SU891113A1

SU891113A1 - Apparatus for simulating gas-petroleum mixture separation process

Info

Publication number: SU891113A1
Application number: SU802922549A
Authority: SU
Inventors: Раис Миргарифович Миргасимов; Валерий Евгеньевич Юпашевский; Юрий Владимирович Ламонов; Тазалия Закирьяновна Гатаулина
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1981-12-23

Description

Изобретение относится к устройствам для разделения газонефтяной смеси и может быть использовано при исследовании механизма разделения газонефтяных смесей на отдельные фазы, испытаний и обработке конструктивных элементов газонефтяных сепараторов в промысловых условиях.The invention relates to a device for separating gas-oil mixtures and can be used to study the mechanism of separation of gas-oil mixtures into separate phases, testing and processing of structural elements of gas-oil separators in field conditions.

Известен сепаратор, на котором проводят исследование й моделирование процессов разделения нефтегазовой смеси, содержащий емкость, внутри которой смонтированы газоосушитель, нефтесливные полки, перегородки и патрубок для ввода смеси, на конце последнего установлен стабилизатор потока [1]Known separator, which conducts research and modeling of separation processes for oil and gas mixtures, containing a container inside which a gas dryer, oil drain shelves, partitions and a pipe for introducing the mixture are mounted, at the end of the latter a flow stabilizer is installed [1]

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для моделирования процесса разделения газонефтяной смеси, включающее корпус с патрубками, в котором установлена наклонная сливная полка [2] Недостатком этого сепаратора является то, что он не позволяет проводить моделирование и изучение процессов разделения нефтегазовых смесей в широком диапазоне изме2 нения параметров и, кроме того, он имеет большие размеры и высокую стоимость.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for simulating the process of separation of the gas-oil mixture, including a housing with nozzles in which an inclined drain shelf is installed [2] The disadvantage of this separator is that it does not allow modeling and studying the separation of oil and gas mixtures in a wide range of parameters and, in addition, it has large sizes and high cost.

В этом аппарате варьирование технологическими параметрами при проведении исследований производится ступенчатым изменением расхода газонефтяной смеси через аппарат. При этом из-за постоянства геометрических характеристик модели происходит значительное искажение наблюдаемых соотношений между основными технологическими параметрами: скоростью движения жидкости по сливной полке и временем задержки жидкости в аппарате, определяющими успешность процесса в реальных аппаратах. В конечном счете это приводит к необходимости определения для каждого режима исследования и наблюдаемого параметра своего масштабного фактора, достоверное определение которого затруднено.In this apparatus, the variation of the technological parameters during research is carried out by a stepwise change in the flow rate of the gas-oil mixture through the apparatus. At the same time, due to the constancy of the geometric characteristics of the model, there is a significant distortion of the observed relationships between the main technological parameters: the rate of fluid movement along the drain shelf and the fluid retention time in the apparatus, which determine the success of the process in real apparatuses. Ultimately, this leads to the need to determine for each research mode and the observed parameter its scale factor, the reliable determination of which is difficult.

Цель изобретения — расширение диапазона исследований и интенсификация процесса при разделении газонефтяных смесей и испытании отдельных конструктивных элементов сепарационных устройств на моделях.The purpose of the invention is the expansion of the research range and the intensification of the process in the separation of gas-oil mixtures and testing of individual structural elements of separation devices on models.

С этой целью устройство для моделирования процесса разделения газонефтяной смеси, включающее корпус с патрубками и наклонную сливную полку, снабжено двумя камерами, присоединенными перпендикулярно оси корпуса к его противоположным концам, в каждой из которых размещен подвижный патрубок с заслонкой, а сливная полка установле· на с возможностью перемещения по вертикали.To this end, a device for simulating the gas-oil mixture separation process, comprising a housing with nozzles and an inclined drain shelf, is equipped with two cameras connected perpendicular to the axis of the housing to its opposite ends, in each of which a movable nozzle with a shutter is placed, and the drain shelf is installed on the ability to move vertically.

За счет этого обеспечиваются постоянные (О соотношения между временем пребывания газонефтяной смеси на сливной полке и временем задержки нефти при изменении расхода газонефтяной смеси на входе путем изменения угла наклона полки к горизонту и положения подвижных патрубков с заслонками относительно корпуса устройства.Due to this, constants are provided (On the relationship between the residence time of the gas-oil mixture on the drain shelf and the oil delay time when the gas-oil mixture consumption at the inlet is changed by changing the angle of inclination of the shelf to the horizontal and the position of the movable nozzles with shutters relative to the device casing.

