RU2152241C1 - Device for petroleum preparation - Google Patents
Device for petroleum preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152241C1 RU2152241C1 RU97119356A RU97119356A RU2152241C1 RU 2152241 C1 RU2152241 C1 RU 2152241C1 RU 97119356 A RU97119356 A RU 97119356A RU 97119356 A RU97119356 A RU 97119356A RU 2152241 C1 RU2152241 C1 RU 2152241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- oil
- gas
- petroleum
- zone
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области подготовки нефти и может быть использовано для разделения добываемой нефти на газ, нефть и воду с получением стабильных газа и нефти в условиях месторождений. Наиболее целесообразно использование предлагаемого аппарата на малых, удаленных и морских нефтяных месторождениях. The invention relates to the field of oil preparation and can be used to separate the produced oil into gas, oil and water to obtain stable gas and oil in the field. The most appropriate use of the proposed apparatus in small, remote and offshore oil fields.
В настоящее время подготовку нефти на промыслах осуществляют в основном в двух- и трехфазных сепараторах типа а.с. СССР N 747490, B 01 D 17/04, БИ N 26, 80 г.; N 1757702, B 01 D 17/00, БИ N 32, 92 г., N 965455, B 01 D 19/00, БИ N 38, 82 г., N 1367997, B 01 D 19/00, БИ N 3, 89 г., N 1542570, B 01 D 19/00, БИ N 6, 90 г., заявка ФРГ N 2433960, C 10 G 33/06, опубл. 05.02.76 г. , заявка ФРГ N 2236673, B 01 D 17/02, опубл. 30.08.73 г., заявка Японии N 53-36187, B 01 D 17/02, опубл. 30.02.78 г., заявка Японии N 54-2691, B 01 D 17/02, опубл. 10.02.79 г. Эти аппараты позволяют провести предварительные обезвоживание и сепарацию нефти на промыслах с довольно высоким качеством. Но в них невозможно провести стабилизацию продуктов разделения - нефти и газа. В результате в процессе их хранения и транспорта происходит выделение из них летучих фракций - из нефти, а из газа - конденсата. Это нарушает работу магистральных трубопроводов, загрязняет окружающую среду, приводит к потерям ценных углеводородов. Currently, oil preparation in the fields is carried out mainly in two- and three-phase separators of the type a.s. USSR N 747490, B 01 D 17/04, BI N 26, 80 g .; N 1757702, B 01 D 17/00, BI N 32, 92 g., N 965455, B 01 D 19/00, BI N 38, 82 g., N 1367997, B 01 D 19/00, BI N 3, 89 g., N 1542570, B 01 D 19/00, BI N 6, 90 g., FRG application N 2433960, C 10 G 33/06, publ. 02/05/76, the application of Germany N 2236673, B 01 D 17/02, publ. 08/30/73, the application of Japan N 53-36187, B 01 D 17/02, publ. 02/30/78, Japanese application N 54-2691, B 01 D 17/02, publ. 02/10/79, These devices allow for preliminary dehydration and oil separation in the fields with fairly high quality. But in them it is impossible to stabilize the separation products - oil and gas. As a result, during their storage and transport, volatile fractions are extracted from them - from oil, and from gas - condensate. This disrupts the operation of main pipelines, pollutes the environment, and leads to the loss of valuable hydrocarbons.
Для снижения потерь легких фракций нефти разработаны системы их улавливания (кн. В.Н.Тронов "Промысловая подготовка нефти за рубежом". М., Недра, 1983 г., стр. 72-100), системы стабилизации нефти (кн. К.С. Каспарьянц и др. "Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа". М., Недра, 1977 г., стр. 36; кн. Каспарьянца К.С. "Промысловая подготовка нефти и газа". М. , Недра, 1973 г., стр. 116, системы улавливания и подготовки нефтяных газов, стр. 238, 36-37; а.с. СССР N 1326605, C 10 G 7/00, БИ N 28, 87 г.). To reduce the loss of light oil fractions, systems for their recovery were developed (Prince V.N. Tronov “Field oil preparation abroad. M., Nedra, 1983, pp. 72-100), oil stabilization systems (Prince K. S. Kasparyants et al. “Processes and apparatuses for oil and gas field preparation facilities.” M., Nedra, 1977, p. 36; prince KS Kasparyants “Oil and gas field preparation.” M., Nedra, 1973, p. 116, systems for the capture and treatment of petroleum gases, p. 238, 36-37; USSR AS N 1326605, C 10 G 7/00, BI N 28, 87).
