RU97932U1

RU97932U1 - TUBE PHASE DIVIDER

Info

Publication number: RU97932U1
Application number: RU2009148276/05U
Authority: RU
Inventors: Игорь Иванович Редькин; Владислав Игоревич Редькин; Сергей Николаевич Козлов
Original assignee: Игорь Иванович Редькин
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2010-09-27

Abstract

Трубный делитель фаз (ТДФ), включающий трубный рамный корпус, выполненный в виде установленной вертикально рамы из труб, с двумя горизонтальными трубными перемычками, расположенными одна над другой, трубопровод ввода жидкой части смеси в трубный рамный корпус снабжен устройством для ввода деэмульгатора и подсоединен к середине нижней перемычки, причем с противоположной стороны он подсоединен к средней части вертикальной трубной камеры (ВТК), на верхнем торце которой установлен газопровод, соединенный с серединой верхней горизонтальной частью вертикальной трубной рамы, а ввод промысловой газожидкостной смеси в ВТК выполнен тангенциально, вывод легкой фазы из ТДФ через штуцер, соединенный с серединой верхней горизонтальной перемычки, а вывод тяжелой фазы - через штуцер, соединенный с серединой нижней горизонтальной частью трубной рамы, отличающийся тем, что к концевому участку промыслового трубопровода перед его соединением с ВТК сверху, в вертикальной плоскости по осям труб, подсоединяется наклоненный трубопровод, соединенный другим концом с трубопроводом перепуска газа из ВТК в трубный рамный корпус, а внутренние пространства концевого участка промыслового трубопровода и наклоненного трубопровода соединены вертикальными трубными перемычками. A tube phase divider (TDF), including a tube frame housing made in the form of a vertically mounted frame of pipes, with two horizontal pipe jumpers located one above the other, the pipeline for introducing the liquid part of the mixture into the tube frame housing is equipped with a device for introducing a demulsifier and is connected to the middle lower jumper, and on the opposite side it is connected to the middle part of the vertical tube chamber (VTK), at the upper end of which there is a gas pipeline connected to the middle of the upper horizontal part of the vertical tube frame, and the input of the gas-liquid mixture into the VTK is tangential, the light phase is removed from the TDF through a fitting connected to the middle of the upper horizontal jumper, and the output of the heavy phase is through the nozzle connected to the middle of the lower horizontal part of the pipe frame, characterized in that to the end section of the production pipeline before connecting it to the VTK from above, in a vertical plane along the axes of the pipes, an inclined pipeline connected to the bypass pipe at the other end gas from the VTK to the tube frame housing, and the internal spaces of the end section of the production pipeline and the inclined pipeline are connected by vertical pipe jumpers.

Description

Трубный делитель фаз (ТДФ) относится к устройствам для подготовки продукции нефтяных скважин на промысле, в основном, для сброса «свободной» пластовой воды, и может применяться в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности при разделении эмульсий несмешивающихся жидкостей.Pipe phase divider (TDF) refers to devices for preparing oil well products in the field, mainly for discharging “free” produced water, and can be used in oil, gas and other industries for the separation of emulsions of immiscible liquids.

Известно устройство для обезвоживания нефтей «Способ и устройство для обезвоживания углеводородов», ВОИС, МПК 6 В01D 17/04 №9807494 от 20.08.97 г. Оно содержит корпус в виде трубы со штуцером для подачи эмульсии, штуцером для вывода обезвоженных углеводородов и штуцерами для отвода водной фазы. Корпус разделен на секции для коалесцирующей насадки.A known device for dehydration of oils "Method and device for dehydration of hydrocarbons", WIPO, IPC 6 V01D 17/04 No. 9807494 from 08.20.97, It contains a housing in the form of a pipe with a fitting for supplying emulsion, a fitting for outputting dehydrated hydrocarbons and fittings for drainage of the aqueous phase. The housing is divided into sections for a coalescing nozzle.

Известно также устройство по патенту РФ №2036686 МПК 6 В01D 17/02, публ. БИ №16, 95 г. «Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии», включающее корпус в виде наружной трубы и встроенной в нее перфорированной трубы. Корпус содержит патрубки для ввода и вывода эмульсии. Устройство предназначено для подготовки эмульсии к разделению.Also known device according to the patent of the Russian Federation No. 2036686 IPC 6 B01D 17/02, publ. BI No. 16, 95 g. "Device for the destruction of water-oil emulsions", comprising a housing in the form of an outer pipe and a perforated pipe built into it. The housing contains nozzles for input and output of the emulsion. The device is designed to prepare the emulsion for separation.

