RU2700747C1

RU2700747C1 - Oil and gas separator with water discharge

Info

Publication number: RU2700747C1
Application number: RU2018127804A
Authority: RU
Inventors: Альбина Дарисовна Бадикова; Ришат Уралович Мухамадеев
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2019-09-19
Also published as: EA201800607A1

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil industry and can be used for separation of products of wells into oil and water. Oil-and-gas separator with water discharge contains horizontal cylindrical housing with pack of coalescing nozzles. In casing of separator after branch pipe in direction of passage of oil and gas mixture there is a pack of coalescing nozzles, behind it there is a zone of sedimentation and settling with located on top oil discharge branch pipe and located in lower part of water discharge branch pipe. Stack of coalescing nozzles consists of horizontally oriented rectangular plates arranged parallel to each other at a distance. Each unit of nozzles has identical hydraulic resistance, and gap between plates is adjusted by spacers, plates are interconnected by pins and fixed by nuts.

EFFECT: higher efficiency of separator, efficiency and quality of separation.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения продукции скважин на нефть и воду.The invention relates to the oil industry and can be used to separate well products into oil and water.

Известен газонефтяной сепаратор, содержащий сливные полки, выпрямляющую перегородку и последовательно установленный ряд пакетов коалесцирующих насадок [К.С. Каспарьянц, В.И. Кузин, Л.Г. Григорян «Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа». - М.: Недра, 1977 г. С. 97, рис. IX]. Недостатком сепаратора является низкая производительность.Known gas-oil separator containing drain shelves, straightening baffle and sequentially installed a number of packages of coalescing nozzles [K.S. Kasparyants, V.I. Cousin, L.G. Grigoryan “Processes and devices for oil and gas field preparation facilities”. - M .: Nedra, 1977, S. 97, Fig. IX]. The disadvantage of the separator is its low productivity.

Известен горизонтальный цилиндрический нефтегазовый сепаратор с предварительным сбросом воды, включающий тарельчатый ввод с центробежной насадкой, уголковую секцию, выпрямляющую и переливные перегородки, между которыми размещен полочный пакет (пакет коалесцирующих насадок), и каплеулавливающие насадки, установленные на выходе газа из сепаратора [РД 39-0004-90 «Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компановке сепарационного оборудования», ВНИИСПТнефть, Уфа, 1990 г., с. 47]. Недостатком сепаратора является невысокая производительность и недостаточно высокая эффективность и качество разделения газожидкостной смеси.A horizontal cylindrical oil and gas separator with preliminary water discharge is known, including a disk inlet with a centrifugal nozzle, a corner section, rectifying and overflow partitions, between which a shelf package (a coalescing nozzle package) is placed, and drop catchers installed at the gas outlet from the separator [RD 39- 0004-90 “Guidelines for the design and operation of separation units of oil fields, the selection and layout of separation equipment”, VNIISSPTneft, Ufa, 1990, p. 47]. The disadvantage of the separator is the low productivity and insufficiently high efficiency and quality of separation of the gas-liquid mixture.

Наиболее близким к заявляемому является нефтегазовый сепаратор со сбросом воды [RU 2343277], содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, тарельчатый ввод с центробежной насадкой, выпрямляющую и переливную перегородки, между которыми размещен пакет коалесцирующих насадок, где между выпрямляющей и переливной перегородками размещены последовательно два пакета коалесцирующих насадок, которые разделены вертикальной перегородкой, делящей исходный поток газожидкостной смеси на параллельные потоки, для чего каждый пакет коалесцирующих насадок имеет одинаковые гидравлические сопротивления, при этом один из параллельных потоков имеет возможность прохождения через первый по ходу движения газожидкостной смеси пакет коалесцирующих насадок, а другой поток имеет возможность прохождения через вертикальную перегородку, а затем - через последовательно установленный пакет коалесцирующих насадок.Closest to the claimed one is an oil and gas separator with water discharge [RU 2343277], comprising a horizontal cylindrical body, a disk inlet with a centrifugal nozzle, a straightening and overflow partition, between which a package of coalescing nozzles is placed, where two packages of coalescing nozzles are placed in series between the rectifying and overflow partitions which are separated by a vertical partition dividing the initial flow of the gas-liquid mixture into parallel flows, for which each packet of coalescing n tank has the same hydraulic resistances, with one of the parallel flow it has to pass through the first forward facing packet coalescing liquid mixture nozzle, and the other stream has to pass through the vertical partition, and then - through the consecutively installed package coalescing nozzles.

Недостатком сепаратора является недостаточно высокая эффективность, вследствие отсутствия возможности адаптации коалесцирующих насадок под конкретную водонефтяную эмульсию.The disadvantage of the separator is not high enough efficiency, due to the lack of the ability to adapt coalescing nozzles to a specific water-oil emulsion.

Технический результат - повышение производительности сепаратора, повышение эффективности и качества разделения водонефтяной смеси.The technical result is an increase in the performance of the separator, increasing the efficiency and quality of the separation of the oil-water mixture.