Отделившийся при сепарации нефти газ (нефтяной газ) также требует специальной подготовки - обезвоживание (осушка), отбензинивание, очистка от H2S, CO2 (кн. В.И.Бараз "Добыча нефтяного газа". М., Недра, 1983 г., стр. 52-96).The gas (oil gas) separated during the separation of oil also requires special preparation — dehydration (dehydration), topping, and purification of H 2 S, CO 2 (Prince V.I. Baraz “Oil Gas Production.” M., Nedra, 1983 ., pp. 52-96).
Все эти системы отличаются большим количеством сложного оборудования, аппаратуры и экономически выгодны в основном для центральных пунктов сбора продукции нефтедобычи, но не для месторождений, тем более удаленных, с небольшим количеством скважин или с низкой добычей. All these systems are distinguished by a large number of sophisticated equipment and instruments and are economically advantageous mainly for central oil production collection points, but not for fields, especially remote ones, with a small number of wells or with low production.
В качестве прототипа, по числу существенных признаков, принят аппарат для разделения и дегазации жидкостей (а.с. СССР N 1153946, B 01 D 19/00, БИ N 17, 85 г.). Он включает горизонтальную емкость с патрубками входа смеси и вывода отделившихся фаз, разделенную на секции отстоя смеси и сбора подготовленной нефти. В емкости установлен циклон для предварительной сепарации газа из нефти и подготовки ее к обезвоживанию. As a prototype, according to the number of essential features, an apparatus for separation and degassing of liquids was adopted (AS USSR N 1153946, B 01 D 19/00, BI N 17, 85). It includes a horizontal tank with nozzles for the inlet of the mixture and the output of the separated phases, divided into sections of the sludge mixture and the collection of prepared oil. A cyclone is installed in the tank for preliminary separation of gas from oil and its preparation for dehydration.
Этот аппарат, также как и приведенные выше, не позволяет получать на месторождении высококачественные стабильные нефть и нефтяной газ. This apparatus, as well as the above ones, does not allow obtaining high-quality stable oil and oil gas at the field.
Задачей предложенного изобретения является создание аппарата подготовки стабильной нефти на промыслах, особенно для малых месторождений, с высоким качеством получаемых на месторождениях продуктов подготовки сырой нефти ( в том числе и нефтяного газа, содержащего минимальное количество высококипящих компонентов), при низких капитальных вложениях, металлоемкости и энергоемкости аппарата, удовлетворяющего требованиям экологической обстановки районов нефтедобычи. The objective of the proposed invention is the creation of an apparatus for the preparation of stable oil in the fields, especially for small fields, with high quality obtained at the fields of products for the preparation of crude oil (including oil gas containing a minimum amount of high boiling components), with low capital investment, metal consumption and energy intensity apparatus that meets the environmental requirements of oil production areas.
Поставленная задача решается за счет того, что аппарат подготовки нефти на промыслах, включающий горизонтальную емкость с патрубками ввода сырой нефти и вывода отделившихся фаз, в котором емкость включает отстойную секцию и секцию сбора подготовленной нефти с присоединенным к патрубку ввода сырой нефти циклоном, предназначенным для предварительной сепарации сырой нефти и подготовки ее для обезвоживания, снабжен вертикальной секцией, установленной над отстойной секцией аппарата. В секции сбора подготовленной нефти аппарат оборудован нагревателем, погруженным в подготовленную нефть. Нагреватель позволяет стабилизировать подготовленную нефть за счет перевода в газовую фазу содержащихся в ней легких углеводородов. Вертикальная секция разделена по высоте на три зоны. На нижнюю зону, в которой с зазором по отношению к стенкам вертикальной секции, образующим с поверхностью емкости карманы, установлен циклон, выход из которого соединен с газовым пространством отстойной секции аппарата. Карманы предназначены доя сбора в них газового конденсата и имеют патрубок для его вывода, т.е. конденсат не повышает нагрузки на аппарат по жидкости и не попадает в подготовленную нефть. Он представляет собой широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ) и может быть использован как конечный продукт подготовки нефти в аппарате). Газовое пространство нижней зоны соединено с газовым пространством секции сбора подготовленной нефти, что позволяет переводить выделяющиеся под действием нагревателя легкие углеводороды в поток газа, отсепарированного из сырой нефти, минуя отстойную секцию аппарата. Этому же способствует перегородка, герметично прикрепленная к верхней части корпуса емкости и опущенная в слой нефти в отстойной секции. Эти конструктивные особенности аппарата позволяют оптимально распределять по газовым зонам потоки углеводородных газов с разными составами. В верхней зоне вертикальной секции распложены массообменное устройство и распределитель для орошения его конденсатом. В этой зоне проходит стабилизация газообразных углеводородов, отсепарированных в циклоне и отстойной секции и выделившихся при нагревании подготовленной нефти. Средняя зона вертикальной секции снабжена устройством для перераспределения потоков газа из нижней зоны и конденсата из верхней зоны. Это устройство может быть выполнено в виде горизонтальных полуперегородок, расположенных по вертикали в шахматном порядке. Т.