SU1397056A1 - Сепарационна установка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефт ной промышленности, в частности к устройствам дл ,разделени  газоводонеф- т ных смесей. Цель изобретени  - увеличение извлечени  нефти из газоводо- нефт ной смеси и повышение качества очистки отобранной пластовой воды. Установка включает успокоительный участок 1 с расширительной камерой 2 и установленным в нижней ее части отстойником 3, депульсатор 4 с коллектором дл  отвода газа и емкость 7, 1 разделенную вертикальными перегородками 10 и 11 на секции вибродействи , отсто  воды и отбора нефти. В нижней части емкости установлена вертикальна  ци/ЕИндрическа  емкость 8 с двум  коалесцирукицими фильтрами 13 и 14. Верхний из них установлен под углом 45-55°к перегородке 10. Фильтр 14 перекрывает поперечное сечение емкости 8. Между фильтрами размещен патрубок с лучевым распределителем, ко- торьш трубопроводом 9 соедин ет ее с расширительной камерой 2, откуда производ т предварительньш отбор nrtaQTo- вой воды в емкость 8. Вертикальный конец трубопровода 9, заход щий в расширительную камеру 2, прикреплен к разделительной перегородке и снабжен поплавком с возможностью перемещени  его вдоль расширительной камеры 2 и вертикального отстойника 3. На вертикальном конце трубопровода 9 выполнены продольные щелевые отверсти  дл  прохода воды из отстойника 3 в трубопровод. 9, которые врем  от времени перекрываютс  поплавком. 3 ил. (Л / ЗР 00 со о ел а Фи9.1

Description

Изобретение относитс  к нефт ной промьшшенности, в частности к устройствам дл  разделени  газоводонеф- т ной смеси при сборе и подготовке продукции скважин на промыслах.

Цель изобретени  - увеличение извлечени  нефти из газоводонефт ной смеси и повышение качества очистки отобранной пластовой воды.

На фиг. 1 схематично изображена сепарационна  установка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Установка включает успокоительный участок 1 с расширительной камерой 2 и размещенным под ней вертикальным отстойником 3, депульсатор 4 с .коллектором 5 дл  отвода газа и капле- уловителем 6, соедин ющий успокоительный участок с горизонтальной цилиндрической емкостью 7 с размещенной в средней нижней ее части вертикальной цилиндрической емкостью 8, и трубопровод 9 предварительного отбора из успокоительного участка Горизонтальна  цилиндрическа  емкость разделена на три секции: вибродействи , отсто  воды и отбора нефти, которые отделены одна от другой вертикальными перегородками 10 и 11 с выполненными в них отверсти ми. В сек ции вибродействи  установлены гидравлические вибраторы 12, состо щие, . например, из упругих пластин с выступами . В секции отсто  воды размещены два коалесцирующих фильтра 13 и 14, верхний ИЗ которых установлен под . первой по ходу движени  смеси верти- кальной перегородкой 10 и образует с ней угол 45-55 с возможностью образовани  прохода между верхним концом фильтра 13 и вертикальной перегородкой 10, Нижний фильтр 14 полностью перекрывает поперечное сечение вертикальной емкости 8.

Верхний коалесцирующий фильтр может быть выполнен из металлической или капроновой сетки, а нижний например , в виде концетрически расположенных металлических обечаек, обт нутых, например, капроновыми нит ми, образу  с соседними стенками обечаек зазор 15размер которого равен среднему диаметру мелкодисперсной структуры.

Секции отсто  воды и отбора нефти снабжены регул торами уровн  раздела нефть-вода 16 и нефть-газ 17.