Известно «Устройство для выделения водной фазы из смеси воды с углеводородами», ВОИС МПК 6 B01D 17/02 от 09.02.95 г. №9503868.It is known "Device for the separation of the aqueous phase from a mixture of water with hydrocarbons", WIPO IPC 6 B01D 17/02 dated 09.02.95, No. 9503868.

Оно также содержит корпус в виде наружной трубы со смонтированной в ней внутренней трубой, которая оформляет кольцевое межтрубное пространство. Текучая среда через патрубок поступает в межтрубное пространство, в котором установлены ребра, обеспечивающие проход среды по спиральному пути. Отверстия на внутренней трубе позволяют среде поступать из межтрубного пространства во внутреннюю трубу. Устройство снабжено штуцерами ввода смеси и вывода отделившихся фаз.It also contains a housing in the form of an outer pipe with an inner pipe mounted in it, which forms the annular annular space. The fluid through the pipe enters the annulus, in which the ribs are installed, ensuring the passage of the medium along a spiral path. The holes in the inner pipe allow the medium to flow from the annulus to the inner pipe. The device is equipped with fittings for introducing the mixture and outputting the separated phases.

Известен также отстойник по а.с. СССР №1105212 «Трубный отстойник» (МПК 6 В01D 17/04, БИ №28, 1984 г.). Он включает корпус в виде участка трубы со штуцерами ввода подготавливаемой эмульсии и вывода отделившихся фаз. Для повышения качества разделения эмульсии корпус отстойника снабжен системой вертикальных и горизонтальных перегородок и выполнен многосекционным (как минимум три секции). Это усложняет конструкцию и снижает ее надежность, но производительность повышает незначительно.Also known as a sedimentation tank USSR No. 1105212 "Pipe sump" (IPC 6 B01D 17/04, BI No. 28, 1984). It includes a housing in the form of a pipe section with fittings for the input of the prepared emulsion and the output of the separated phases. To improve the quality of separation of the emulsion, the tank of the sump is equipped with a system of vertical and horizontal partitions and is made multi-section (at least three sections). This complicates the design and reduces its reliability, but the performance increases slightly.

Вышеперечисленные разделители газожидкостных смесей обладают общими недостатками: они создавались по принципу усложнения конструкции, более трудоемки в изготовлении и при монтаже, требуют постоянного контроля при эксплуатации; каждый аппарат имеет жесткие граничные условия, удовлетворительно работает на каком-то одном типе нефтей (эмульсий), невозможна их эксплуатация на нефтях с высоким содержанием механических примесей, у всех аппаратов низкая удельная производительность одного кубического метра объема аппарата.The above separators of gas-liquid mixtures have common drawbacks: they were created according to the principle of complexity of the design, more time-consuming to manufacture and install, require constant monitoring during operation; each unit has strict boundary conditions, satisfactorily operates on any one type of oil (emulsion), it is impossible to use it on oil with a high content of mechanical impurities, all units have low specific productivity of one cubic meter of unit volume.

Известен делитель фаз по патенту РФ №2077364 «Сепарационная установка» МПК 6 В01D 19/00, публ. 04.02.97 г. Он представляет собой наклонную трубную колонну, к верхней части которой подсоединены трубопроводы для подвода газожидкостной смеси (ГЖС) и отвода газа. Посредине длины колонны к боковой стенке подсоединен трубопровод для отвода нефти, а трубопровод для отвода воды подсоединяется к нижнему концу наклонной колонны.Known phase divider according to the patent of the Russian Federation No. 2077364 "Separation unit" IPC 6 B01D 19/00, publ. 02/04/97, It is an inclined pipe string, to the upper part of which are connected pipelines for supplying a gas-liquid mixture (GHS) and gas outlet. In the middle of the column length, an oil drain pipe is connected to the side wall, and a water drain pipe is connected to the lower end of the inclined column.