е. средняя зона вертикальной секции перемешивает газовые потоки сепарации нефти и ее стабилизации и эту смесь направляет на смешение с конденсатом из верхней зоны. Путь прохождения этих потоков по средней зоне увеличивается без повышения высоты этой зоны, а увеличение пути повышает качество и газа, и конденсата. The problem is solved due to the fact that the oil preparation apparatus at the fields, including a horizontal tank with crude oil inlet and separated phase inlets, in which the tank includes a settling section and a prepared oil collection section with a cyclone attached to the crude oil inlet, intended for preliminary separation of crude oil and preparing it for dehydration, is equipped with a vertical section mounted above the settling section of the apparatus. In the prepared oil collection section, the apparatus is equipped with a heater immersed in the prepared oil. The heater allows you to stabilize the prepared oil by transferring the light hydrocarbons contained in it into the gas phase. The vertical section is divided in height into three zones. A cyclone is installed in the lower zone, with a gap with respect to the walls of the vertical section forming pockets with the surface of the container, the outlet from which is connected to the gas space of the settling section of the apparatus. Pockets are designed to collect gas condensate in them and have a pipe for its output, i.e. condensate does not increase the load on the apparatus by liquid and does not enter the prepared oil. It is a wide fraction of light hydrocarbons (BFLH) and can be used as the final product of oil preparation in the apparatus). The gas space of the lower zone is connected to the gas space of the prepared oil collection section, which makes it possible to transfer light hydrocarbons released under the action of the heater into a gas stream separated from crude oil, bypassing the settling section of the apparatus. This is also facilitated by a partition tightly attached to the upper part of the tank body and lowered into the oil layer in the settling section. These design features of the apparatus make it possible to optimally distribute flows of hydrocarbon gases with different compositions over gas zones. In the upper zone of the vertical section there is a mass transfer device and a distributor for irrigation with condensate. In this zone, stabilization of gaseous hydrocarbons, separated in the cyclone and sedimentation section and released during heating of the prepared oil, takes place. The middle zone of the vertical section is equipped with a device for redistributing gas flows from the lower zone and condensate from the upper zone. This device can be made in the form of horizontal partitions arranged vertically in a checkerboard pattern. Those. the middle zone of the vertical section mixes the gas flows of oil separation and its stabilization, and this mixture is sent to mix with condensate from the upper zone. The path of these flows through the middle zone increases without increasing the height of this zone, and an increase in the path increases the quality of both gas and condensate.
Вышесказанное позволяет проследить функциональную взаимосвязь существенных признаков, заявленных в формуле изобретения и характеризующих аппарат подготовки нефти. А именно - взаимосвязь между секцией сбора подготовленной нефти с установленным в ней нагревателем и вертикальной секцией, а также между гидроциклоном циклоном и секциями аппарата и газовыми пространствами каждой секции (в т.ч. с газовыми пространствами, образованными перегородкой между ними в емкости аппарата). В предлагаемом аппарате все ценные легкие углеводороды находятся в непрерывном контакте, перераспределяются по всему его объему. Это интенсифицирует все процессы и позволяет при меньших объемах аппарата достигать более высоких показателей разделения конечных продуктов, в том числе и выходящего из аппарата газа, что особенно важно для малых и удаленных месторождений, на которых такого результата невозможно достичь даже с применением отдельно установленных трехфазных сепараторов и массообменных стабилизационных колонн. The above allows us to trace the functional relationship of the essential features claimed in the claims and characterizing the apparatus for the preparation of oil. Namely, the relationship between the prepared oil collection section with the heater installed in it and the vertical section, as well as between the hydrocyclone cyclone and the apparatus sections and the gas spaces of each section (including the gas spaces formed by a partition between them in the apparatus tank). In the proposed apparatus, all valuable light hydrocarbons are in continuous contact, redistributed throughout its entire volume. This intensifies all processes and allows for smaller apparatus volumes to achieve higher separation rates of the final products, including gas leaving the apparatus, which is especially important for small and remote fields in which this result cannot be achieved even using separately installed three-phase separators and mass transfer stabilization columns.
