RU2587816C1 - Устройство для эжекции низконапорного газа с механизмом стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости - Google Patents
Устройство для эжекции низконапорного газа с механизмом стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587816C1 RU2587816C1 RU2015106451/06A RU2015106451A RU2587816C1 RU 2587816 C1 RU2587816 C1 RU 2587816C1 RU 2015106451/06 A RU2015106451/06 A RU 2015106451/06A RU 2015106451 A RU2015106451 A RU 2015106451A RU 2587816 C1 RU2587816 C1 RU 2587816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- confuser
- injection
- stream
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract 2
- 230000003019 stabilising Effects 0.000 title abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 102100016008 SLIT2 Human genes 0.000 description 4
- 101700045780 SLIT2 Proteins 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static Effects 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Устройство выполнено в виде конфузорно-диффузорного перехода, имеющего профиль Вентури со щелью эжекции в области сужения, и содержит конфузор, диффузор, входной патрубок для подачи газа, расположенный в области сужения и сообщающийся со щелью эжекции с созданием зоны смешения в потоке жидкости. Устройство содержит механизм стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости, включающее узел дренирования жидкости в области щели эжекции для снижения давления до атмосферного, выходной сепаратор газожидкостной смеси с клапаном регулирования для частичного отбора газа высокого давления, соединенный контуром рециркуляции со щелью инжекции для подвода газа в область промежуточного давления в сечении конфузора, расположенной на его образующей, причем входной патрубок оборудован задвижкой. Использование устройства для эжекции низконапорного газа позволяет повысить производительность и надежность работы эжектора при максимальном коэффициенте восстановления давления. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для эжекции газа в поток жидкости в нефтесборных трубопроводах и системах поддержания пластового давления с целью утилизации попутного газа.
Известны эжекторы, предназначенные для смешения двух сред, например воды и газа, в которых одна среда, находясь под давлением, воздействует на другую и, увлекая за собой, выталкивает ее в необходимом направлении и образует смешанный поток. На этом принципе построен эжектор, содержащий сопло, коническую приемную камеру, цилиндрическую камеру смешения, диффузор (Струйные аппараты, 3-е изд., переработанное, М.: Энергоатомиздат, 1989 г., с. 36). Это устройство обладает высоким коэффициентом эжекции и способно создавать разрежение. Недостатком данного устройства является высокий уровень потерь напора при выходе из эжектора.
Известно устройство для эжекции низконапорного газа в поток жидкости (патент РФ №2508477, МПК F04F 5/04, опубликовано 27.02.2014 г.), выполненное в виде конфузорно-диффузорного перехода, имеющего профиль Вентури с щелью эжекции в области сужения, и содержащее конфузор, диффузор, входной патрубок для подачи газа, подведенный к области сужения и сообщающийся с щелью эжекции. Щель эжекции образована внешней конусной поверхностью сопла конфузора и внутренней криволинейной поверхностью входного отверстия диффузора, причем минимальный диаметр входного отверстия диффузора составляет (1,0-1,1) от диаметра сопла конфузора.
Недостатком данной конструкции является нестабильность технологических режимов работы устройства, связанная с жесткими пороговыми условиями существования области низкого давления, необходимой для непрерывного впрыска низконапорного газа в поток жидкости.
Для эжекции попутного нефтяного газа (ПНГ), выделяющегося при сепарации нефти, не требуется разрежения, которое создается потоком жидкости, движущимся со скоростью, близкой к границе кавитационного предела. Газ под давлением 0,1-0,5 МПа (абс) увлекается жидкостным потоком уже при минимальной разности статических давлений. Однако для достижения высокой производительности и надежности работы системы утилизации газа требуется обеспечить стабильность работы эжектора в условиях изменяющегося технологического режима нефтегазового промысла.
Задачей изобретения является повышение производительности и надежности работы эжектора.
Техническим результатом изобретения является достижение стабильной работы эжектора при сохранении высоких значений коэффициента восстановления давления и максимальных мгновенных объемах расхода газа.
