SU1761192A1

SU1761192A1 - Устройство дл разделени высокопенистых нефтей с повышенным содержанием механических примесей

Info

Publication number: SU1761192A1
Application number: SU894802823A
Authority: SU
Inventors: Рафаэль Хабирович Махмудов; Валентин Петрович Тронов; Фарит Фазылович Хамидуллин; Юрий Васильевич Уйманов; Николай Семенович Чужинов
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл отделени газа от жидкости, в частности , дл отделени газа от высокопенистой нефти с повышенным содержанием механических примесей при подготовке нефти на промыслах. Целью изобретени вл етс повышение качества процесса сепарации и расширение функциональных возможностей . Устройство содержит вертикальный гззоотделитель 1, внутри которого расположен сепарирующий элемент 2, выполненный в виде вертикальной трубы, в верхней части которой установлен распылитель 3, а ниже его - завихритель 4. В верхней части газоотделител находитс каплеотбойник 5, а к нижней присоединен разъемный бункер 6 в верхней части которого установлен промывочный узел 7, а в нижней - отвод щий трубопровод 8. Устройство снабжено пено- гасителем 9, верхн часть которого соединена с распылителем 3, а нижн - с завихрителем 4 и трубопроводами: подвода высокопенистой нефти 10, отвода газа 11 и 12, ввода нефти в сепарирующий элемент 13 и отвода нефти из устройства 14. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс у устройствам дл отделени газа от жидкости, в частности , дл отделени газа от высокопенистой нефти с повышенным содержанием механических примесей при подготовке нефти на промыслах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс вертикальный сепаратор, включающий вертикальный газоотделитель с трубопроводами подвода пенистой нефти и отвода газа, нефти и механических примесей, внутри которого расположенынаклонныеполки , каплеотбойник, перегородки, датчик регул тора уровн и предохранительный клапан .

Недостатками устройства вл ютс : 1. Низкое качество процесса сепарации и значительные потери от испарени в резервуарах предварительного сброса воды. Объ сн етс это тем, что при движении нефтегазовой смеси по полкам, а точнее в момент перехода ее с одной полки на другую , происходит захлестывание верхнего сло смеси (преимущественно газового) нижним (преимущественно нефт ным). После каждого поворота пузырькам газа вновь и вновь приходитс пробиватьс в поверхностный слой. В результате этого значительный объем газа в сепараторе не отдел етс от нефти и поступает в резервуары, где этот процесс происходит более эффективно, а в

Ы 0

о

Ю

последующем больша его часть уходит в атмосферу.

2.Механические примеси, осажда сь на наклонных полках, накапливаютс настолько , что блокируют их поворотные участки . В результате чего движение потока по наклонным полкам прерываетс и он, мину их, падает в поддон сепаратора, что ведет к снижению качества процесса сепарации.

3.Вывод гр зи и механических примесей не предусмотрен из той части поддона, куда сливаетс нефть. Та зона днища, котора имеет сообщение с патрубком дл отвода гр зи и механических примесей, быстро загр зн етс и отвод полностью забиваетс , Это ведет к снижению функциональных возможностей устройства.

Цель изобретени - повышение качество процесса сепарации и расширение функциональных возможностей.

Это достигаетс тем, что устройство содержит вертикальный газоотделитель, включающий корпус и сепарирующий элемент , каплеотбойник,трубопроводы подвода нефтегазовой смеси и отвода нефти и газа и приспособление дл отвода механических части.

Сепарирующий элемент выполнен в виде вертикальной трубы и снабжен распылителем вверху и ниже его расположенным завихрителем, а также пеногасителем, верхн часть которого соединена с распылите- лем, а нижн - с завихрителем, а приспособление дл отвода механических примесей выполнено в виде разъемного бункера, соединенного с нижней частью корпуса газоотделител , причем в его верхней части установлен промывочный узел, а в нижней - отвод щий трубопровод.