На чертеже приведено изображение аппарата, а также принципиальная схема установки в разрезе. The drawing shows an image of the apparatus, as well as a schematic diagram of the installation in section.
Аппарат для подготовки нефти на промыслах содержит емкость 1 с штуцерами ввода разделяемой смеси 2 и вывода отделившихся фаз - воды 3, нефти - 4, газа - 5, газового конденсата - 6, вертикальная секция 7 разделена по высоте на нижнюю 8, среднюю 9 и верхнюю 10 зоны. В нижней зоне установлен циклон 11, образующий со стенками вертикальной секции и поверхностью емкости карманы 12. В средней зоне установлен перераспределитель потоков 13, а в верхней - массообменное устройство 14 и распределитель конденсатного орошения 15. Емкость 1 аппарата для подготовки нефти разделена перегородкой 16 на отстойную секцию 17 и секцию 18 сбора подготовленной нефти. В секции 18 расположен подогреватель 19 погруженный в нефть. Газовое пространство емкости разделено перегородкой 20. Газовое пространство зоны 8 соединено с газовым пространством секции 18 трубой 21, а с газовым пространством секции 17 трубой 22. В схему входят сепаратор 23 для несконденсировавшихся газов и 24 для конденсата из кармана 12. The apparatus for preparing oil in the fields contains a container 1 with fittings for introducing a shared mixture 2 and outputting the separated phases — water 3, oil — 4, gas — 5, gas condensate — 6, the vertical section 7 is divided by height into lower 8, middle 9 and upper 10 zones. In the lower zone, a cyclone 11 is installed, forming pockets 12 with the walls of the vertical section and the surface of the tank 12. In the middle zone, a flow redistributor 13 is installed, and in the upper zone there is a mass transfer device 14 and a condensate irrigation distributor 15. The capacity of 1 oil preparation apparatus is divided by a partition 16 into a settling tank section 17 and section 18 of the collection of prepared oil. In section 18 is a heater 19 immersed in oil. The gas space of the tank is divided by a partition 20. The gas space of zone 8 is connected to the gas space of section 18 by a pipe 21, and to the gas space of section 17 by a pipe 22. A separator 23 for non-condensing gases and 24 for condensate from a pocket 12 is included in the circuit.
Работа аппарата. Сырая газонасыщенная нефть, обработанная деэмульгатором и нагретая до 50-60oC поступает через штуцер ввода смеси 2 на вход в циклон 11. В нем под действием центробежных сил смесь расслаивается на механические примеси, воду, нефть и газ. Механические примеси, вода и нефть стекают в отстойную секцию 17 емкости 1, а газ поступает в среднюю зону 9 вертикальной секции 7. В отстойной секции 17 происходит отделение за счет сил гравитации нефти и газа от механических примесей и воды. Вода и мехпримеси оседают на дне отстойной секции (или в специальном сборнике этой секции) и выводятся из аппарата через штуцер 3. Отделившаяся нефть перетекает под перегородкой 20 через перегородку 16 в секцию сбора подготовленной нефти, а газ задерживается перегородкой 20 и через трубу 22 циклона поступает в вертикальную секцию 7. В зоне сбора подготовленная нефть подвергается нагреву подогревателем 19 до температуры 130-140oC. При этом из нее выделяются остаточный растворенный нефтяной газ и летучие нефтяные фракции. Они скапливаются в газовом пространстве секции сбора подготовленной нефти, ограниченном перегородкой 20 и по трубе 21 попадают в газовое пространство нижней зоны 8 секции 7. Здесь они смешиваются с нефтяным газом из циклона и поступают в среднюю зону 9 секции 7, где входят в контакт с конденсатом из верхней секции 10. Усредненная газовая смесь поступает в массообменное устройство 14, в котором под действием орошения конденсатом из сепаратора 23, поступающего в распределитель орошения 15, летучие углеводороды подвергаются стабилизации. Стекающий по массообменному устройству 14 конденсат насыщается более тяжелыми фракциями легких углеводородов, образуя ШФЛУ, и попадает в карман 12 нижней зоны вертикальной секции 7, откуда отводится через штуцер 6 в сепаратор 24. Стабилизированные в верней зоне вертикальной секции углеводородные газы с минимальным содержанием высококипящих компонентов, выводятся через штуцер 5. Стабильная подготовленная нефть уходит из аппарата через штуцер 4, а вода через штуцер 3 направляется на подготовку.The operation of the apparatus. Crude gas saturated oil treated with a demulsifier and heated to 50-60 o C enters through the inlet of the mixture 2 to the inlet of the cyclone 11. In it, under the action of centrifugal forces, the mixture is stratified into mechanical impurities, water, oil and gas. Mechanical impurities, water and oil flow into the settling section 17 of the tank 1, and the gas enters the middle zone 9 of the vertical section 7. In the settling section 17, oil and gas are separated from the