Установка отличается большими размерами, сложностью конструкции и ее вертикальной неустойчивостью, но она может быть собрана на самом месторождении из ассортимента имеющихся на нем труб. Ее создание говорит о том, что разработка конструкций устройств подготовки нефти на месторождениях идет по пути использования для них труб нефтяного сортамента.The installation is distinguished by its large size, structural complexity and its vertical instability, but it can be assembled at the field itself from the assortment of pipes available on it. Its creation suggests that the development of the design of oil treatment devices in the fields follows the path of using oil sorting pipes for them.

Известен также трубный делитель фаз по патенту РФ №2098166 «Установка сброса воды» МПК 6 В01D 19/00, публ. 12.10.97 г. Делитель представляет собой трубу со штуцерами ввода разделяемой эмульсии и вывода отделившихся фаз. Для отбора выделяющегося газа над основной трубой расположена еще одна труба, соединенная с внутренним пространством основной трубы трубными перемычками для отвода из нее газа. Трубы установлены со значительным наклоном по отношению к горизонтальной плоскости. Штуцер ввода эмульсии в основную трубу расположен в верхней ее части (трети или четверти). Штуцер вывода воды расположен на нижнем конце наклонной трубы, а штуцер вывода нефти - на верхнем ее конце.Also known pipe phase divider according to RF patent No. 2098166 "Installation of water discharge" IPC 6 B01D 19/00, publ. 12.10.97, the Divider is a pipe with fittings for the input of a shared emulsion and the output of the separated phases. For the selection of the evolved gas above the main pipe is another pipe connected to the interior of the main pipe by pipe jumpers to divert gas from it. The pipes are installed with a significant slope with respect to the horizontal plane. The fitting for introducing the emulsion into the main pipe is located in its upper part (one third or one quarter). The water outlet fitting is located at the lower end of the inclined pipe, and the oil outlet fitting is located at its upper end.

Основными недостатками решения являются: большие размеры и вес, сложность монтажа, неустойчивость конструкции, требующей усиленного фундамента из-за высокой «парусности» и нагрузки от установки сброса воды. Кроме того, она усложнена устройством для отделения газа, хотя дальнейший транспорт отделившихся нефти и газа производится совместно по одной трубе. Необходимо отметить пульсирующую нагрузку на верхнюю часть делителя при поступлении в нее эмульсии (на многих промыслах поток эмульсии носит пульсирующий характер). Это также не способствует повышению надежности устройства и качества отделившихся фаз.The main disadvantages of the solution are: large size and weight, complexity of installation, instability of the structure, requiring a reinforced foundation due to the high “windage” and the load from the water discharge installation. In addition, it is complicated by a device for separating gas, although further transport of separated oil and gas is carried out jointly through one pipe. It is necessary to note the pulsating load on the upper part of the divider when the emulsion enters into it (in many fields, the emulsion flow is pulsating). It also does not contribute to improving the reliability of the device and the quality of the separated phases.

Известен также «Трубный делитель фаз» по патенту РФ на полезную модель №19771, МПК 6 B01D 17/04, публ. 10.10.2001 г.Also known "Tube phase divider" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 19771, IPC 6 B01D 17/04, publ. 10/10/2001 g.

Трубный делитель фаз содержит корпус с штуцерами ввода эмульсии и вывода выделившихся фаз. Корпус делителя выполнен из труб в виде установленной вертикально рамы с трубной горизонтальной перемычкой, соединяющей внутреннее пространство вертикальных участков корпуса. Штуцер ввода эмульсии в делитель расположен в середине горизонтальной перемычки, а штуцера вывода отделившихся легкой и тяжелой фаз расположены в серединах верхнего и нижнего горизонтальных трубных участков корпуса делителя фаз соответственно.The tube phase divider contains a housing with fittings for entering the emulsion and output of the separated phases. The divider housing is made of pipes in the form of a vertically mounted frame with a horizontal pipe jumper connecting the inner space of the vertical sections of the housing. The outlet fitting of the emulsion into the divider is located in the middle of the horizontal jumper, and the outlet fitting of the separated light and heavy phases is located in the middle of the upper and lower horizontal pipe sections of the housing of the phase divider, respectively.