25

10

15

20 30 5 дО д5

5

Емкость 8 соединена с расширительной камерой 2 патрубком 18 с лучевым распределителем 19, размещенным между коалесцирующими фильтрами, и трубопроводом 9, вертикальньй конец которого , заход щий в расширительную камеру 2, жестко прикреплен к перекрывающей его отверстие металлической перегородке 20, котора  может быть ..приварена к внутренним стенкам расширительной камеры, и снабжен поплавком 21, сл ужащим регул тором уровн  раздела фаз и одновременно регул то- ром расхода буйкового типа пр мого действи . Поплавок может быть в ыпол- нен в виде втулки, скольз щей по вер- тикальному концу трубопровода, перекрыва  выполненные в нем в пределах отстойника 3 щелевые отверсти  22, . служащие дл  поступлени  вод ной фазы в трубопровод 9. При этом поплавок должен быть выполнен из материала, удельньш вес которого больше удельного веса нефти, но меньше удельного веса воды, или пустотелым из легированной листовой стали с заранее рассчитанным весом, позвол ющим сохранить устойчивое равновесие в межфазной среде, а площадь отверстий 22 равна или больше площади кольцевого сечени , образованного внутренней стенкой отстойника 3 и наружной стенкой поплавка 21, или площади поперечного сечени  трубопровода 9 дл  снижени  гидравлических сопротивлений и равномерного расхода воды на участке от расширительной камеры 2 до вертикальной емкости при полностью открытых щелевых отверсти х. При этом высота отверстий не должна превьш1ать высоты поплавка.

Установка работает следующим образом .

Газоводонефт на  смесь, предварительно обработанна  деэмульгатором, поступает в успокоительный участок 1, где происходит ее расслоение на нефть, газ и пластовую воду. Из ycnoKo i- тельного участка жидкость попадает в расширительную камеру 2, где скорость движени  ее уменьшаетс  и всплывша  наверх эмульгированна  нефть с наход щейс  над ней газовой фазой и частью пластовой воды поступает в депульсатор 4, при этом газ отводитс  в коллектор 5, а нефтевод на  смесь с остаточным содержанием газа поступает в секцию вибродействи .

Основной объем пластовой воды с содержащиис  в ней малым количеством эмульгированной нефти из расширительной камеры 2 поступает в вертикальный отстойник 3, диаметр которого равен или больше диаметра успокоительного участка 1, где проход  через щелевые отверсти  22, поступает в трубопровод 9 предварительного отбора воды. При движении воды из расширительной камеры в отстойник 3 происходит дополнительное всплытие нефт ной эмульсии, котора  по мере ее накоплени  над поплавком (под разделительной перегородкой) способствует перемещению его вниз, постепенно перекрыва  отверсти , тем самым предотвраща  попадание нефт ной фазы и

13, при прохождении через который происходит дополнительна  ее очистка от нефти, так как частицы нефт ной

g эмульсии задерживаютс  на его поверхности , коалесцируютс  и всплывают , перемешива сь с нефтью, отделившейс  в секции вибродействи .

Вода, прошедша  через фильтр 13,

10 смешиваетс  с водой, поступающей в емкость 8 из лучевого распределител  трубопровода 9, равномерно распредел ющего жидкость по всему ее сечению, образу  в месте распределени  жид15 костной фильтр, над которым происходит концентраци  нефт ных глобул вследствие разности плотностей воды и нефти, которые, укрупн  сь, всплывают наверх. Далее вода поступает

эмульсии в трубопровод 9 и цилиндри- 20 на фильтр 14, на капроновых волокнах ческую емкость 8. По мере возрастани  которого происходит окончательное

13, при прохождении через который происходит дополнительна  ее очистка от нефти, так как частицы нефт ной

эмульсии задерживаютс  на его поверхности , коалесцируютс  и всплывают , перемешива сь с нефтью, отделившейс  в секции вибродействи .

Вода, прошедша  через фильтр 13,

смешиваетс  с водой, поступающей в емкость 8 из лучевого распределител  трубопровода 9, равномерно распредел ющего жидкость по всему ее сечению, образу  в месте распределени  жидкостной фильтр, над которым происходит концентраци  нефт ных глобул вследствие разности плотностей воды и нефти, которые, укрупн  сь, всплывают наверх. Далее вода поступает

расхода свободной воды в успокоительном участке 1 происходит ее накопление в нижней части отстойника 3, уровень ее там поднимаетс , вытесн   за перегородку образовавшуюс  нефт ную фазу. При этом поплавок перемещаетс  вверх, приоткрыва  щелевые от- версти , и подача воды в отстойник 3

30

з.адержание нефт ньгх частиц, оставшихс  в воде, которые, укрупн  сь, также всплывают наверх, где, проход  25 через проходное сечение, образованное фильтром 13 и перегородкой 11, смешиваютс  с основной нефт ной массой , котора  затем через отверсти , вьшолненные в перегородке 11, поступает в секцию отбора нефти и через установленньй в нижней части горизонтальной емкости 7 патрубок - в нефтепровод . Вода же, прошедша  окончательную очистку, отводитс  через развозобновл етс .