mechanical impurities and water by gravity. Water and solids are deposited at the bottom of the settling section (or in a special collection box of this section) and are discharged from the apparatus through the nozzle 3. The separated oil flows under the baffle 20 through the baffle 16 into the prepared oil collection section, and the gas is retained by the baffle 20 and flows through the cyclone pipe 22 into the vertical section 7. In the collection zone, the prepared oil is heated by a heater 19 to a temperature of 130-140 o C. In this case, the residual dissolved oil gas and volatile oil fractions are released from it. They accumulate in the gas space of the prepared oil collection section, bounded by a baffle 20 and through pipe 21 enter the gas space of the lower zone 8 of section 7. Here they are mixed with oil gas from the cyclone and enter the middle zone 9 of section 7, where they come into contact with condensate from the upper section 10. The averaged gas mixture enters the mass transfer device 14, in which volatile hydrocarbons are stabilized by condensate irrigation from the separator 23 entering the irrigation distributor 15. The condensate flowing through the mass transfer device 14 is saturated with heavier fractions of light hydrocarbons, forming BFLH, and enters the pocket 12 of the lower zone of the vertical section 7, from where it is discharged through the nozzle 6 to the separator 24. Hydrocarbon gases stabilized in the upper zone of the vertical section with a minimum content of high-boiling components are discharged through the nozzle 5. Stable prepared oil leaves the apparatus through the nozzle 4, and water through the nozzle 3 is sent to the preparation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97119356A RU2152241C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Device for petroleum preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97119356A RU2152241C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Device for petroleum preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97119356A RU97119356A (en) | 1999-09-10 |
| RU2152241C1 true RU2152241C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=20199245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97119356A RU2152241C1 (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | Device for petroleum preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2152241C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463097C1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Heat exchanger |
| CN104707364A (en) * | 2015-03-16 | 2015-06-17 | 中国海洋石油总公司 | Oil-water separation device and oil-water separation method |
-
1997
- 1997-11-06 RU RU97119356A patent/RU2152241C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463097C1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Heat exchanger |
| CN104707364A (en) * | 2015-03-16 | 2015-06-17 | 中国海洋石油总公司 | Oil-water separation device and oil-water separation method |
| CN104707364B (en) * | 2015-03-16 | 2017-01-04 | 中国海洋石油总公司 | Oil-water separation device and oil-water separation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4767424A (en) | Column for removing liquid from a gas | |
| US6709500B1 (en) | System for separating entrained liquid from a gas stream using a sloped vessel | |
| CN104667579B (en) | Method and device for strengthening oil-water separation and coupled desalting functions in cold low pressure separator | |
| US3273318A (en) | De-sanding emulsion treater | |
| US3228174A (en) | Multiphase fluid separation | |
| US1878467A (en) | Apparatus for treating hydrocarbons | |
| CN201692695U (en) | High water content oil, gas and water three-phase efficient separator | |
| US1940794A (en) | Treated oil settling device | |
| US11679343B2 (en) | Inclined linear multi-phase gravity separation system | |
| CA1083978A (en) | Two-stage decanter | |
| GB1452585A (en) | Apparatus for separating mixed liquids | |
| US8465572B1 (en) | Horizontal heater treater | |
| CN204447409U (en) | Water-oil separating and coupling demineralizer in a kind of strengthening cold low separator | |
| US1983762A (en) | Fractionating apparatus | |
| US1804743A (en) | Apparatus for desludging liquids | |
| RU2152241C1 (en) | Device for petroleum preparation | |
| CA2108297A1 (en) | Oil/water separation process | |
| US3246451A (en) | Liquid distribution system | |
| WO2013154436A1 (en) | Inlet device for dehydration towers | |
| US2528426A (en) | Solvent extraction apparatus | |
| CN202786135U (en) | Super heavy oil steam treatment device | |
| RU125483U1 (en) | THREE PHASE SEPARATOR | |
| RU196274U1 (en) | Three-phase oil separator | |
| RU2053008C1 (en) | Method for separation of unstable emulsions and device for its embodiment | |
| SU1152609A1 (en) | Bubble extractor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111107 |