Недостатком данного устройства является его слабая защищенность от негативного воздействия газовых пузырей, содержащихся в промысловой газожидкостной смеси (сырой нефти), особенно крупных. Эти пузыри, попадая в рабочий объем трубной установки сброса воды, вызывают в местах соединения трубных элементов турбулизацию потока смеси, разрушают создавшийся режим течения потока и препятствуют его разделению на фазы. Результатом в конечном случае является значительное ухудшение качества как легкой, так и тяжелой отделившихся фаз. Кроме того, турбулизация приводит к замешиванию в жидкие фазы механических примесей.The disadvantage of this device is its poor protection from the negative effects of gas bubbles contained in the field gas-liquid mixture (crude oil), especially large ones. These bubbles, falling into the working volume of the pipe installation of water discharge, cause turbulence of the mixture flow in the places of connection of the pipe elements, destroy the current flow regime and prevent its separation into phases. The result in the end is a significant deterioration in the quality of both light and heavy separated phases. In addition, turbulization leads to the mixing of mechanical impurities into the liquid phases.

За прототип принята полезная модель «Трубная установка сброса воды» по патенту РФ №0075647, МПК 6 C02F 1/40 (2006.01), B01D 17/00, опубл. 2008.20.08.The prototype adopted the utility model "Pipe installation of water discharge" according to the patent of the Russian Federation No. 0075647, IPC 6 C02F 1/40 (2006.01), B01D 17/00, publ. 2008.20.08.

Трубная установка сброса воды ТУСВ, включающая трубный рамный корпус, выполненный в виде установленной вертикально рамы из труб, с двумя горизонтальными трубными перемычками, расположенными одна над другой, трубопровод ввода жидкой части смеси в трубный рамный корпус снабжен устройством для ввода деэмульгатора и подсоединен к середине нижней перемычки, причем с противоположной стороны он подсоединен к средней части вертикальной трубной камеры ВТК, на верхнем торце которой установлен газопровод, соединенный с серединой верхней горизонтальной частью вертикальной трубной рамы, а ввод промысловой газожидкостной смеси в ВТК выполнен тангенциально, вывод легкой фазы из устройства через штуцер, соединенный с серединой верхней горизонтальной перемычки, а вывод тяжелой фазы - через штуцер, соединенный с серединой нижней горизонтальной частью трубной рамы.TUSV water discharge pipe installation, including a pipe frame body made in the form of a vertically mounted pipe frame with two horizontal pipe jumpers located one above the other, the pipeline for introducing the liquid part of the mixture into the pipe frame body is equipped with a demulsifier input device and is connected to the middle of the lower jumpers, and on the opposite side it is connected to the middle part of the VTK vertical tube chamber, at the upper end of which there is a gas pipeline connected to the middle of the upper horizontal tal part of the vertical pipe frame and the input commercial gas-liquid mixture formed in the VTK tangentially output light phase from the device through the nozzle connected to the middle of the upper horizontal webs, and heavy phase output - through a fitting coupled to the middle of the lower horizontal part of the pipe frame.

Недостатком данного устройства является периодическое нарушение режима отвода в газовую часть ТУСВ всего объема крупных газовых пузырей, поступающих неравномерно в составе ГЖС в месте подсоединения концевого участка промыслового трубопровода к ВТК. При этом некоторое количество свободного газа в виде достаточно объемных пузырей опускаются вниз ВТК и поступают в трубопровод перепуска жидкой фазы из ВТК в ТДФ. Следствием является возникновение гидравлических ударов и интенсивной турбулизации смеси нефти и воды, нарушение режима ее разделения на легкую и тяжелую фазы и на ухудшение их качества: увеличивается содержание воды в предварительно обезвоженной нефти и содержание нефти в отделившейся сточной воде.The disadvantage of this device is a periodic violation of the mode of discharge into the gas part of the TUSW of the entire volume of large gas bubbles that flow unevenly in the GHS structure at the point of connecting the end section of the production pipeline to the VTK. At the same time, a certain amount of free gas in the form of sufficiently voluminous bubbles drops down the VTK and enters the pipeline for transferring the liquid phase from the VTK to the TDF. The consequence is the occurrence of hydraulic shocks and intense turbulization of the oil-water mixture, violation of the regime of its separation into light and heavy phases and their quality deterioration: the water content in pre-dehydrated oil and the oil content in the separated waste water increase.