Завихритель потока установлен от распылител на рассто нии, определ ющим по формуле

,5)D,

где D - диаметр сепарирующего элемента , м.

На чертеже показана принципиальна схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит вертикальный газоотделитель 1, внутри которого расположен сепарирующий элемент 2, выполненный в виде вертикальной трубы, в верхней части которой установлен распылитель 3, а ниже его - завихритель 4. В верхней части газоотделител находитс каплеотбойник 5, а к нижней присоединен разъемный бункер 6, в верхней части которого установлен промывочный узел 7, а в нижней отвод щий трубопровод 8. Устройство снабжено пеногасителем 9, верхн часть которого соединена с рыспылителем

3, а нижн - с завихрителем 4 и трубопроводами подвода высокопенистой нефти 10, отвода газа 11 и 12, ввода нефти в сепарирующий элемент 13 и отвода нефти из устройства 14.

Рассто ние от распылител до завихри- тел , равное (1-1,5) D, установлено экспериментальным путем. Дл т желых в зких нефтей с низкими скорост ми потоков завих0 рени рекомендуетс брать нижний предел, дл легких малов зких нефтей с высокими скорост ми потоков завихрени - верхний предел. При меньших рассто ни х, чем рекомендуемые , возможно попадание на рас5 пылитель нефт ной фазы потоков завихрени и возможно всплесков, что ведет к ухудшению сепарации. Большие рассто ни , чем рекомендуемые, приведут к необоснованному завышению размеров ус0 тройства и соответственно к росту металлоемкости .

Устройство работает следующим образом .

Высокопениста нефть с содержанием

5 механических примесей до 15%, плотность 0,93 г/см , в зкостью до 1400 сП, температурой 34°С, с газовым фактором 22 м3/м из скважин с внутрипластовым горением или паротепловым воздействием поступает по

0 трубопроводу 10 в пеногаситель 9, в котором происходит частичное отделение газа от нефти. Из пеногасител нефть с остаточным содержанием газа 3 м /м и практически прежним содержанием механических

5 примесей по трубопроводу 13 через завихритель 4 подаетс во внутреннюю полость сепарирующего элемента 2, где в процессе закручивани ввиду различных плотностей механических примесей, нефти и газа про0 исходит их взаимное отделение и они в сепарирующем элементе располагаютс в следующем пор дке: в центральной части - газ, далее нефть и в зоне, примыкающей к внутренней стенке трубы 2, - механические

5 примеси. Нефть опускаетс в нижнюю часть трубы 2, а механические примеси, осажда сь , попадают в разъемный бункер 6. Отделившийс газ по центральной части трубы 2 через каплеотбойник 5 и трубопровод 12

0 выводитс из устройства. Одновременно с вводом нефти в завихритель из верхней части пеногасител в сепарирующий элемент части распылитель 3 вводитс газ. Последний , соприкаса сь со стенками трубы 2, ос5 тавл ет на них капельки нефти, а сам, соедин сь с потоком газа, поднимающимс от завихрител , выводитс через каплеотбойник в трубопровод 12. Капл нефти, стека по трубе 2, сливаютс с нефтью, поступающей от завихрител .

Дл капель нефти, стекающих по стенкам трубы, создаютс благопри тные услови дл отделени из них оставшихс пузырьков газа за счет механического воздействи поднимающегос вверх сухого газового потока и создани разреженности в центральной части сепарирующего элемента . Кроме того, нефть, выход ща из за- вихрител , как бы размазываетс по стенкам трубы 2, что также способствует отделению газовых пузырьков от нефти.

Освобожденна от газа и механических примесей нефть с остаточным содержанием окклюдированного газа 24-28 -10 см3/см3 через трубопровод 14 поступает в технологический резервуар.

