RU211920U1 - SEPARATOR - Google Patents
SEPARATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU211920U1 RU211920U1 RU2022100246U RU2022100246U RU211920U1 RU 211920 U1 RU211920 U1 RU 211920U1 RU 2022100246 U RU2022100246 U RU 2022100246U RU 2022100246 U RU2022100246 U RU 2022100246U RU 211920 U1 RU211920 U1 RU 211920U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- gas
- separator
- stage
- liquid
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003068 static Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000020079 raki Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использована в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности для подготовки газа. Сепаратор содержит цилиндрический корпус, разделенный на камеры; входной и выходной патрубки, дренажную трубу, внутри корпуса размещены два сепарационных элемента, каждый из сепарационных элементов включает статический лопастной завихритель, закрепленный неподвижно в направляющем кольце, которое закреплено на разделительной пластине, в нижней части сепаратора выполнена наклонная перегородка с перфорированными отверстиями для слива жидкой фракции в отсек накопления. За счет многоступенчатой очистки газожидкостного потока решается задача повышения степени очистки газового потока с большим содержанием жидкости. The utility model relates to the field of gas purification from impurities, mainly from various types of liquid media, and can be used in gas, gas, oil, chemical and other industries for gas preparation. The separator contains a cylindrical body divided into chambers; inlet and outlet branch pipes, a drain pipe, two separation elements are placed inside the body, each of the separation elements includes a static vane swirler fixed motionless in the guide ring, which is fixed on the separating plate, an inclined partition with perforated holes for draining the liquid fraction is made in the lower part of the separator into the storage compartment. Due to the multi-stage purification of the gas-liquid flow, the problem of increasing the degree of purification of the gas flow with a high liquid content is solved.
Description
Полезная модель относится к области очистки газа от примесей, преимущественно от различного рода жидких сред, и может быть использовано в газовой, газодобывающей, нефтяной, химической и других отраслях промышленности для подготовки газа.The utility model relates to the field of gas purification from impurities, mainly from various types of liquid media, and can be used in gas, gas, oil, chemical and other industries for gas preparation.
На поздней стадии разработки месторождения достаточные скорости потока газа в скважинах и газосборной сети для полного удаления скапливающейся пластовой и конденсационной жидкости достигаются не всегда. Жидкостные пробки увеличивают гидравлические сопротивления потоку газа и ухудшают газодинамические характеристики системы: пласт-скважина-газосборная сеть (ГСС). Для сокращения потерь выполняются геолого-технологические мероприятия с целью удаления жидкостных пробок.At the late stage of field development, sufficient gas flow rates in the wells and gas gathering network to completely remove the accumulated formation and condensation fluid are not always achieved. Liquid plugs increase the hydraulic resistance to gas flow and worsen the gas-dynamic characteristics of the system: reservoir-well-gas gathering network (GSS). To reduce losses, geological and technological measures are being taken to remove liquid plugs.
Одним из распространенных технических решений по борьбе с жидкостными пробками в ГСС является применение устьевых сепараторов, которые позволяют существенно сократить объем жидкости, попадающей в шлейф вместе с потоком скважинной продукции.One of the common technical solutions to combat liquid plugs in HSS is the use of wellhead separators, which can significantly reduce the volume of liquid that enters the plume along with the flow of well production.
Из области техники известны устройства сепарации для отделения жидкой фракции из газового потока [RU 2423169, опубликовано 10.07.2011, RU 2674948, опубликовано: 13.12.2018], работа которых основана на завихрении газового потока, проходящего через сепарационные элементы.Separation devices for separating the liquid fraction from a gas stream are known from the technical field [RU 2423169, published on 07/10/2011, RU 2674948, published: 12/13/2018], the operation of which is based on the swirl of the gas flow passing through the separation elements.
