RU2590544C1 - Device for cleaning natural gas - Google Patents

Device for cleaning natural gas Download PDF

Info

Publication number
RU2590544C1
RU2590544C1 RU2015110621/05A RU2015110621A RU2590544C1 RU 2590544 C1 RU2590544 C1 RU 2590544C1 RU 2015110621/05 A RU2015110621/05 A RU 2015110621/05A RU 2015110621 A RU2015110621 A RU 2015110621A RU 2590544 C1 RU2590544 C1 RU 2590544C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
housing
natural gas
filter element
swirler
Prior art date
Application number
RU2015110621/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Александрович Ридель
Михаил Вадимович Медведев
Сергей Владимирович Бучельников
Дмитрий Владимирович Винник
Юрий Александрович Урусов
Дмитрий Юрьевич Гора
Дмитрий Петрович Петров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ноябрьск"
Priority to RU2015110621/05A priority Critical patent/RU2590544C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590544C1 publication Critical patent/RU2590544C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to gas producing industry and is intended for cleaning natural gas from mechanical impurities, evacuated to hydrocarbon production from wells of operating stock. Device for cleaning natural gas comprises cylindrical housing with coaxially installed filtering element, a swirler installed at angle to axis of filtering element. Housing upper part is equipped with two inlet nozzles for uniform gas entry. Flush union is installed in lower part of housing. Swirler is made in form of steel plate located throughout length of filter element.
EFFECT: higher reliability and fail-safe operation of gas cleaning system.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для очистки природного газа от механических примесей, выносимых с углеводородной продукцией из скважин эксплуатационного фонда.The invention relates to the gas industry and is intended for the purification of natural gas from mechanical impurities carried out with hydrocarbon products from wells of the production fund.

Для очистки природного газа от механических примесей на пути движения его от месторождения до потребителя устанавливают разнообразные сепараторы, фильтры.To purify natural gas from mechanical impurities, various separators, filters are installed on its way from the field to the consumer.

Известен экран скважины (патент РФ №2079638, опубл. 20.05.1997 г.), содержащий перфорированную трубу, на которой установлены фильтрующие элементы, содержащие стрингеры, к внешней поверхности которых приварена проволока с образованием зазоров между витками.Known well screen (RF patent No. 2079638, publ. 05/20/1997), containing a perforated pipe on which filter elements are installed containing stringers, the wire is welded to the outer surface with the formation of gaps between the turns.

Аналог имеет ряд недостатков:The analogue has several disadvantages:

- для его монтажа необходимо выполнить глушение скважин, провести спуско-подъемные операции насосно-компрессорных труб,- for its installation, it is necessary to perform killing of wells, to carry out tripping operations of tubing,

- при спуске щелевого фильтра на забой возникают риски повреждения элемента,- when lowering the slotted filter to the bottom there are risks of damage to the element,

- очистка фильтра, установленного на забой, осуществляется во время проведения капитального ремонта скважин (КРС).- the cleaning of the filter installed on the bottom is carried out during the overhaul of wells (KRS).

Вынос механических примесей с углеводородной продукцией в систему сбора газа приводит к возникновению рисков механического изнашивания и разрушения запорно-регулирующей арматуры и трубопроводов.The removal of solids with hydrocarbon products to the gas collection system leads to the risks of mechanical wear and destruction of valves and pipelines.

