Изобретение относитс к нефт ной промьппленности и может быть использовано дл разделени нефти, газа и воды в системе сбора и подготовки продукции нефт ных скважин, преимущественно в зких и пен щихс нефтей. Известна ;сепарационна установка содержаща успокоительный участок, депульсатор, цилиндрическую горизонтальную емкость дл разделени газонефт ной смеси и коллектор дл отвода газа. Недостатком сепарационных устано вок данной конструкции вл етс . то что продукци сктважин в технологическую емкость вводитс под слой жидкости. Така конструкци ввода не обеспечивает необходимой глубины сепарации, способствует-пенообразованию , разбрызгиванию и повышенному уносу капельной жидкости (нефти) с потоком газа. Известны серийно выпускаемые сепарационные установки типа НГС (ТП-1633), содержащие сепарационную емкость с внутренним каплеотбойным устройством и устройство дл сепара ции газо-нефт ной смеси, в котором депульсатор выполнен в виде 1) -образного трубопровода, размещенного под подвод щим трубопроводом, распо ложенного ниже уровн стабилизации потока. Однако при подаче смеси на .-нефте сливные полки происходит вспенивани разбрызгивание, диспергирование и вторичное перемешивание с образованием в некоторых случа х стойкой эмульсии. Кроме того, происходит неполное отделение газа от жидкости в результате подачи смеси на сливные полки, вследствие чего такие сепарационные установки имеют низкую удель ную производительность. Известна сепарационна установка содержаща успокоительный коллектор депульсатор с распределительным патрубком , технологическую емкость и га зовый коллектор. Ввод продукции скважин в них осуществл етс в йижнюю часть сепарационной емкости под слой жидкости высотой 1-1,5 м. Вследствие этого часть газовых пузырьков находитс d течение всего времени пребывани в горизонтальном аппарате под избыточным давлением, равным весу этого сто ба .жидкости. В результате в жидкости остаетс излишне растворенный газ, количество которого может достигать 0,5-1 м на 1 м нефти. Этот газ выдел етс в последующих аппаратах (насосах, отстойниках, открытых резервуарах и т.п.) и снижает эффективность их работы. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению вл етс сепарационна установка, содержаща успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, которьй размещен внутри технологической емкости на уровне раздела газ-нефть, тарелку с отражателем, газовый коллектор., причем тарелка выполнена конусной со спиральными перегородками и установлена на. торце патрубка. Недостатком такой сепарационной установки вл етс то, что конусна тарелка со спиральными перегородками жестко закреплена на торце распределительного патрубка, а так как уровень жидкости поддерживать в сепараторе посто нным практически не удаетс , то возможны случаи затоплени тарелки жидкостью. В результате получаетс вариант ввода газо-водонефт ной смеси под слой жидкости. Кроме того, така конструкци исполнени распределительного патрубка вполне приемлема дл разделени малов зких нефтей. При разделении же в зких пен щихс нефтей особенно трудно поддерживать границу раздела посто нной , поэтому в случае затоплени тарелки при вводе смеси под слой жидкости скорости всплывани газовых пузырьков в в зкой среде значительно медленнее, чем в малов зкой, мелкие пузырьки практически зависают и не могут всплыть, т.е. процесс разделени смеси происходит неполно, тем самым значительно уменьша производительность установки . Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса сепарации в зких и пен щихс нефтей при измен ющемс уровне жидкости в сепараторе . Поставленна цель достигаетс тем, что в установке, включающей успокоительный коллектор, депульсатор с распределительным патрубком, размещенным внутри емкости, тарелку с отражателем и газовый коллектор, распределительньм патрубок снабжен коаксиально расположенным по отношению к нему дополнительным патрубком с ограничительными кольцами, установленным с возможностью вертикального перемещени , а тарелка при реплена к дополнительному патрубку и жестко соединена с отражателем , В предлагаемой установке плавающий козырек-отражатель с жестко соединенной тарелкой всегда будет находитьс только на границе раздела, т.