Известные устройства недостаточно эффективны при удалении жидкости и твердых механических примесей при сепарации газового потока, особенно на поздней стадии разработки месторождения, когда увеличивается скорость потока газа в скважинах и газосборной сети и необходимо полное удаление скапливающейся пластовой и конденсационной жидкости из такого потока.Known devices are not effective enough in removing liquid and solid mechanical impurities during gas flow separation, especially at a late stage of field development, when the gas flow rate in the wells and the gas gathering network increases and it is necessary to completely remove the accumulating reservoir and condensation fluid from such a stream.
Известен сепаратор [RU 173761, опубликовано 11.09.2017], содержащий цилиндрический корпус, разделенный на вихревую и дополнительную камеры; входной и выходной патрубки, сепарационный элемент и дренажную трубу; входной патрубок соединен с дефлектором-завихрителем, выход которого расположен в вихревой камере.Known separator [RU 173761, published 09/11/2017], containing a cylindrical body, divided into a vortex and an additional chamber; inlet and outlet pipes, separation element and drain pipe; the inlet branch pipe is connected to a swirler deflector, the outlet of which is located in the vortex chamber.
Недостатком известного сепаратора является сложность конструкции сепаратора, сепаратор содержит много деталей, поток очищаемого газа несколько раз меняет направление движения, создавая дополнительную динамическую нагрузку на работу сепаратора, что препятствует применение известного сепаратора при больших скоростях потока очищаемого газа.The disadvantage of the known separator is the complexity of the design of the separator, the separator contains many parts, the flow of the purified gas changes direction several times, creating an additional dynamic load on the operation of the separator, which prevents the use of the known separator at high flow rates of the purified gas.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является создание устьевого сепаратора, позволяющего существенно сократить объем жидкости, попадающей в шлейф вместе с потоком скважинной продукции.The technical problem that the proposed utility model is aimed at is the creation of a wellhead separator that can significantly reduce the volume of fluid entering the plume along with the flow of well products.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности сепарации за счет применения двухступенчатой сепарации газового потока.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of separation through the use of a two-stage separation of the gas stream.
Технический результат достигается тем, что сепаратор содержит цилиндрический корпус, разделенный на камеры; входной и выходной патрубки, дренажную трубу, сепарационным элемент с завихрителем, согласно полезной модели к входному патрубку присоединен дополнительный патрубок направления входящего потока, являющийся продолжением указанного входящего патрубка, внутри корпуса размещены два сепарационных элемента, каждый из сепарационных элементов включает статический лопастной завихритель, закрепленный неподвижно в направляющем кольце, которое закреплено на разделительной пластине, разделяющей сепаратор на камеры, при этом разделительная пластина, на которой расположен первый сепарационный элемент, отделяет предварительную камеру и камеру первой ступени сепарации, разделительная пластина, на которой расположен второй сепарационный элемент разделяет камеру первой ступени с камерой второй ступени сепарации, выход патрубка направления входящего потока, сепарационные элементы расположены соосно, в нижней части сепаратора выполнена наклонная перегородка с перфорированными отверстиями для слива жидкой фракции в отсек накопления.The technical result is achieved in that the separator contains a cylindrical body divided into chambers; inlet and outlet pipes, a drain pipe, a separation element with a swirler, according to the utility model, an additional inlet flow direction pipe is connected to the inlet pipe, which is a continuation of the specified inlet pipe, two separation elements are placed inside the housing, each of the separation elements includes a static bladed swirler fixed motionlessly in the guide ring, which is fixed on the dividing plate dividing the separator into chambers, while the dividing plate, on which the first separation element is located, separates the preliminary chamber and the chamber of the first separation stage, the dividing plate, on which the second separation element is located, separates the first stage chamber from chamber of the second stage of separation, the outlet of the branch pipe for the direction of the incoming flow, the separation elements are located coaxially, in the lower part of the separator there is an inclined partition with perforated holes for draining the liquid filter raki in the accumulation compartment.
Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами.The essence of the utility model is illustrated by the following graphic materials.
Фиг. 1 - Схема сепаратора, продольный разрез;Fig. 1 - Scheme of the separator, longitudinal section;
фиг. 2 - Схема сепаратора в аксонометрической проекции.fig. 2 - Scheme of the separator in axonometric projection.