Указанный технический результат достигается заявляемым нефтегазовым сепаратором со сбросом воды, содержащим горизонтальный цилиндрический корпус, пакет коалесцирующих насадок, при этом пакеты коалесцирующих насадок выполнены в виде блоков пластин, имеющих одинаковое гидравлическое сопротивление. Количество блоков зависит от диаметра аппарата. Одинаковые гидравличесие сопротивления достигаются за счет одинакового расстояния между коалесцирующими пластинами.The specified technical result is achieved by the claimed oil and gas separator with a water discharge containing a horizontal cylindrical body, a package of coalescing nozzles, while the packages of coalescing nozzles are made in the form of plate blocks having the same hydraulic resistance. The number of blocks depends on the diameter of the apparatus. The same hydraulic resistance is achieved due to the same distance between the coalescing plates.

Выполнение коалесцирующих насадок в виде блоков облегчает их монтаж и демонтаж в процессе эксплуатации. Блоки, состоящие из пластин выполнены с возможностью регулирования расстояния между пластинами в случае необходимости.The implementation of coalescing nozzles in the form of blocks facilitates their installation and dismantling during operation. Blocks consisting of plates are arranged to adjust the distance between the plates if necessary.

На фиг. 1 показан нефтегазовый сепаратор со сбросом воды, на фиг. 2 коалесцирующая насадка для нефтегазового сепаратора со сбросом воды, фиг. 3 конструкция коалесцирующей насадки.In FIG. 1 shows an oil and gas separator with water discharge, FIG. 2 a coalescing nozzle for an oil and gas separator with water discharge, FIG. 3 design of a coalescing nozzle.

Сепаратор представляет собой (фиг. 1, 2) горизонтальный цилиндрический корпус 1, в котором размещен пакет коалесцирующих насадок 5, состоящий из блоков 10 горизонтально ориентированных пластин 7 имеющих прямоугольную форму и расположенных параллельно друг другу на расстоянии. Блоки 10 (фиг. 3) делят исходный поток водонефтяной смеси на параллельные потоки, для чего каждый блок насадок имеет одинаковые гидравлические сопротивления. Проставки 6 регулируют зазор между пластинами. Пластины 7 соединены между собой шпильками 9, и фиксируются гайками 8. Сепаратор содержит также патрубки ввода смеси 3, отвода нефти и воды соответственно 2, 4.The separator is (Fig. 1, 2) a horizontal cylindrical body 1 in which a package of coalescing nozzles 5 is placed, consisting of blocks 10 of horizontally oriented plates 7 having a rectangular shape and located parallel to each other at a distance. Blocks 10 (Fig. 3) divide the initial flow of oil-water mixture into parallel flows, for which each block of nozzles has the same hydraulic resistance. Spacers 6 adjust the gap between the plates. The plates 7 are interconnected by pins 9, and are fixed by nuts 8. The separator also contains nozzles for introducing the mixture 3, oil and water, respectively, 2, 4.

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Расслоенная в подводящем трубопроводе (на чертеже не показан) исходная продукция скважин - газожидкостная смесь - поступает в сепаратор 1 через ввод 3 и плавно подается на верхний уровень жидкой фазы, далее равномерно распределяется по сечению аппарата. Поток проходит через пакет коалесцирующих насадок 5. Далее поток проходит зону осаждения и отстоя 11. Нефть поднимается вверх и через патрубок 2 отводится из сепаратора. Вода накапливается в нижней части и отводится из сепаратора через патрубок 4 отвода воды.Stratified in the supply pipe (not shown in the drawing), the initial production of the wells — a gas-liquid mixture — enters the separator 1 through inlet 3 and smoothly flows to the upper level of the liquid phase, then it is evenly distributed over the cross section of the apparatus. The stream passes through a package of coalescing nozzles 5. Next, the stream passes through the deposition and sludge zone 11. Oil rises and is discharged from the separator through the pipe 2. Water accumulates in the lower part and is discharged from the separator through the pipe 4 of the water outlet.

Заявляемое техническое решение обеспечивает повышение эффективности и качества разделения водонефтяной смеси за счет возможности регулирования расстояния между коалесциирующими пластинами, которые объединены в блоки и монтируются внутри сепаратора. Так же техническое решение позволяет получить высокую эффективность параметров работы аппарата под существующую водонефтяную эмульсию без изменения конструкции аппарата и коалесциирующей насадки. Обеспечивается настройка внутренних устройств аппарата в условиях нефтепромысла, снижается металлоемкость и реализуется унификация оборудования.The claimed technical solution provides an increase in the efficiency and quality of the separation of the oil-water mixture due to the possibility of regulating the distance between the coalescing plates, which are combined into blocks and mounted inside the separator. Also, the technical solution allows to obtain high performance parameters of the apparatus for the existing oil-water emulsion without changing the design of the apparatus and the coalescing nozzle. The internal devices of the device are tuned in oilfield conditions, metal consumption is reduced, and equipment unification is implemented.

Claims

An oil and gas separator with a water discharge containing a horizontal cylindrical body with a package of coalescing nozzles, characterized in that a separator and sludge zone with an oil discharge pipe located at the top is placed behind the inlet pipe in the direction of flow of the oil and gas mixture in the separator housing located in the lower part of the water outlet pipe, while the package of coalescing nozzles consists of blocks of horizontally oriented plates having a rectangular hydrochloric shape arranged parallel to each other at a distance, each nozzle unit has the same hydraulic resistance, and the gap between the plates is adjustable spacers, the plates are interconnected by bolts and fixed with nuts.