Задачей, стоящей перед авторами, является создание конструкции ТДФ максимально устраняющей отмеченные недостатки в прототипе: улучшения качества сбрасываемой сточной воды и стабилизации нормативного остаточного содержания воды в предварительно обезвоженной нефти, устранения воздействия крупных газовых пузырей, содержащихся в промысловой ГЖС, ранее приводящих к беспрерывной множественной пульсации потока, поступающего в ТДФ из ВТК.The challenge facing the authors is to create a TDF design that maximally eliminates the drawbacks in the prototype: improving the quality of discharged wastewater and stabilizing the normative residual water content in pre-dehydrated oil, eliminating the effects of large gas bubbles contained in the field GWF, previously leading to continuous multiple pulsation flow entering the TDF from the VTK.

Для ее решения ТДФ отличается от прототипа тем, что к концевому участку промыслового трубопровода перед его соединением с ВТК сверху, в вертикальной плоскости по осям труб, подсоединяется наклоненный трубопровод, соединенный другим концом с трубопроводом перепуска газа из ВТК в рамный корпус ТДФ, а внутренние пространства концевого участка промыслового трубопровода и наклоненного трубопровода соединены вертикальными перемычками.To solve it, the TDF differs from the prototype in that an inclined pipeline connected to the end of the field pipe for transferring gas from the VTK to the TDF frame casing is connected to the end section of the production pipeline before connecting it to the VTK from the top, in a vertical plane along the pipe axes, and the internal spaces the end section of the production pipeline and the inclined pipeline are connected by vertical jumpers.

Вводимые конструктивные дополнения позволят уже на подходе к ВТК выделить максимум свободного газа, который частями по наклоненному трубопроводу и по концевому участку промыслового трубопровода будет отводиться от жидкой фазы, а по вертикальным перемычкам будет происходить по мере необходимости переток газа вверх, либо возврат жидкой фазы вниз. Устойчивый отвод основного объема свободного газа через наклоненный трубопровод в газовую часть ТДФ устранит недостатки, отмеченные в прототипе.The introduced structural additions will allow, at the approach to the VTK, to isolate the maximum of free gas, which in parts will be diverted from the liquid phase along the inclined pipeline and along the end section of the field pipeline, and gas will flow upward or vertical liquid backward as necessary. Sustainable removal of the main volume of free gas through an inclined pipeline into the gas part of the TDF will eliminate the disadvantages noted in the prototype.

Такая конструкция ТДФ для сброса основной части свободной попутной воды позволяет эксплуатировать устройство в автономном режиме и не требует частого вмешательства в процесс для обслуживания установки.This design of the TDF for dumping the main part of the free associated water allows the device to be operated in an autonomous mode and does not require frequent intervention in the process for servicing the installation.

Трубный делитель фаз (ТДФ) газожидкостной смеси (ГЖС) состоит из основного рамного корпуса, выполненного из труб с вертикальными 1 и 2, верхним 3 и нижним 4 горизонтальными участками. Внутреннее пространство вертикальных 1 и 2 участков рамного корпуса соединены двумя трубными перемычками - нижней 5 и верхней 6. К середине нижней 5 перемычки подсоединен трубопровод 7 для перетока из ВТК ГЖС без газовых пузырей на разделение в трубный рамный корпус устройства, а к середине верхней перемычки 6 - трубопровод 8 вывода из ТДФ предварительно обезвоженной нефти и газа. Трубопровод 9, подсоединенный к середине нижнего 4 участка трубного корпуса рамы предназначен для вывода из ТДФ отделившейся воды. К нижней горизонтальной трубной перемычке 5 трубопроводом 7 подсоединена ВТК 10, к корпусу которой тангенциально подсоединен концевой участок промыслового трубопровода 11 ввода в нее промысловой ГЖС, а к верхней части ВТК - трубопровод 12 перепуска газа в середину верхнего горизонтального 3 участка вертикальной рамы из труб. На трубопроводе 7, соединяющем ВТК 10 с нижней горизонтальной перемычкой 5 вертикальной рамы из труб, установлено устройство 13 для ввода в него деэмульгатора.The tube phase divider (TDF) of a gas-liquid mixture (GHS) consists of a main frame body made of pipes with vertical 1 and 2, upper 3 and lower 4 horizontal sections. The inner space of the vertical 1 and 2 sections of the frame casing is connected by two pipe jumpers - lower 5 and upper 6. To the middle of the lower 5 jumpers is connected a pipe 7 for overflow from the VTK GZhS without gas bubbles for separation into the pipe frame housing of the device, and to the middle of the upper jumper 6 - pipeline 8 output from TDF pre-dehydrated oil and gas. The pipeline 9, connected to the middle of the lower 4 section of the tube body of the frame is designed to output the separated water from the TDF. A BTK 10 is connected to the lower horizontal pipe jumper 5 by pipe 7, to the casing of which the end section of the production pipeline 11 for entering the production GHS is tangentially connected, and to the upper part of the VTK is the gas bypass pipe 12 in the middle of the upper horizontal 3 section of the vertical pipe frame. On the pipeline 7 connecting the VTK 10 with the lower horizontal jumper 5 of the vertical frame from the pipes, a device 13 is installed for introducing a demulsifier into it.