Известен прямоточно-центробежный сепаратор (патент РФ №2125905, опубл. 10.02.1999 г.), представляющий собой наружную цилиндрическую трубу с соосно встроенной сепарационной камерой в виде цилиндрической трубы, во входной части которой размещен тангенциальный завихритель, а на выходе - патрубок отвода очищенного газа, имеющий меньший диаметр, чем труба сепарационной камеры, и образующий с ее внутренней стенкой приемную кольцевую щель, переходящую в кольцевую щель на трубе сепарационной камеры для вывода уловленной /взвешенной/ фазы в полость коллектора. Отвод уловленной фазы выполнен в виде продольных сквозных тангенциальных каналов с острыми входными кромками, на выходе из которых к нижней части коллектора присоединен в виде тройника вертикально направленный патрубок сбора уловленной фазы. При этом в кольцевой полости за коллектором последовательно установлены два инерционных отделителя, первый из которых выполнен как осевой лопаточный завихритель, а второй - в виде сквозных тангенциальных каналов, размещенных в верхнем секторе выходного конца патрубка отвода очищенного газа. Для отвода остатка мелкодисперсной уловленной фазы нижняя половина кольцевой полости между отделителями сообщена трубопроводом с полостью вертикального патрубка сбора уловленной фазы.A direct-flow centrifugal separator is known (RF patent No. 2125905, publ. 02/10/1999), which is an outer cylindrical pipe with a coaxially integrated separation chamber in the form of a cylindrical pipe, in the input part of which there is a tangential swirler, and the outlet pipe of the outlet gas having a smaller diameter than the tube of the separation chamber, and forming with its inner wall a receiving annular gap, passing into the annular gap on the pipe of the separation chamber to output the captured / suspended / phase to the call cavity Ktorov. The capture of the captured phase is made in the form of longitudinal through tangential channels with sharp inlet edges, at the outlet of which a vertically directed pipe for collecting the captured phase is connected to the bottom of the collector in the form of a tee. At the same time, two inertial separators are sequentially installed in the annular cavity behind the collector, the first of which is designed as an axial blade swirl, and the second in the form of through tangential channels located in the upper sector of the outlet end of the purified gas outlet. To remove the remainder of the finely dispersed captured phase, the lower half of the annular cavity between the separators is connected by a pipeline with the cavity of the vertical pipe for collecting the captured phase.

Данный сепаратор отличается металлоемкостью, трудоемкостью изготовления и монтажа.This separator is characterized by metal consumption, the complexity of manufacturing and installation.

Известно устройство для очистки природного газа (а.с. 869796, опубл. 07.10.1981 г., В01D 45/12), состоящее из цилиндрического корпуса, в котором коаксиально установлен один цилиндрический фильтрующий элемент, надетый на перфорированную трубку (каркас). Коаксиально фильтрующему элементу и корпусу установлена секция (кожух), выполненная в виде усеченного конуса, в который на входе и через определенное расстояние по длине фильтрующего элемента установлены закручивающие аппараты (завихрители). На выходе из секции установлена перегородка для герметизации камеры чистого газа. Отношение диаметра секции в месте установки завихрителя к диаметру фильтроэлемента принято равным (1,2-2,5):1. Угол установки лопаток завихрителей к оси фильтрующего элемента изменяется по длине в пределах 15-85°.A device for the purification of natural gas (AS 869796, publ. 07.10.1981, B01D 45/12), consisting of a cylindrical body in which one cylindrical filter element is mounted, worn on a perforated tube (frame). A section (casing) is installed coaxially to the filtering element and the housing, made in the form of a truncated cone, into which twisting devices (swirlers) are installed at the inlet and after a certain distance along the length of the filtering element. At the outlet of the section, a partition is installed to seal the clean gas chamber. The ratio of the diameter of the section at the installation of the swirler to the diameter of the filter element is assumed to be (1.2-2.5): 1. The installation angle of the blades of the swirlers to the axis of the filter element varies in length within 15-85 °.

Недостатком указанного устройства является недостаточно эффективное использование объема корпуса по монтажу в нем фильтрующих элементов, в силу чего суммарная фильтрующая поверхность недостаточно велика, кроме того, устройство предназначено только для очистки газа от жидкости и не имеет выхода для механических примесей, что отрицательно сказывается на степени очистки газа.The disadvantage of this device is the inefficient use of the volume of the housing for mounting filter elements in it, due to which the total filtering surface is not large enough, in addition, the device is intended only for cleaning gas from liquids and has no outlet for mechanical impurities, which negatively affects the degree of purification gas.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение вышеперечисленных недостатков при большей экономичности процесса по сравнению с прототипом.The problem to which the invention is directed, is to eliminate the above disadvantages with greater efficiency of the process compared to the prototype.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является повышение надежности и безаварийности работы системы очистки газа, снижении рисков возникновения инцидентов, связанных с разрушением или частичным механическим изнашиванием запорно-регулирующей арматуры и трубопроводов.The technical result achieved by using the proposed invention is to increase the reliability and trouble-free operation of the gas purification system, to reduce the risks of incidents associated with the destruction or partial mechanical wear of shut-off and control valves and pipelines.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки природного газа, содержащем цилиндрический корпус с коаксиально установленным фильтрующим элементом, завихритель, установленный под углом к оси фильтрующего элемента, согласно изобретению корпус в верхней части снабжен двумя входными штуцерами для равномерного захода газа, а в нижней части корпуса установлен промывочный штуцер, завихритель выполнен в виде стальной пластины, расположенной по всей длине фильтрующего элемента.The technical result is achieved by the fact that in a device for purifying natural gas containing a cylindrical housing with a coaxially mounted filter element, a swirl mounted at an angle to the axis of the filter element, according to the invention, the housing in the upper part is equipped with two inlet nozzles for uniform gas entry, and in the lower a flushing fitting is installed on the part of the housing; the swirler is made in the form of a steel plate located along the entire length of the filter element.