е. будет или подниматьс , или опу катьс вместе с уровнем жидкости в сепараторе. В данной конструкции плавающий козырек-отражатель вьтолн ет роль поплавка, так как в его полости находитс воздух или газ, а жестко соединенна с ним тарелка, заполненна жидкостью, способствует сглаживанию пульсаций. На чертеже показана предлагаема сепарационна установка. Сепарационна установка содержит депульсатор 1 с нисход щим трубопро водом., технологическую емкость 2, соединенную с газовым коллектором 3 распределительньй патрубок 4, сколь з щий патрубок 5 с ограничительными кольцами 6, тарелку 7, жестко соединенную с плавающим козырьком-отражателем 8. Сепарационна установка работает следующим образом. Расслоенна в подвод щем трубопроводе продукци скважин - -нефть, газ, вода на входе в депульсатор 1 раздел етс в соответствии с плотностью фаз на два потока: нефть с нефт ным газом и пластовую воду. При прохождении депульсатора 1 нефт ной газ отводитс в газовьм коллектор 3, а нефть с оставшимс в ней распоренным газом и пластова вода через распределительный патрубок 4 поступает в скольз щий патрубок 5 и в технологическую емкость ,2, где продолжаетс выделение растворенного газа из нефти. Весь поток .жидкости выводитс посто нно только на границу раздела фаз газ-нефть независимо от уровн жидкости в сепараторе равномерным слоем, чем и обеспечиваютс лучшие услови вьщелени и коалесценции пузырьков газа Возвратно-поступательное перемещени скольз щего патрубка ограничиваетс ограничительными кольцами .6. Тарелка 7 служит дл сглаживани пульсаций , а дл отражени крупных брызг 524 и капель нефти в случае большого газового фактора предназначен плавающий козырек-отражатель 8, который также .вьшолн ет еще и роль поплавка . На лабораторной установке были проведены сравнительные экспериментальные исследовани по определению эффективности сепарации с различным вводом газо-жидкостной смеси. Сепаратор представл ет собой горизонтальную емкость, вьтолненную из оргстекла диаметром 400 мм, состо щую из четырех секций, длиной 500 мм кажда . Емкость снабжена устройствами ввода, приборами дл определени капельной жидкости в потоке газа, устройством дл замера свободного газа в жидкости на выходе аппарата. В процессе исследований производили замер расходов как жидкости, так и газа. В качестве рабочего агента были использованы смесь вазелинового масла , трансформаторного и нефти, склонной к ценообразованию. Воздух в систему подавалс с помощью компрессо- . ра после его предварительной очистки от механических примесей и капельной жидкости. Эффективность процесса сепарации оценивалась по уносу капельной жидкости и свободного газа. Результаты экспериментов приведены в таблице. Из анализа полученных данных приведенных в таблице, видно, что эффективность процесса сепарации при вводе газо-жидкостной смеси по предлагаемому изобретению улучшаетс на 30% по сравнению с вводом смеси через патрубок на конусную тарелку со спиральными перегородками. . Использование предлагаемой установки имеет следующие преимущества: исключаетс процесс эмульгировани , которьй имеет место при вводе продукции скважин под вод ную подушку (в случае затоплени конусной тарелки ); исключен процесс образовани пенного сло вследствие барботажа, привод щий к дополнительному уносу капельной жидкости; исключаетс флотирование глобул воды пузырьками газа; обеспечиваетс минимально возможный путь дл всплывающих пузырьков осаждающихс капель воды; уменьшаетс количество оклюдированного газа в нефти, отводимой из сепаратора , особенно при высоков зких
нефт х; улучшаютс услови отсто и сброса воды, что ведет к увеличению межремонтного периода работы насосов откачки и трубопроводов системы сбора; улучшаютс показатели сепарации: снижаетс содержание газа с 0,4 до 0,15 м/м и содержание капель нефти с 0,А5 до 0,15 г /м.
Предлагаема установка улучшает процесс сепарации, снижает потери нефти и газа, увеличивает удельную производительность сепаратора 5 и способствует защите окружающей среды от загр знени углеводородными газами и сероводородом .
Ввод газо-жидкостной смеск через диффузорный насадок под уровень жидкости
Ввод газо-жидкостной смеси через патрубок на тарелку со спиральными перегородками
Ввод газо-жидкостной смеси по предлагаемому изобретению