Указанный технический результат достигается устройством для эжекции низконапорного газа с механизмом стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости, находящейся под давлением, выполненным в виде конфузорно-диффузорного перехода, имеющего профиль Вентури с щелью эжекции в области сужения, и содержащим конфузор, диффузор, входной патрубок для подачи газа, расположенный в области сужения и сообщающийся с щелью эжекции с созданием зоны смешения в потоке жидкости. В отличие от прототипа устройство содержит механизм стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости, включающий узел дренирования жидкости в области щели эжекции для снижения давления до атмосферного, выходной сепаратор газожидкостной смеси с клапаном регулирования для частичного отбора газа высокого давления, соединенный контуром рециркуляции с щелью инжекции для подвода газа в область промежуточного давления в сечении конфузора, расположенной на его образующей, причем входной патрубок оборудован задвижкой.
Объемы газа, необходимые для реализации предложенного механизма стабилизации, составляют порядка 0,1-0,3 нм3 газа/м3 жидкости, что составляет в области высоких давлений входного потока жидкости Рж>100 атм (изб.) величину менее 0,5 об. доли %.
Технический результат изобретения достигается благодаря расчетно-экспериментальной процедуре регулирования подачи оптимального объема газа во входной поток жидкости. Впрыск газа во входной поток жидкости осуществляется через щель инжекции, которая находится в области высокого давления на образующей конфузора, величина которого несколько ниже давления впрыска газа.
Данная конструкция позволяет:
- обеспечить минимальное возмущение скоростного потока жидкости на образующей конфузора;
- использовать для впрыска газ, увлекаемый потоком жидкости в область высокого давления на выходе из устройства эжекции, который может быть сепарирован из потока гравитационным или гидровихревым способом и перенаправлен на вход устройства согласно предложенной схеме.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема устройства для эжекции газа с механизмом стабилизации.
Устройство для эжекции газа содержит профиль Вентури 1 со щелью эжекции 2 в области сужения, конфузор 3, диффузор 4, входной патрубок 5 для подачи газа, расположенный в области сужения и сообщающийся со щелью эжекции 2 с созданием зоны смешения в потоке жидкости, механизм стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости, включающий узел дренирования жидкости 6, в области, примыкающей к щели эжекции 2, для снижения давления до атмосферного, выходной сепаратор 7 газожидкостной смеси с клапаном регулирования 8 для частичного отбора газа высокого давления, соединенный контуром рециркуляции 9 со щелью инжекции 10 для подвода газа в область промежуточного давления в сечении конфузора, расположенной на его образующей, причем входной патрубок 5 оборудован задвижкой 11.
Устройство работает следующим образом.
В конфузор подается жидкость под высоким давлением Р. В области сужения скорость движения потока достигает 100 м/с и более, происходит снижение эффективного статического давления жидкости. Если при данном диаметре сопла конфузора в потоке жидкости реализуется субкавитационный режим работы устройства, то при закрытой задвижке 11 во входном патрубке 5 подачи газа давление на переходе снижается до давления насыщенных паров жидкости и после открытия задвижки происходит подача газа в поток. Опыт эксплуатации в промысловых условиях показывает, однако, что производительность и стабильность работы системы подачи газа сильно страдает от неустойчивости, вызванной естественными вариациями давлений и расходов жидкости. Предлагаемое техническое решение сводится к выбору начальной рабочей точки по давлению вблизи щели эжекции 2 заведомо выше давления в газовой линии, т.е. 30-50 атм (изб.). Переход к рабочей точке в области низкого давления происходит за счет дренирования жидкости на атмосферное давление. Как правило, входной поток жидкости содержит некоторый минимальный переменный объем остаточного растворенного газа, и это приводит в определенный момент к снижению давления на переходе к рабочей точке до нескольких атмосфер, что является достаточным для подачи газа в поток жидкости. За счет механизма рециркуляции устройство для эжекции поддерживает оптимальный режим работы. Снижение/увеличение входного потока жидкости компенсируется пропорциональным увеличением/снижением объемной доли впрыскиваемого газа, гарантируя тем самым равноскоростной режим движения жидкости с поддержанием некоторого оптимального статического давления потока жидкости в области впрыска газа.
Вариация давления и расхода входного потока жидкости компенсируется изменением минимального газосодержания во входном потоке с поддержанием оптимальных условий в области подачи газа в поток жидкости.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет стабилизировать технологический режим впрыска газа в поток жидкости и за счет этого повысить производительность и надежность работы эжектора при максимальном коэффициенте восстановления давления.