Механические примеси осаждаютс в разъемном бункере, откуда периодически по мере их накоплени удал ютс . Удале- ние механических примесей из бункера осуществл етс следующим образом. Прекращаетс подача сырь в устройстве и удал етс из него нефть. В промывочный узел 7 подаетс под напором вода, котора взмучивает и поднимает со дна осевшие механические примеси, а затем через отвод щий трубопровод 8 происходит их удаление . В случае, если поддон заполн етс механическими примес ми настолько, что проход в отвод щий трубопровод забиваетс , следует промывочную воду направить в поддон через отвод щий трубопровод с целью разжижени , а потом оп ть осуществл ть отвод через трубопровод 8. Когда и этот вариант не срабатывает, удал ют примеси механическим путем, отсоединив от бункера боковые стенки.

Периодическа очистка устройства от механических примесей позвол ет обхо- дитьс только первыми двум способами. Периодичность очистки устройства определ етс конкретно дл определенных нефтей и зависит от количественного содержани в сырье механических примесей. Дл нефти с содержанием примесей до 15% периодич- ность и продолжительность составл ет соответственно 2 раза в год по 16ч.

При работе устройства уровень расположени нефти в газоотделителе должен на- ходитьс ниже расположени завихрител . Это объ сн етс необходимостью более полного использовани эффекта закручивани потока, т.е. чтобы поток попада в слой нефти после того, как у него скорость закру- чивани будет приближатьс к нулю. Рассто ние между завихрителем и уровнем нефти определ ют расчетным путем по формуле

, Vs

где V - начальна скорость потока после выхода из завихрител , м/с;

g - ускорение силы т жести, м/с .

Если рассто ние 2 брать меньшим расчетного , то будет неполностью использоватьс энерги закручиваемого потока, так как он преждевременно гаситс при встрече с уровнем нефти.

Если прин ть рассто ние больше расчетного , то размеры устройства неоправданно возрастут, возрастет и металлоемкость конструкции.

Результаты, полученные при испытани х предлагаемого и известного устройств, показали:

-содержание газз в разгазированной нефти соответственно 24-28- 103 см3/см3 и 61-67 -103см3/см3;

-удельный учос капельной жидкости 2 и 5,7%;

-остальное содержание механических примесей ел-0,05% и 14,8;

-количество и продолжительность остановок дл удалени механических примесей: 2(16 ч) и 6(540 ч).

Технико-экономическа эффективность предлагаемого устройства складываетс за счет уменьшени потерь нефти от испарени в резервуарах предварительного сброса воды на 0,6% от объема проход щей нефти благодар повышению качества сепарации и снижению расходов на очистку устройства и аппаратов установки подготовки нефти от механических примесей, что в деньгах составл ет экономию соответственно 170 и 61 тыс.руб, Обща сумма экономии 231 тыс.руб. при производительности установки Ютыс.м /сут.

Claims

Формула изобретени 1. Устройство дл разделени высокопенистых нефтей с повышенным содержанием механических примесей, содержащее вертикальный газоотделитель, включающий корпус и сепарирующий элемент, каплеот- бойник, трубопроводы подвода нефтегазовой смеси и отвода нефти и газа и приспособление дл отвода механических частиц с отвод щим трубопроводом, отличающеес тем, что, с целью повышени качества сепарации и расширени функциональных возможностей, сепарирующий элемент выполнен в виде вертикальной трубы и снабжен распылителем, установленным вверху и ниже его расположенным завихрителем, причем устройство снабжено пеногасителем, верхн часть которого соединена с распылителем, нижн - с завихригелем , а приспособление дл отвода механических примесей выполнено в виде разъемного бункера, соединенного с нижней частью корпуса газоотделител , причем его верхн часть снабжена промывочным узлом, а нижн соединена с отвод щим трубопроводом.
2. Устройство поп.1,отличающее- с тем, что завихритель установлен от распылител на рассто нии И, определ емом по формуле li(1-1,5)D, где D - диаметр сепарирующего элемента.

77

Ю

.