Поступивша  в секцию вибродействи  жидкость направл етс  на гидравлический вибратор 12, состо щий, например, из упругих пластин с выступами. При движении вдоль пластин, расход щихс  „ мещенньй ниже фильтра 14 патрубок веером, жидкость, воздейству  на вы- в систему Ш1Д (поддержани  пластового ступы, приводит пластины в колебатель- давлени ), а скопившийс  в нижней ное движение. Колеблющиес  пластины части емкости 8 шлам в виде песка и действуют на жидкость, в результате окалины периодически выводитс , на- чего происходит дальнейшее разрушение JQ пример, в амбар.

эмульсии и вторичное выделение газа. Пример. При суточном расходе который поступает в коллектор 5, где, водонефт ной смеси 8800 с газосодержанием 60 и обводненностью 80-90% необходима горизонталь- 45 на  цилиндрическа  емкость объемом 200 м . На конце нефтесборного кол лектора диаметром 300 мм находитс  успокоительный участок длиной 35 м, выполненный из трубы диаметром 700 мм.

50

соедин  сь с газом, поступающим из

депульсатора 4, поступает в капле- уловитель 6, где дополнительно очищаетс  от капельной нефти и направл етс  в-газопровод. Капельки нефти стекают в горизонтальную цилиндрическую емкость 7.

Отсепарированна  в секции вибродействи  нефть через выполненное в средней части перегородки 10 отверстие поступает в секцию отсто  воды, а отделивша с  в нижней части секции

Конец успокоительного участка снабжен расширительной камерой диаметром 1000 мм. Отстойник, закрепленный с помощью фланца к низу расширительной камеры, имеет диаметр 700 мм, вибродействи  вода с частицами нефт - с ° высота составл ет 1000 мм. На . ной эмульсии перетекает в секцию от- дне отстойника имеетс  патрубок с сто  воды через нижнее отверстие пере- фланцем дл  креплени  трубопровода городки 10 и поступает на наклонно диаметром 300 мм. На рассто нии установленный коалесцирующий фильтр 350 мм от нижней образующей расшири

з.адержание нефт ньгх частиц, оставшихс  в воде, которые, укрупн  сь, также всплывают наверх, где, проход  через проходное сечение, образованное фильтром 13 и перегородкой 11, смешиваютс  с основной нефт ной массой , котора  затем через отверсти , вьшолненные в перегородке 11, поступает в секцию отбора нефти и через установленньй в нижней части горизонтальной емкости 7 патрубок - в нефтепровод . Вода же, прошедша  окончательную очистку, отводитс  через размещенньй ниже фильтра 14 патрубок в систему Ш1Д (поддержани  пластового давлени ), а скопившийс  в нижней части емкости 8 шлам в виде песка и окалины периодически выводитс , на- пример, в амбар.

тельной камеры привариваетс  горизонтальна  перегородка. Поплавок выполнен в виде пустотелой втулки из нержавеющей стали, внутренний диаметр которой 300 + 0,5 мм. Вертикальный конец трубопровода, упирающийс  в перегородку , выполнен также из нержа веющей стали диаметром 300 - 0,5 мм. Во избежание прилипани  смолистых и парафинистых веществ и дл  изменени  коэффициента трени  сопр гаемые поверхности отполированы. Длина поплавка составл ет 950 мм, а его диаметр - 400 +0,5 мм. Свободный ход поплавка составл ет 350 +0,5 мм, в том числе рабочий - 300 - 0,5 мм. На высоте 50 мм от днища отстойника равномерно по всей окру;кности вертикального конца трубопровода выфрезерованы двенадцать продольных щелевых отверстий длиной 300 мм и шириной 5 мм. Длина депульсатора составл ет 15 м, угол наклона восход щего участка 40 . Диаметр вертикальной цилиндрической емкости равен 1400 мм, а ее длина - 1200 мм без учета длины конического основани . Патрубок подвода предварительно отобранной воды находитс  на рассто нии 200 мм от нижней образующей горизонтальной .цилиндрической емкости, а. патрубок отвода - в ни сней части вертикальной цилиндрической емкости,

Использование предлагаемого устройства позвол ет разгрузить по вод ной фазе не только депульсатор, но и саму емкость, тем самы увеличива  пропускную способность сепарационно- го узла и улучша  качество очистки нефти иводы за счет увеличени  времени пребывани  фаз в аппарате, улучшени  условий отделени  (меньшего возмущени  во входной зоне аппарата и секции отсто ) и доочистки в ко- алесцирующем фильтре, что достигаетс , в частности, благодар  дополнительно установленным вертикальной емкости, позвол ющей снизить скорости течени  водной фазы в 4-5 раз, и отстойнику с регул тором расхода водной фазы, преп тствующим попаданию нефти из успокоительного участка в вертикальную емкость.

