SU1717168A1 - Установка дл сбора и подготовки нефти - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  нефти, воды и газа и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности в системах сбора и подготовки нефти на промыслах. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности установки. В установке используетс  гидроциклонный сепаратор, выполненный в виде вертикально расположенной обечайки с тангенциальным входным патрубком, имеющим наклон вниз к обечайке. Над обечайкой расположен перевернутый цилиндрический стакан, В обечайке имеютс  радиально отход щие от центра стержни с укрепленными на них гибкими пластинами, способ- ными вибрировать под действием потоке. Внутри цилиндрического стакана и обечайки, соосно с ними, проходит газоотводна  труба с отверсти ми, расположенными у днарезервуара и внутри стакана, а в верхней части трубы установлен тарельчатый клапан, тарелка которого св зана через т гу с поплавком, расположенным в газоотводной трубе в слое воды, и с рычагами, вторые концы которых нагружены противовесами дл  обеспечени  подъемной силы. 2 з.п. ф-лы, 2-ил. %

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  разделени  нефти, воды и газа и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в системах сбора и подготовки нефти на промыслах.

Цель изобретени  - повышение надежности установки.. .

На фиг. 1 приведена установка, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Установка состоит из резервуара 1 (на фиг. он показан в меньшем масштабе, чем остальные части) гидроциклонного сепаратора , выполненного в виде вертикально расположенной обечайки 2 и перевернутого цилиндрического стакана 3. Установка содержит также газоотводную трубу 4, пррхо- д щую по центру гидроциклонного

сепаратора. В верхней части обечайки 2 радиально от газоотводной трубы 4 отход т стержни 5, с помощью которых гидроциклонный сепаратор крепитс  к газоотводной трубе 4 и на которых вертикально вниз укреплены упругие б, способные колебатьс  под действием потока скважин- ного флюида. В газоотводной трубе 4 выполнены отверсти  7 и 8, а на ее верхней части смонтировано переменное гидравлическое сопротивление, включающее корпус газового клапана 9.

В корпусе газового клапана 9 имеетс  глуха  перегородка с седлом 10 отверсти  клапана. Внизу корпуса клапана 9 укреплена направл юща  втулка 11 дл  стержн  12, к которому в средней части прикреплена

X

N

D

ОС

тарелка 13 с шайбой из бензостойкой резины , а в верхней части - штифт, пронизывающий его в перпендикул рном к плоскости чертежа направлении и взаимодействующий с проушинами двух рычагов на шарнирах с противовесами 14, которые могут при регулировке перемещатьс  по рычагам и закрепл тьс  на них винтом. К нижней части стержн  12 крепитс  гибка  т га 15с поплавком 16. Вверху корпуса 9 имеетс  полость, соединенна  с патрубком 17 и отделенна  от нижней части огнепрегра- дителем 18. Вход газожидкостной смеси (скважинного флюида) в установку осуществл етс  через патрубок 19, который входит в гидроциклонный сепаратор 2 тангенциально . Входной конец патрубка 19 расположён выше его выходного конца. Выход подготовленной нефти происходит через переточную трубу 20.

Установка работает следующим образом .

Нефтеводогазова  смесь (флюид скважины ) поступает по патрубку 19 в обечайку 2. Тангенциальное расположение патрубка 19 обеспечивает вращательное движение жидкости относительно вертикальной оси, а наклон патрубка способствует поступательному движению вниз за счет кинетической энергии потока. В образующемс  нисход щем вихре происходит разделение нефти, газа и воды в силу следующих факторов: действи  гидравлических пульсаций в зоне обтекани  жидкостью вибрирующих под действием потока пластин 6; механического контактного воздействи  пластин 6 на кор- пускул рно-нефт ные конгломераты (нефть с окклюдированным газом и глобулами воды ); действи  центробежных инерционных и гравитационных сил на каждую глобулу нефти, воды и пузырек газа.