Claims (1)
- Устройство для эжекции низконапорного газа в поток жидкости, находящейся под давлением, выполненное в виде конфузорно-диффузорного перехода, имеющего профиль Вентури со щелью эжекции в области сужения, и содержащее конфузор, диффузор, входной патрубок для подачи газа, расположенный в области сужения и сообщающийся со щелью эжекции с созданием зоны смешения в потоке жидкости, отличающееся тем, что устройство содержит механизм стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости, включающее узел дренирования жидкости в области щели эжекции для снижения давления до атмосферного, выходной сепаратор газожидкостной смеси с клапаном регулирования для частичного отбора газа высокого давления, соединенный контуром рециркуляции со щелью инжекции для подвода газа в область промежуточного давления в сечении конфузора, расположенной на его образующей, причем входной патрубок оборудован задвижкой.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2587816C1 true RU2587816C1 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171109U1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-05-22 | Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" | Устройство для эжекции с контуром рециркуляции |
CN107676200A (zh) * | 2016-08-02 | 2018-02-09 | 福特环球技术公司 | 用于升压内燃发动机的紧凑的引射器系统的制造 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2439381C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Струйный насос |
RU118376U1 (ru) * | 2012-02-27 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "Гидропресс" | Эжекционное устройство |
RU2508477C1 (ru) * | 2012-08-30 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Устройство для эжекции низконапорного газа в поток жидкости |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2439381C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Струйный насос |
RU118376U1 (ru) * | 2012-02-27 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени и ордена труда ЧССР опытное конструкторское бюро "Гидропресс" | Эжекционное устройство |
RU2508477C1 (ru) * | 2012-08-30 | 2014-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Устройство для эжекции низконапорного газа в поток жидкости |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107676200A (zh) * | 2016-08-02 | 2018-02-09 | 福特环球技术公司 | 用于升压内燃发动机的紧凑的引射器系统的制造 |
CN107676200B (zh) * | 2016-08-02 | 2021-08-27 | 福特环球技术公司 | 用于升压内燃发动机的引射器系统的制造及安装方法 |
RU171109U1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-05-22 | Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" | Устройство для эжекции с контуром рециркуляции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5254292A (en) | Device for regulating and reducing the fluctuations in a polyphasic flow, and its use | |
RU2607219C2 (ru) | Система деаэрации и способ деаэрации | |
CA2928247C (en) | Microbubble generating device and contaminated water purifying system provided with microbubble generating device | |
EP2635816A2 (en) | Ejector and method | |
CN107519777A (zh) | 一种并联射流汽化定量添加装置 | |
CN103501886A (zh) | 用于使液体富集氧的方法和装置 | |
RU2011143410A (ru) | Теплогенерирующий струйный аппарат | |
US9512700B2 (en) | Subsea fluid processing system and an associated method thereof | |
RU2587816C1 (ru) | Устройство для эжекции низконапорного газа с механизмом стабилизации технологического режима впрыска газа в поток жидкости | |
Drozdov et al. | Improving the operation of pump-ejector systems at varying flow rates of associated petroleum gas | |
KR937000777A (ko) | 살포 방법 및 장치 | |
US3269401A (en) | Transporting wax-bearing petroleum fluids in pipelines | |
NO331937B1 (no) | Oljebronn og fremgangsmate for a fasilitere og stabilisere produksjon | |
US2062231A (en) | Treating water | |
WO2022023802A1 (en) | Multi-opening chemical injection device | |
CN105730843B (zh) | 一种排渣装置 | |
RU171109U1 (ru) | Устройство для эжекции с контуром рециркуляции | |
NO20210566A1 (en) | Petroleum processing system | |
MX2012012124A (es) | Dispositivo y metodo para aumentar la produccion de hidrocarburos. | |
CN110685964B (zh) | 一种自动均匀补气减蚀的射流泵 | |
RU2636275C1 (ru) | Регулируемый водогазовый эжектор | |
RU2659444C2 (ru) | Способ подготовки и закачки мелкодисперсной водогазовой смеси в нагнетательную скважину и устройство для получения этой смеси | |
CN104453851A (zh) | 油田驱替物、油田驱替方法与油田驱替物的试验制备装置 | |
CN204283405U (zh) | 油田驱替物的试验制备装置 | |
JP2016531731A (ja) | 脱気システムおよび脱気のための方法 |