Устройство поясняется чертежами, где изображено:The device is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - общий вид устройства;in FIG. 1 - general view of the device;

на фиг. 2 - вид с торца устройства.in FIG. 2 is an end view of the device.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 (фиг. 1), в котором коаксиально установлен фильтрующий элемент 2. Диаметр корпуса фильтрующего элемента 2 определен удельным содержанием механических примесей в газе и периодом обслуживания.The device comprises a cylindrical body 1 (Fig. 1), in which the filter element 2 is coaxially mounted. The diameter of the filter element 2 body is determined by the specific content of mechanical impurities in the gas and the service period.

По всей длине фильтрующего элемента 2 расположен завихритель, выполненный в виде стальной пластины 3, установленной под углом к оси фильтрующего элемента 2. В верхней части корпуса 1 расположены два входных штуцера 4 для равномерного захода газа из трубопровода 5, оснащенного тройником 6 и отводом 7. Очищенный от механических примесей природный газ выходит из корпуса 1 через выходной штуцер 8. Для контроля над рабочими параметрами устройства, по входу и выходу, расположены манометрические штуцеры 9, оборудованные запорной арматурой. В нижней части корпуса 1 установлен промывочный штуцер 10 для удаления механических примесей из корпуса 1.Along the entire length of the filter element 2 is located a swirl made in the form of a steel plate 3 mounted at an angle to the axis of the filter element 2. In the upper part of the housing 1 there are two inlet nipples 4 for uniform gas entry from the pipeline 5, equipped with a tee 6 and outlet 7. Purified from mechanical impurities, natural gas leaves the housing 1 through the outlet nozzle 8. To control the operating parameters of the device, at the inlet and outlet, there are manometric nozzles 9 equipped with shutoff valves. In the lower part of the housing 1, a flushing fitting 10 is installed to remove mechanical impurities from the housing 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Природный газ по участку трубопровода 5, оснащенному тройником 6 и отводом 7, через два входных штуцера 4 равномерно подается в корпус 1 устройства для очистки. Разделение потока газа на входе в корпус 1 позволяет равномерно распределить природный газ по всей длине устройства с целью обеспечения охвата максимальной площади фильтрующего элемента 2. Сразу на входе газ попадает на завихритель, выполненный в виде стальной пластины 3 толщиной 4 мм, длиной, равной длине фильтрующего элемента 2, установленной под углом 30° к его оси. Стальная пластина 3 позволяет, во-первых, защитить фильтрующий элемент от разрушения при попадании на него газа с механическими примесями, во-вторых, закрутить поток газа вдоль стенки корпуса фильтрующего элемента 2 с образованием центробежной силы, способствующей отделению частиц механических примесей от потока природного газа.Natural gas through a portion of the pipeline 5, equipped with a tee 6 and a branch 7, through two inlet nozzles 4 is uniformly supplied to the housing 1 of the cleaning device. The separation of the gas flow at the inlet to the housing 1 allows you to evenly distribute natural gas along the entire length of the device in order to ensure coverage of the maximum area of the filter element 2. Immediately at the entrance, the gas enters a swirl made in the form of a steel plate 3 with a thickness of 4 mm, a length equal to the length of the filter element 2 mounted at an angle of 30 ° to its axis. The steel plate 3 allows, firstly, to protect the filter element from destruction when gas with mechanical impurities enters it, and secondly, to twist the gas flow along the wall of the filter element 2 body with the formation of centrifugal force, which helps to separate particles of mechanical impurities from the natural gas stream .