Сепаратор состоит из следующих элементов:The separator consists of the following elements:
1 - цилиндрический корпус;1 - cylindrical body;
2 - входной патрубок;2 - inlet pipe;
3 - выходной патрубок;3 - outlet pipe;
4 - патрубок направления входящего потока;4 - branch pipe for the direction of the incoming flow;
Сепарационный элемент первой ступени сепарации:Separation element of the first separation stage:
5 - статический лопастной завихритель первой ступени сепарации;5 - static blade swirler of the first stage of separation;
6 - кольцо завихрите ля первой ступени сепарации;6 - swirler ring for the first separation stage;
7 - разделительная пластина лопастного завихрителя первой ступени сепарации;7 - dividing plate of the blade swirler of the first stage of separation;
Сепарационный элемент второй ступени сепарации:Separation element of the second separation stage:
8 - статический лопастной завихритель второй ступени сепарации;8 - static blade swirler of the second stage of separation;
9 - кольцо завихрителя второй ступени сепарации;9 - swirler ring of the second separation stage;
10 - разделительная пластина лопастного завихрителя второй ступени сепарации;10 - dividing plate of the blade swirler of the second stage of separation;
11 - входная камера сепаратора;11 - inlet chamber of the separator;
12 - камера первой ступени сепарации;12 - chamber of the first stage of separation;
13 - камера второй ступени сепарации;13 - chamber of the second stage of separation;
14 - наклонная перегородка, отделяющая отсек накопления жидкости с твердыми механическими примесями от камер сепарации;14 - inclined partition separating the liquid accumulation compartment with solid mechanical impurities from the separation chambers;
15 - отсек накопления отделенной жидкости с механическими примесями;15 - compartment for the accumulation of separated liquid with mechanical impurities;
16 - перфорированные отверстия наклонной перегородки для слива жидкости с механическими примесями в отсек накопления;16 - perforated holes of the inclined partition for draining liquid with mechanical impurities into the accumulation compartment;
17 - дренажная труба.17 - drainage pipe.
Общим с близким аналогом является то, что сепаратор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, входной 2, выходной 3 патрубки при этом сепаратор дополнительно снабжен патрубком направления входящего потока 4, который расположенный внутри сепаратора, и является продолжением входящего патрубка 2.In common with a close analogue is that the separator contains a horizontal
Конструктивной особенностью предлагаемого сепаратора является наличие двух, соосно расположенных сепарационных элемента.The design feature of the proposed separator is the presence of two coaxially located separation element.
Сепарационный элемент первой ступени сепарации, состоит из статического лопастного завихрителя 5 первой ступени сепарации, который неподвижно расположен в направляющем кольце 6, и крепится сварным соединением и вместе с указанным лопастным завихрителем 5 кольцо закреплено на разделительной пластине 7.The separation element of the first separation stage consists of a
Сепарационный элемент второй ступени сепарации по конструкции аналогичен элементу первой ступени и состоит из статического лопастного завихрителя 8 второй ступени сепарации, который расположен в кольце 9, закрепленным на разделительной пластине 10.The separation element of the second separation stage is similar in design to the element of the first stage and consists of a
Опорные пластины 7 и 10 разделяют сепаратор на входную камеру 11, камеру первой ступени сепарации 12 и камеру второй ступени сепарации 13. В нижней части сепаратора выполнена наклонная перегородка 14, отделяющая отсек накопления 15 жидкости и твердых механических примесей от камер сепарации 11, 12, 13. Наклон перегородки выполнен от камеры 13 в сторону камеры 11, таким образом, чтобы оседающая в сепараторе жидкость стекала к перфорированным отверстиям 16 наклонной перегородки 14, и через указанные отверстия стекала в отсек накопления 15, из которого отвод на утилизацию осуществляется через дренажную трубу 17.
Сепарационные элементы первой и второй ступени расположены соосно для создания и прохождения вихревого потока.The separation elements of the first and second stages are located coaxially to create and pass a vortex flow.