Дополнительно к концевому участку промыслового трубопровода 11 перед его соединением с ВТК сверху, в вертикальной плоскости по осям труб, подсоединен наклоненный трубопровод 14, соединенный с трубопроводом 12 перепуска газа из ВТК 10 в рамный корпус ТДФ. Внутренние пространства концевого участка промыслового трубопровода 11 и наклоненного трубопровода 14, соединены вертикальными трубными перемычками 15.In addition to the end section of the production pipeline 11, before it is connected to the VTK from above, in a vertical plane along the pipe axes, an inclined pipeline 14 is connected, connected to the gas bypass pipe 12 from the VTK 10 to the TDF frame casing. The interior spaces of the end portion of the production pipeline 11 and the inclined pipeline 14 are connected by vertical pipe jumpers 15.

Трубный делитель фаз ГЖС работает следующим образом. Промысловая газожидкостная смесь, содержащая нефть, эмульсию, свободную попутную воду и попутный нефтяной газ, как растворенный, так и в виде «пузырей», либо в виде самостоятельного слоя, транспортируются по концевому участку промыслового трубопровода 11, к которому перед его соединением с ВТК 10, подсоединен наклоненный трубопровод 14. В этой точке основной объем газа, который движется вдоль верхней образующей трубопровода 11, входит в наклоненный трубопровод 14, а по основной трубе 11 движется ГЖС, в которой достигается минимальное неравномерное периодическое увеличение содержания газа. Следует отметить, что вертикальные перемычки 15 установлены для саморегулируемого процесса дополнительного перепуска средних газовых пузырей вверх из трубы 11 в трубу 14, а после этого возможно отекание жидкой составляющей смеси, захватываемой интенсивным газовым потоком и отделяющейся от него под действием разности плотностей, из трубы 14 в трубу 11.The pipe phase divider GHS works as follows. The field gas-liquid mixture containing oil, emulsion, free associated water and associated oil gas, both dissolved and in the form of “bubbles”, or in the form of an independent layer, are transported along the end section of the field pipeline 11 to which, prior to its connection to VTK 10 connected to the inclined pipe 14. At this point, the bulk of the gas that moves along the upper generatrix of the pipe 11 enters the inclined pipe 14, and the GHS moves along the main pipe 11, in which the minimum Noe periodic increase the gas content. It should be noted that the vertical jumpers 15 are installed for the self-regulating process of additional transfer of medium gas bubbles upward from the pipe 11 to the pipe 14, and after that, the liquid component of the mixture, captured by the intense gas stream and separated from it by the density difference, from the pipe 14 into pipe 11.