Газ внутри устройства движется вдоль боковой стенки корпуса 1 по спиральной траектории. По мере движения природный газ стремится к центру корпуса 1, постепенно попадая на внешнюю поверхность фильтрующего элемента 2, расположенного по оси симметрии корпуса 1 устройства.Gas inside the device moves along the side wall of the housing 1 along a spiral path. As it moves, natural gas tends to the center of the housing 1, gradually falling on the outer surface of the filter element 2 located along the symmetry axis of the housing 1 of the device.

Проходя через фильтрующий элемент 2, природный газ очищается от основной части механических примесей: небольшая часть примесей первоначально отделяется от потока природного газа уже на стальной пластине 3 завихрителя за счет резкого изменения скорости и траектории движения газа на входе в корпус 1.Passing through the filter element 2, natural gas is purified from the main part of mechanical impurities: a small part of the impurities is initially separated from the natural gas stream already on the swirl plate steel plate 3 due to a sharp change in the velocity and trajectory of the gas at the entrance to the housing 1.

Очищенный от механических примесей природный газ выходит из корпуса 1 через выходной штуцер 8.Purified from mechanical impurities, natural gas leaves the housing 1 through the outlet fitting 8.

Отфильтрованные механические примеси постепенно накапливаются на боковой (рабочей) поверхности фильтрующего элемента 2 и по мере увеличения толщины слоя под действием силы тяжести, оседают на внутренней поверхности боковой стенки корпуса 1 устройства по нижней образующей линии. Для очистки корпуса 1 предусмотрен промывочный штуцер 10. Промывочный штуцер 10 оборудован запорной арматурой и быстроразъемным соединением для подключения рукава высокого давления передвижной паровой установки.Filtered mechanical impurities gradually accumulate on the side (working) surface of the filter element 2 and, as the layer thickness increases under the action of gravity, they settle on the inner surface of the side wall of the housing 1 of the device along the lower generatrix. To clean the housing 1, a flushing nozzle 10 is provided. The flushing nozzle 10 is equipped with shutoff valves and a quick-disconnect connection for connecting a high pressure hose to a mobile steam installation.

Для контроля над рабочими параметрами устройства по входу и выходу расположены манометрические штуцеры 9, оборудованные запорной арматурой. В случае достижения критического значения перепада давления в устройстве, поток газа переводят на основную рабочую линию трубопровода 5, а корпус 1 подвергают очистке.To control the operating parameters of the device at the input and output, there are manometric fittings 9 equipped with shutoff valves. If the critical value of the pressure drop in the device is reached, the gas flow is transferred to the main working line of the pipeline 5, and the housing 1 is subjected to cleaning.

Данное устройство для очистки природного газа от механических примесей устанавливают на трубопроводе на место демонтированной установки «Надым», предназначенной для проведения специальных газодинамических исследований газовых скважин, что обуславливает оптимизацию процесса очистки природного газа от механических примесей за счет исключения операций по останову газовой скважины на капитальный ремонт. Устройство закрепляют в штатные фланцевые соединения установки «Надым».This device for purification of natural gas from mechanical impurities is installed on the pipeline to the site of the dismantled Nadym installation, designed for special gas-dynamic studies of gas wells, which leads to the optimization of the process of purification of natural gas from mechanical impurities by eliminating operations to shut down a gas well for overhaul . The device is fixed to the standard flange connections of the Nadym installation.