Статический лопастной завихритель 5 расположен у патрубка направления входного потока 4 входного патрубка и предназначен для формирования вращательного (вихревого) движения газового потока в камере 12 сепаратора.The
Внутренняя стенка корпуса 1, и опорная пластина 10 образуют улавливающий карман в камере 12, в котором происходит отвод из вихревого потока движущихся частиц жидкости и механических примесей, прижатых центробежной силой к внутренней стенке корпуса 1 сепаратора. Под действием гравитационной силы жидкость с механическими примесями стекает к наклонной перегородке 14, и через отверстия 16, попадает в отсек 15.The inner wall of the
Предлагаемый сепаратор имеет две ступени с сепарационными элементами отделенные наклонной перегородкой от камер сепарации. Такое исполнение позволяет избежать беспрепятственного попадания жидкости в выходной патрубок 3 из входной камеры 11 сепарации, увеличивает эффективность сепарации.The proposed separator has two stages with separation elements separated by an inclined partition from the separation chambers. This design allows you to avoid unhindered ingress of liquid into the
Для отвода жидкости с механическими примесями в сепаратаре устанавливается вертикальная дренажная труба 17. Нижний конец дренажной трубы 17 закреплен в наклонной перегородке 14, а другой конец закреплен в верхней части корпуса 1.To drain liquid with mechanical impurities, a
Сепаратор работает следующим образом. В заявляемой полезной модели описывается сепаратор газовый вихревого типа, который работает следующим образом.The separator works as follows. The claimed utility model describes a vortex-type gas separator, which operates as follows.
Газожидкостной поток с увеличенным количеством жидкости, который необходимо очистить от жидкости и механических примесей, из трубопровода подводят в сепаратор через входной патрубок 1, и патрубок 4, который направляет поток на сепарационный элемент первой ступени сепарации.The gas-liquid flow with an increased amount of liquid, which must be cleaned of liquid and mechanical impurities, is fed from the pipeline into the separator through the
Посредством статического лопастного завихрителя 5 первой ступени сепарации газожидкостному потоку придается необходимое ускорение и направление движения, позволяющее на первом этапе задать необходимые газодинамические характеристики для формирования центробежного принципа сепарации газа.By means of a static
Кольцо 6 завихрителя 5 изменяет направление движения газа и совместно с завихрителем 5 формирует его вихревое движение соосно сепарационного элемента в камере 12, осуществляя первую ступень сепарации.The
В пространстве, камеры 12 первой ступени сепарации из газового потока выделяется основная масса жидкости и механических примесей. Основное количество жидкости и механических примесей отбрасываются центробежной силой на стенки корпуса 1 сепаратора и движутся по ней в направлении вращения газового потока, и под действием гравитационных сил стекает к на наклонную перегородку 14 и далее, через перфорированные отверстия 16 в отсек накопления жидкой фазы 16.In space, the
Аэрозольная фракция жидкости и механических примесей, не осевшая в первой ступени сепарации смешиваясь, попадает на наружную поверхность лопастей завихрителя 8 второй ступени сепарации и транспортируется газовым потоком через щелевые каналы с приданием вращательного движения соосно с первой ступенью сепарации.The aerosol fraction of liquid and mechanical impurities, which did not settle in the first separation stage, being mixed, falls on the outer surface of the
Остатки жидкости, попавшие в камеру 13 второй ступени сепарации в виде пленки под действием сил гравитации оседают на поверхность наклонной перегородки 14, стекают в отсек 15.The liquid residues that have entered the
Таким образом, за счет многоступенчатой очистки газожидкостного потока от жидкости и механических примесей решается задача повышения степени очистки газового потока с большим содержанием жидкости.Thus, due to the multi-stage purification of the gas-liquid flow from liquid and mechanical impurities, the problem of increasing the degree of purification of a gas flow with a high liquid content is solved.