ГЖС с минимально неравномерным содержанием газа тангенциально вводится по трубопроводу 11 в ВТК 10, внутри которой вращается, при этом газовые пузыри выделяются в отдельную фазу, занимают центр колонны и поднимаются в верхнюю часть ВТК, откуда газ выводится в трубопровод 12, а жидкая составляющая вращается по внутренней стенке ВТК и после отделения газовых пузырей концентрируется в нижней части ВТК 10 и по трубопроводу 7, соединяющему ВТК 10 с серединой нижней горизонтальной перемычки 5, перепускается внутрь вертикальной рамы из труб. В нижней горизонтальной перемычке 5 жидкая газонасыщенная смесь без газовых пузырей делится на два равноценных потока, при этом одна часть смеси движется к вертикальной трубе 1, а вторая - к вертикальной трубе 2. В точках подсоединения нижней горизонтальной перемычки 5 к вертикальным трубам 1 и 2 происходит гравитационное разделение жидкой составляющей на легкую и тяжелую фазы. Образовавшиеся части легкой фазы: предварительно обезвоженная нефть, остатки эмульсии и «свободной» воды в газонасыщенном состоянии, но без газовых пузырей движутся вверх до точек соединения вертикальных труб 1 и 2 с верхней трубной горизонтальной перемычкой 6, вводятся в нее и движутся к ее центру. Одновременно с этим, газ из верхней части ВТК 10 поступает по трубопроводу 12 в середину верхнего трубного горизонтального участка 3 корпуса рамы, где делится на равные доли, при этом одна доля движется к вертикальной трубе 1, а вторая - к вертикальной трубе 2, по которым каждая опускается до мест присоединения участков труб 1 и 2 с верхней горизонтальной трубной перемычкой 6, входит в нее и смешивается с соответствующей частью легкой жидкой фазы. Полученные смеси движутся к центру и объединяются. Таким образом, в верхней горизонтальной трубной перемычке 6 рамного корпуса образуется новая ГЖС, в которой отсутствует периодическое поступление разрозненных газовых пузырей и соблюдается во времени технологически равное соотношение смешиваемых легкой фазы и газа. Такая ГЖС через патрубок 8 выводится из середины верхней горизонтальной перемычки 6 и транспортируется двуслойным потоком под давлением процесса сброса воды в ТДФ к месту следующей ступени (стадии) промысловой подготовки нефти.A GHS with a minimally uneven gas content is tangentially introduced through a pipe 11 into the VTK 10, inside which it rotates, while gas bubbles are separated into a separate phase, occupy the center of the column and rise to the upper part of the VTK, from where the gas is discharged into the pipeline 12, and the liquid component rotates along the inner wall of the VTK and after separation of gas bubbles is concentrated in the lower part of the VTK 10 and through the pipe 7 connecting the VTK 10 with the middle of the lower horizontal jumper 5, is transferred into the vertical frame from the pipes. In the lower horizontal jumper 5, the liquid gas-saturated mixture without gas bubbles is divided into two equivalent flows, while one part of the mixture moves to the vertical pipe 1, and the second to the vertical pipe 2. At the points of connection of the lower horizontal jumper 5 to the vertical pipes 1 and 2, gravitational separation of the liquid component into light and heavy phases. The resulting parts of the light phase: pre-dehydrated oil, the remains of the emulsion and “free” water in a gas-saturated state, but without gas bubbles, move up to the points of connection of the vertical pipes 1 and 2 with the upper horizontal pipe jumper 6, are introduced into it and move to its center. At the same time, gas from the upper part of VTK 10 flows through pipeline 12 to the middle of the upper horizontal pipe section 3 of the frame body, where it is divided into equal shares, while one fraction moves to the vertical pipe 1, and the second to the vertical pipe 2, through which each falls to the places of joining pipe sections 1 and 2 with the upper horizontal pipe jumper 6, enters into it and mixes with the corresponding part of the light liquid phase. The resulting mixture moves to the center and combines. Thus, in the upper horizontal pipe jumper 6 of the frame body, a new GHS is formed, in which there is no periodic flow of disparate gas bubbles and a technologically equal ratio of miscible light phase and gas is observed in time. Such a GHS through the pipe 8 is removed from the middle of the upper horizontal jumper 6 and is transported by a two-layer flow under the pressure of the water discharge process in the TDF to the place of the next stage (stage) of oil field treatment.

Третья составляющая промысловой ГЖС - соленая пластовая вода - отделилась от легкой фазы в точках соединения нижней горизонтальной перемычки 5 с вертикальными трубами 1 и 2, по которым равными частями опускается в нижний горизонтальный трубный участок 4 корпуса рамы, из середины которого выводится из ТДФ по трубопроводу 9.The third component of field GWF - saline formation water - separated from the light phase at the junction points of the lower horizontal bridge 5 with vertical pipes 1 and 2, through which equal parts fall into the lower horizontal pipe section 4 of the frame body, from the middle of which it is discharged from the TDF via pipeline 9 .