Claims (1)

Устройство для очистки природного газа, содержащее цилиндрический корпус с коаксиально установленным фильтрующим элементом, завихритель, установленный под углом к оси фильтрующего элемента, отличающееся тем, что корпус в верхней части снабжен двумя входными штуцерами для равномерного захода газа, а в нижней части корпуса установлен промывочный штуцер, завихритель выполнен в виде стальной пластины, расположенной по всей длине фильтрующего элемента. A device for purifying natural gas, comprising a cylindrical housing with a coaxially mounted filter element, a swirler mounted at an angle to the axis of the filter element, characterized in that the housing in the upper part is provided with two inlet nozzles for uniform gas entry, and a washing nozzle is installed in the lower part of the housing , the swirl is made in the form of a steel plate located along the entire length of the filter element.
RU2015110621/05A 2015-03-26 2015-03-26 Device for cleaning natural gas RU2590544C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110621/05A RU2590544C1 (en) 2015-03-26 2015-03-26 Device for cleaning natural gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110621/05A RU2590544C1 (en) 2015-03-26 2015-03-26 Device for cleaning natural gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2590544C1 true RU2590544C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56371941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110621/05A RU2590544C1 (en) 2015-03-26 2015-03-26 Device for cleaning natural gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590544C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626842C1 (en) * 2016-07-11 2017-08-02 Владимир Игоревич Шулятиков Wellhead baffle and method for removing solid impurities from wellhead baffle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU644547A1 (en) * 1976-01-04 1979-01-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Drip catcher
SU869796A1 (en) * 1975-10-03 1981-10-07 Украинский научно-исследовательский институт природных газов "УкрНИИГАЗ" Apparatus for cleaning gas being transported
DE3230709A1 (en) * 1982-08-18 1984-02-23 Alkem Gmbh, 6450 Hanau Dust cyclone and process for the operation of such a dust cyclone
RU2177821C1 (en) * 2001-03-30 2002-01-10 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Device for gas cleaning from finely divided impurities
RU2200616C1 (en) * 2002-02-27 2003-03-20 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Gas cleaning unit
RU2357787C2 (en) * 2007-06-06 2009-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нейт" Device for transported gas cleaning (versions)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU869796A1 (en) * 1975-10-03 1981-10-07 Украинский научно-исследовательский институт природных газов "УкрНИИГАЗ" Apparatus for cleaning gas being transported
SU644547A1 (en) * 1976-01-04 1979-01-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Drip catcher
DE3230709A1 (en) * 1982-08-18 1984-02-23 Alkem Gmbh, 6450 Hanau Dust cyclone and process for the operation of such a dust cyclone
RU2177821C1 (en) * 2001-03-30 2002-01-10 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Device for gas cleaning from finely divided impurities
RU2200616C1 (en) * 2002-02-27 2003-03-20 Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности Gas cleaning unit
RU2357787C2 (en) * 2007-06-06 2009-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нейт" Device for transported gas cleaning (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626842C1 (en) * 2016-07-11 2017-08-02 Владимир Игоревич Шулятиков Wellhead baffle and method for removing solid impurities from wellhead baffle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3126031B1 (en) Apparatus for contaminant reduction in a stream of compressed gas
US2514623A (en) Pressure line filter
CA2895242C (en) Gas desander
CN103816711B (en) Multiplex solid-liquid separator
RU2590544C1 (en) Device for cleaning natural gas
RU2676640C1 (en) Transported gas cleaning device
CN110585801A (en) Pipeline type filter adopting cyclone separation
CN104190146A (en) Pipeline filter
CN211189384U (en) Pipeline type filter adopting cyclone separation
RU2372146C1 (en) Two-phase flow centrifugal separator
CN103691232B (en) A kind of gas in natural gas separator with inverted round stage filter core
RU2489194C1 (en) Vortex dust arrester
RU2446001C1 (en) Gas drying separator
RU48277U1 (en) SEPARATOR
CN207411254U (en) Fish just separator
RU2509886C1 (en) Natural gas cleaning separator
RU2460571C1 (en) Device for transported gas treatment
CN105709495A (en) Domestic wastewater filter
CN205461230U (en) Metal coil coating extraction filter equipment
RU2728995C1 (en) Gas cleaning device
RU2749275C1 (en) Device for cleaning the transported gas
CN110054312A (en) A kind of vortex dirt-remover
RU2769186C1 (en) Method for purifying gas from impurities when reducing pressure and apparatus for implementation thereof (variants)
RU2571113C1 (en) Rotary separation filter, booster pump station and its operation
RU155700U1 (en) CENTRIFUGAL SEPARATOR FILTER