Под действием центробежной силы нефть отбрасываетс  к стенке обечайки 2, а пузырьки газа, на которые центробежна  сила практически не действует, занимают центральную часть. Происходит первич- .ное разделение газа и нефти на основе принципа вихревого сепарировани . Под действием поступательного движени  направленного вниз (входной конец тангенциального патрубка расположен выше выходного) потока пузырьки газа и нефти испытывают инерционную силу, направленную против действи  архимедовых сил выталкивани ., При этом пузырьки газа, имеющие плотность в 1000 раз меньшую, чем плотность нефти, практически не измен ют своего направленного вверх движе- н-и , Происходит как бы вторична  инерционна  сепараци . Часть нефт ных

капель, обладающих большой поступательной кинетической энергией, достигает нижнего кра  обечайки 2, выходит за стенку и всплывает с одновременным движением к

стенкам резервуара (инерци  центробежных сил). Друга  часть нефт ных капель выбрасываетс  центробежной силой с внутренней стенки обечайки 2.

При движении нефт ных капель и газовых пузырей вверх под действием выталкивающих сил происходит дальнейшее их разделение (гравитационна  сепараци ) в слое воды, расположенном между обечайкой 2 и нижним срезом стакана 3. При этом

практически весь газ собираетс  под донышком стакана 3 (его диаметр больше диаметра обечайки 2). Собирающийс  газ проходит через гидрозатвор (слой нефти толщиной Л Н в стакане 3), затем через отверсти  7 и транспортируетс  по газоотводной трубе 4 через клапанное отверстие в седле Ю.огнепреградитель 18 и патрубок 17 к потребителю.

Дл  стабилизации давлени  газа и поддержани  в результате этого определенного уровн  жидкости в стакане 3 (величины гидрозатвора) служит система пр мого регулировани , состо ща  из поплавка 16, взаимодействующего через кинематическую цепочку трос 15-стержень 12-рычаги с противовесами 14.

Система пр мого регулировани  работает следующим образом.

При увеличении количества поступающей с нефтью воды уменьшаетс  содержание газа в водогазонефт ной смеси (флюиде), растет толщина сло  воды Нв и уменьшаетс  толщина сло  нефти Нн. Выделивша с  вода непрерывно отводитс  из

аппарата через специальный патрубок (не показан) таким образом, что при посто нном содержании воды в флюиде величина Нв не измен етс . Уменьшение содержани  газа приводит к падению давлени  в

газоотводной трубе 4, к росту уровн  воды в ней, а также к увеличению толщины гидрозатвора Д Н. Повышение уровн  воды в газоотводной трубе 4 приводит к перемещению вверх поплавка 16. При этом тарелка 13

за счет противовесов 14 начинает подниматьс  до тех пор, пока это позвол ют трос 15 и вес поплавка 16, что приводит к уменьшению зазора между тарелкой 13 и седлом 10 отверсти  клапана 9 и, как следствие, к

увеличению давлени  газа в газоотводной трубе 4.

Аналогичным образом регулируетс  давление газа при уменьшении количества воды в нефти и увеличении содержани  газа

во флюиде. В этом случае поплавок 16 перемещаетс  вниз, что приводит к увеличению зазора между тарелкой 13 и седлом 10 отверсти  клапана 9 и уменьшению давлени  газа в газоотводной трубе 4.

Таким образом, давление газа в газоотводной трубе 4 поддерживаетс  на определенном оптимальном уровне, несмотр  на изменение количества газа и воды во флюиде .

Экономическа  эффективность изобретени  определ етс  повышением качества нефти, сокращением ее потерь испарени , а также созданием давлени  попутного газа на выходе, достаточного дл  его промышленного использовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1. Установка дл  сбора и подготовки нефти, включающа  резервуар, в нижней части которого установлен гидроциклонный сепаратор с наклонным тангенциальным

   входным патрубком и центральной газоот- водной трубой, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, гидроциклонный сепаратор выполнен в виде

   обечайки, над которой установлен перевернутый цилиндрический стакан, газоотводна  труба снабжена переменным гидравлическим сопротивлением, взаимодействующим с расположенным в трубе по- .

   0 плавком, и выполнена с отверсти ми, по крайней мере одно из которых расположено внутри стакана, а другое - около дна резервуара . 2; Установка по п. 1, отличаю щ а  5 с   тем, что входной конец тангенциального патрубка расположен выше выходного.

   3. Установка по п. 1, от л и ч а ю щ а  - с   тем, что она снабжена установленными в верхней части обечайки радиальными

   0 стержн ми, на которых консольно укреплены вертикально вниз упругие пластины.

   Газ