for supplying gas, oil, and water, and sleeve of the drain for mechanical additives. The emulsion, which is fed to the sleeve, is separated into light and heavy fractions under the action of the centrifugal forces. The light fraction lifts through the branch pipes due to centrifugal forces and enters the reservoir above the oil-gas interface. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения промысловой эмульсии, состоящей из компонент с различными плотностями. The invention relates to the oil industry and can be used to separate a commercial emulsion consisting of components with different densities.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является отстойник типа ОГ-200 1, содержащий резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубком ввода эмульсии, нефти и газа, перфорированный раздаточный коллектор, соединенный с патрубком ввода эмульсии, закрепленным в боковой поверхности по нижней образующей, и патрубки вывода газа и нефти, закрепленные в верхней части резервуара. Closest to the invention in technical essence is an OG-200 1 sump, containing a horizontal tank with an emulsion, oil and gas inlet pipe fixed therein, a perforated dispensing manifold connected to the emulsion inlet pipe fixed to the side surface along the lower generatrix, and gas and oil outlet pipes secured to the top of the tank.

Отстойники такого типа имеют несколько существенных конструктивных недостатков, важнейшими из которых являются:
постоянный диаметр перфорации раздаточного коллектора, вследствие чего механические примеси перекрывают периферийную зону маточника, поэтому в работе задействовано всего несколько начальных перфорационных отверстий и большая часть объема отстойника не работает;
сложность регулировки отвода свободного газа, вследствие чего газ попадает в отстойную секцию и барботирует промежуточный слой, увеличивая дополнительно количество стойкой эмульсии в разделяющейся нефти;
перекрытие значительного количества перфорационных отверстий, приводящее к процессу образования более стойкой эмульсии вследствие дроссель-эффекта.Sumps of this type have several significant design flaws, the most important of which are:
a constant diameter of the perforation of the dispensing manifold, as a result of which mechanical impurities block the peripheral zone of the mother liquor, therefore, only a few initial perforation holes are involved in the work and most of the volume of the sump does not work;
the difficulty of adjusting the free gas discharge, as a result of which the gas enters the settling section and sparges the intermediate layer, additionally increasing the amount of persistent emulsion in the separated oil;
overlapping a significant number of perforations, leading to the formation of a more stable emulsion due to the throttle effect.

Цель изобретения уменьшение металлоемкости устройства, вовлечение в работу всего объема. The purpose of the invention is the reduction of metal consumption of the device, the involvement of the entire volume.

Для этого в известное устройство, содержащее резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубками ввода эмульсии, вывода газа и нефти, дренажной воды, дополнительно введены стакан дренажа механических примесей, патрубок вывода шлама, вертикальный патрубок, соединенный тангенциально с патрубком ввода эмульсии, верхний срез которого находится выше раздела "нефть-газ", нижний срез вертикального патрубка находится ниже границы раздела "нефть-вода". Стакан дренажа механических примесей, из которого осуществляется вывод шлама, расположен соосно с вертикальным патрубком, диаметр которого превышает диаметр вертикально патрубка не менее, чем в два раза, высота последнего не ниже нижнего среза вертикального патрубка. To do this, in a known device containing a horizontal type tank with secured inlets for emulsion inlet, gas and oil outlet, drainage water, an additional mechanical impurity drain cup, sludge outlet pipe, a vertical nozzle tangentially connected to the emulsion inlet pipe, the upper cut of which located above the oil-gas section, the lower section of the vertical pipe is below the oil-water interface. A glass of drainage of mechanical impurities from which the sludge is discharged is located coaxially with a vertical pipe, the diameter of which exceeds the diameter of the vertical pipe by at least two times, the height of the latter is not lower than the lower cut of the vertical pipe.

На чертеже изображено устройство трехфазный сепаратор. The drawing shows a three-phase separator device.

Трехфазный сепаратор содержит горизонтальный резервуар 1, патрубок ввода эмульсии 2, вертикальный патрубок 3, патрубок вывода газа 4, патрубок вывода нефти 5, патрубок вывода воды 6, стакан дренажа механических примесей 7, патрубок вывода шлама 8. The three-phase separator contains a horizontal reservoir 1, an emulsion inlet pipe 2, a vertical pipe 3, a gas outlet pipe 4, an oil outlet pipe 5, a water outlet pipe 6, a mechanical drainage pipe 7, a sludge outlet pipe 8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Поступающая эмульсия с вязкостью не более 10-15 сП поступает тангенциально в вертикальный патрубок, уровень врезки которого определяется отношением нефтяной и водной фаз, отсчитывается от нижнего среза вертикального патрубка, где за счет центробежной силы тяжелые капельки жидкости осаждаются, а легкие фракции, включая газовую фазу, отжимаемые в центр патрубка, подымаются и через верхний срез поступают в емкость. При таком размещении исключается проскок газа через нижний срез и вследствие этого барботаж промежуточного слоя, улучшаются гидродинамические характеристики потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии. Диаметр вертикального патрубка определяется из расчета создания центробежных перегрузок не менее 2g. Типоразмер горизонтального резервуара, а вследствие этого и все остальные параметры трехфазного сепаратора, зависит от степени дисперсности промысловой эмульсии, ее расхода, физико-химических свойств. The incoming emulsion with a viscosity of not more than 10-15 cP enters tangentially into the vertical nozzle, the insertion level of which is determined by the ratio of the oil and water phases, is counted from the lower cut of the vertical nozzle, where heavy droplets of liquid are deposited due to centrifugal force, and light fractions, including the gas phase , squeezed into the center of the pipe, rise and through the upper cut enter the tank. With this arrangement, gas leakage through the lower cut is eliminated and, as a result, bubbling of the intermediate layer, the flow hydrodynamic characteristics are improved due to the coincidence of the flow velocity vector with the projection of the sedimentation sedimentation vector of the emulsion droplets. The diameter of the vertical pipe is determined based on the creation of centrifugal overloads of at least 2g. The size of the horizontal reservoir, and as a result of this, all other parameters of the three-phase separator, depends on the degree of dispersion of the field emulsion, its flow rate, and physicochemical properties.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого технического решения является вовлечение в работу всего объема аппарата, улучшение гидродинамических параметров потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии, предупреждение проскока свободного газа через промежуточный эмульсионный слой, вследствие чего исключается его барботаж, улучшая тем самым качество разделения промысловой эмульсии, уменьшение металлоемкости аппарата. The technical and economic advantage of the proposed technical solution is the involvement of the entire volume of the apparatus, the improvement of the hydrodynamic parameters of the flow due to the coincidence of the flow velocity vector with the projection of the sedimentation sedimentation vector of the emulsion droplets, the prevention of free gas leakage through the intermediate emulsion layer, thereby eliminating its bubbling, thereby improving the quality of the separation of commercial emulsion, a decrease in the metal consumption of the apparatus.

Claims

A THREE-PHASE SEPARATOR containing a horizontal reservoir with nozzles for emulsion inlet, gas, oil and drainage water outlet, characterized in that it is provided with a mechanical impurity drainage glass with a sludge outlet pipe, a vertical nozzle connected tangentially to the emulsion inlet pipe and located coaxially with the drainage glass, moreover, the upper cut of the vertical pipe is located above the oil-gas interface, the lower cut is below the oil-water interface, the diameter of the glass exceeds the diameter of the vertical pipe at least than two times, and the upper edge of the glass is not lower than lower edge of the vertical pipe.