Опытный образец предлагаемого сепаратора в 2021 году был изготовлен на предприятии заявителя. Были проведены промысловые испытания на скважинах Медвежьего нефтегазоконденсатного месторождения совместно с системой утилизации пластовой жидкости. Сепаратор показал высокую эффективность по отделению жидкой фазы с механическими примесями при очитке газового потока, поступающего из скважины.A prototype of the proposed separator in 2021 was manufactured at the applicant's enterprise. Field tests were carried out at the wells of the Medvezhye oil and gas condensate field in conjunction with a reservoir fluid disposal system. The separator showed high efficiency in separating the liquid phase with mechanical impurities when cleaning the gas flow coming from the well.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211920U1 true RU211920U1 (en) | 2022-06-28 |
Family
ID=
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1820558A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-22 | Luigi Perillo | A cyclone separator with internal filter |
RU2311946C1 (en) * | 2006-12-25 | 2007-12-10 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex type gaseous separator |
US7434694B1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-10-14 | Fisher-Klosterman, Inc. | Cyclone separator with stacked baffles |
RU2423169C2 (en) * | 2006-02-13 | 2011-07-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
RU2612739C1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-03-13 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Gas-liquid separator |
RU173761U1 (en) * | 2017-06-23 | 2017-09-11 | Владимир Анатольевич Власов | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR |
RU195516U1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-01-30 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Separation unit for primary separation of oil well products |
RU2736035C2 (en) * | 2017-11-16 | 2020-11-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Gas-dynamic separator (versions) |
RU2760690C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-11-29 | Валентин Николаевич Косенков | Centrifugal-vortex two-flow separator |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2423169C2 (en) * | 2006-02-13 | 2011-07-10 | Альфа Лаваль Корпорейт Аб | Centrifugal separator |
EP1820558A1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-08-22 | Luigi Perillo | A cyclone separator with internal filter |
US7434694B1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-10-14 | Fisher-Klosterman, Inc. | Cyclone separator with stacked baffles |
RU2311946C1 (en) * | 2006-12-25 | 2007-12-10 | Валерий Григорьевич Биндас | Vortex type gaseous separator |
RU2612739C1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-03-13 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Gas-liquid separator |
RU173761U1 (en) * | 2017-06-23 | 2017-09-11 | Владимир Анатольевич Власов | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR |
RU2736035C2 (en) * | 2017-11-16 | 2020-11-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Gas-dynamic separator (versions) |
RU195516U1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-01-30 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Separation unit for primary separation of oil well products |
RU2760690C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-11-29 | Валентин Николаевич Косенков | Centrifugal-vortex two-flow separator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6709500B1 (en) | System for separating entrained liquid from a gas stream using a sloped vessel | |
US7025890B2 (en) | Dual stage centrifugal liquid-solids separator | |
US3439810A (en) | Centrifugal separator | |
US5866000A (en) | Apparatus for separating dispersed liquid from a continuous fluid | |
WO2010002238A1 (en) | Wet gas separator | |
US3724669A (en) | Screen installation | |
EP2463008A1 (en) | A separator for separating a fluid flow of gas with a dispersed phase | |
RU58379U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR (OPTIONS) | |
RU211920U1 (en) | SEPARATOR | |
RU73801U1 (en) | SEPARATOR GAS-LIQUID VERTICAL VORTEX TYPE | |
RU2379121C1 (en) | Vortex centrifugal separator | |
EP0258359B1 (en) | Method of separating a medium in different components by means of gravity | |
RU2221625C1 (en) | Small-sized highly-efficient separator | |
RU2372146C1 (en) | Two-phase flow centrifugal separator | |
RU2366489C1 (en) | Vortex-type gas separator | |
RU2203125C1 (en) | Separator for finely-dispersed dropping liquid | |
RU2346727C1 (en) | Gas separator of vortex type | |
AU1481800A (en) | Curved inlet vanes in a secondary separator of a gas/oil separator arrangement | |
RU2056135C1 (en) | Multistaged separator | |
RU2452555C1 (en) | Vortex-type gas-fluid separator | |
SU1066629A1 (en) | Separator | |
RU2729572C1 (en) | Separator for gas cleaning | |
RU66972U1 (en) | GAS VORTEX VALVE SEPARATOR | |
RU2064326C1 (en) | Separator | |
RU2188062C1 (en) | Separator |