Выполнение в нижней части цилиндрической горизонтальной емкости дополнительной установленной вертикальной емкости с коалесцирующими фильтрами позвол ет увеличить врем  пребыва

ни  фаз в аппарате, улучшить процесс отделени  водной и нефт ной фаз, снизить скорость течени  -водной фазы и производить дополнительную очистку пластовой воды, значительно улучша  ее качество.

Наличие отстойника с регул тором расхода водной фазы позвол ет ограничить попадание нефти из успокоительного участка в трубопровод предварительного отбора воды, а подсоединение трубопровода к вертикально . установленной емкости между размещен- ны ми в ней фильтрами позвол ет произвести окончательную очистку отобранной воды от нефтепродуктов и других

механических примесей, I

Предложенна  установка позвол ет

извлечь максимальное количество нефти из газоводонефт ной смеси и одновременно значительно повысить качество очистки пластовой воды.

25 Ф.ормулаизобретени 

Сепарационна  установка, включающа  успокоительный участок с рашири- тельной камерой, и трубопроводом предварительного отбора воды, депульсатор и цилиндрическую горизонтальную емкость с секци ми вибродействи , отсто  воды и отбора нефти, которые резделены между собой вертикальными перегородками, отличающа - с   тем, что, с целью увеличени  извлечени  нефти из газоводонефт ной смеси и повышени  качества очистки отобранной пластовой воды, секци  отсто  воды в нижней части дополнительно снабжена вертикальной цилиндрической емкостью с двум  коалесци- рующими фильтрами, верхний из которых установлен под первой по ходу движени  вертикальной перегородкой и образует с ней угол 45-55° с возможностью образовани  проходного сечени  между верхним концом фильтра и второй вертикальной перегородкой, а нижний фильтр полностью перекрывает поперечное сечение емкости, при этом установка снабжена патрубком с лучевым распределителем, размещенным между фильтрами и соединенным с трубопроводом предварительного отбора воды, расширительна  камера снабжена вертикально установленным под ней отстойником с диаметром, равным или большим диаметра успокоительного

0

5

0

5

0

5

участка, а другой конец трубопроводаотстойника с продольными отверсти ми предварительного отбора воды размещени снабжен поплавком, установленным вертикально в отстойнике и расшири-с возможностью вертикального переметельной камере, выполнен в пределах jщени .

-/

Фи9.1

5-5

18

Фмг.З

Claims (2)

1. Формула из обр етения

   Сепарационная установка, включающая успокоительный участок с раширительной камерой, и трубопроводом предварительного отбора воды, депульсатор и цилиндрическую горизонтальную емкость с секциями вибродействия, отстоя воды и отбора нефти, которые резделены между собой вертикальными перегородками, отличающаяс я тем, что, с целью увеличения извлечения нефти из газоводонефтяной смеси и повышения качества очистки отобранной пластовой воды, секция отстоя воды в нижней части дополнительно снабжена вертикальной цилиндрической емкостью с двумя коалесцирующими фильтрами, верхний из которых установлен под первой по ходу движения вертикальной перегородкой и образует с ней угол 45-55° с возможностью образования проходного сечения между верхним концом фильтра и второй вертикальной перегородкой, а нижний фильтр полностью перекрывает поперечное сечение емкости, при этом установка снабжена патрубком с лучевым распределителем, размещенным между фильтрами и соединенным с трубопроводом предварительного отбора воды, расширительная камера снабжена вертикально установленным под ней отстойником с диаметром, равным или большим диаметра успокоительного

   1 ‘ 1397056 θ участка, а другой конец трубопровода предварительного отбора воды размещен вертикально в отстойнике и расширительной камере, выполнен в пределах отстойника с продольными отверстиями и снабжен поплавком, установленным с возможностью вертикального перемещения ,

   А-А
2. 2/

   Фиг. 2

   Б-Б

   Фиг.З