Таким образом, в вертикальных трубах 1 и 2 корпуса рамы происходят важные технологические операции, включающие различные по направлению и по составу движущихся составляющих, полученных при разделении промысловой ГЖС, перемещения. В верхней части вертикальных труб 1 и 2 на участке до их сочленения с верхней горизонтальной перемычкой 6 сверху вниз движется газ, который вводится в эту перемычку. Одновременно, на среднем участке от верхней горизонтальной перемычки 6 до места их соединения с нижней горизонтальной перемычкой 5 снизу вверх движется легкая жидкая фаза и вводится в верхнюю горизонтальную перемычку 6 вместе с газом. В нижнем участке вертикальных труб 1 и 2 от места их соединения с нижней горизонтальной перемычкой 5 до места их соединения с нижней горизонтальной образующей 4 корпуса рамы происходит движение сверху вниз тяжелой жидкой фазы (воды), которая выводится из ТДФ из середины трубы 4 по патрубку 9.Thus, in the vertical pipes 1 and 2 of the frame body, important technological operations take place, including movements that are different in direction and composition of the moving components obtained during the separation of the field GHS. In the upper part of the vertical pipes 1 and 2 in the section until they are joined with the upper horizontal jumper 6, gas is introduced from top to bottom, which is introduced into this jumper. At the same time, in the middle section from the upper horizontal jumper 6 to the place of their connection with the lower horizontal jumper 5, the light liquid phase moves upward and is introduced into the upper horizontal jumper 6 together with gas. In the lower section of the vertical pipes 1 and 2 from the place of their connection with the lower horizontal jumper 5 to the place of their connection with the lower horizontal generatrix 4 of the frame body, the heavy liquid phase (water) moves from top to bottom, which is removed from the TDF from the middle of the pipe 4 through pipe 9 .

Предлагаемое устройство эксплуатируется в автономном автоматическом режиме и не требует постоянного обслуживания, достаточно ежесменного визуального осмотра и перерегулирования автоматики после изменения производительности куста скважин, что обуславливается остановкой или вводом в эксплуатацию отдельных добывающих скважин.The proposed device is operated in an autonomous automatic mode and does not require constant maintenance, it is enough to shift the visual inspection and overshoot the automation after changing the productivity of the well cluster, which is caused by the shutdown or commissioning of individual production wells.

Как показали испытания предлагаемой конструкции, двухрамный элемент, изготовленный из труб диаметром 8-10 дюймов, рекомендуется для производительности по ГЖС от 500 до 1000 м³/сутки. Для подготовки большего количества ГЖС компонуют установку из нескольких двухрамных элементов. Таким образом, изменяя диаметры труб и количество двухрамных элементов, можно компоновать ТДФ на кустах скважин, на любой объем ГЖС.As tests of the proposed design showed, a two-frame element made of pipes with a diameter of 8-10 inches is recommended for GHS performance from 500 to 1000 m ³ / day. To prepare a larger number of GHS, an installation of several two-frame elements is assembled. Thus, by changing the diameters of the pipes and the number of two-frame elements, it is possible to assemble the TDF on the well clusters for any volume of GHS.

Испытания расчетным методом устройства, изготовленного из труб диаметром 8 дюймов, показали, что суточная удельная производительность 1 м³ его объема почти в два раза превышает показатели прототипа. Указанное достигается за счет минимизации неравномерности периодического увеличения содержания газа в жидкой фазе, которая движется по трубе 11 и тангенциально вводится в ВТК 10.Tests by the calculation method of a device made of pipes with a diameter of 8 inches showed that the daily specific productivity of 1 m ^{3 of} its volume is almost two times higher than the prototype. This is achieved by minimizing the unevenness of the periodic increase in the gas content in the liquid phase, which moves along the pipe 11 and is tangentially introduced into the VTK 10.

Claims

A tube phase divider (TDF), including a tube frame housing made in the form of a vertically mounted frame of pipes, with two horizontal pipe jumpers located one above the other, the pipeline for introducing the liquid part of the mixture into the tube frame housing is equipped with a device for introducing a demulsifier and is connected to the middle lower jumper, and on the opposite side it is connected to the middle part of the vertical tube chamber (VTK), at the upper end of which there is a gas pipeline connected to the middle of the upper horizontal part of the vertical tube frame, and the input of the gas-liquid mixture into the VTK is tangential, the light phase is removed from the TDF through a fitting connected to the middle of the upper horizontal jumper, and the output of the heavy phase is through the nozzle connected to the middle of the lower horizontal part of the pipe frame, characterized in that to the end section of the production pipeline before connecting it to the VTK from above, in a vertical plane along the axes of the pipes, an inclined pipeline connected to the bypass pipe at the other end gas from the VTK to the pipe frame body, and the internal spaces of the end section of the field pipeline and the inclined pipeline are connected by vertical pipe bridges.