На чертеже изображено устройство для моделирования процесса разделения газонефтяной смеси. 20The drawing shows a device for simulating the process of separation of gas-oil mixture. 20

Устройство · содержит трубчатый корпус 1 с присоединенными перпендикулярно к его противоположным концам двумя вертикальными камерами 2 и 3. Внутренние полости камер 2 и 3 и корпуса 1 сообщаются меж- 2S ду собой. По периферии корпуса 1 и вертикальных камер 2 и 3 смонтированы смотровые 4 и присоединительные 5 патрубки. Внутри каждой вертикальной камеры соосно ей размещен подвижный патрубок 6 с заслон- jq кой 7, неподвижно соединенной с патрубкомThe device · comprises a tubular housing 1 with two vertical chambers 2 and 3 attached perpendicularly to its opposite ends. The internal cavities of the chambers 2 and 3 and the housing 1 communicate with each other. On the periphery of the housing 1 and the vertical chambers 2 and 3, viewing 4 and connecting 5 pipes are mounted. Inside each vertical chamber, a movable pipe 6 is placed coaxially with it, with a shutter jq 7 fixedly connected to the pipe

6. Для обеспечения герметичности патрубок 6 пропущен через сальниковое устройство 8. . Перемещением заслонки относительно корпуса вертикальной камеры изменяется ее активный объем, тем самым обеспечивается требу- ³⁵емое время задержки нефти в устройстве, В корпусе 1 установлена наклонная сливная полка 9. Ее левый конец связан шарнирно с корпусом, а правый опирается на эксцентрик 10, поворотом которого сливная полка ⁴⁰может принимать положения от горизонтального до 5—6° относительно оси устройства, что позволяет устанавливать требуемое время движения испарируемой смеси по сливной полке. ⁴³ 6. To ensure the tightness of the pipe 6 is passed through the stuffing box 8.. Moving the valve relative to the vertical camera body varies its active volume, thus ensuring trebu- ³⁵ emoe delay time of oil in a device in the housing 1 is installed inclined drain shelf 9. Its left end is pivotally connected to the housing, and the right based on the eccentric 10, rotation of which drain shelf ⁴⁰ can take positions from horizontal to 5-6 ° relative to the axis of the device, which allows you to set the required time for the evaporated mixture to move along the drain shelf. ⁴³

Для обеспечения мобильности предлагается монтаж устройства на автомобильном прицепе средней грузоподъемности.To ensure mobility, it is proposed to install the device on a medium-duty car trailer.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При проведении исследований устройство ⁵⁰подсоединяют к исследуемому объекту. За4 тем в зависимости от величины моделируемого расхода газонефтяной смеси изменение угла наклона сливной полки и положения заслонок в камерах устанавливают одинаковые значения времени пребывания смеси на полках и времени задержки для каждого исследуемого расхода. Воможен и обратный принцип: при постоянном расходе изменяют время пребывания нефти на сливной полке и время задержки нефти в устройстве аппарата.When conducting research, the device ^{50 is} connected to the test object. Then, depending on the value of the simulated flow rate of the gas-oil mixture, a change in the angle of inclination of the drain shelf and the position of the shutters in the chambers establish the same values for the residence time of the mixture on the shelves and the delay time for each flow rate studied. The reverse principle is also possible: at a constant flow rate, the residence time of the oil on the drain shelf and the delay time of the oil in the apparatus of the apparatus are changed.

Использование этого изобретения обеспечивает экономию как капитальных вложений, так и эксплуатационных затрат на проведение исследований. Экономия капитальных вложней обеспечивается сокращением типоразмеров моделей для проведения исследований в определенном диапазоне.The use of this invention provides savings in both capital investment and operating costs for research. Saving capital attachments is provided by reducing the size of models for research in a certain range.

Экономия эксплуатационных затрат будет обеспечена сокращением затрат времени на настройку режима, уменьшением количества серий измерений для одинаковой точности с прототипом, особенно при испытании эффек тивности отдельных конструктивных элементов сепарационных устройств, повышенной мобильности, так как по своим габаритам устройство легко может быть смонтировано на небольшом автомобильном прицепе.Savings in operating costs will be achieved by reducing the time spent on setting up the mode, reducing the number of measurement series for the same accuracy with the prototype, especially when testing the effectiveness of individual structural elements of separation devices, increased mobility, since the device can easily be mounted on a small car trailer in its dimensions .

Claims

To this end, a device for simulating the separation process of a gas-oil mixture, comprising a housing with nozzles and a sloping drain shelf, is equipped with two chambers connected perpendicular to the housing axis to its opposite ends, each of which has a movable nozzle with a flap, and the drain shelf is mounted on with the ability to move vertically. This ensures a constant ratio between the time the gas-oil mixture stays on the drain shelf and the oil delay time when the flow rate of the gas-oil mixture at the inlet changes by changing the angle of the shelf to the horizon and the position of the movable nozzles with the flaps relative to the device body. The drawing shows a device for modeling the process of separation of gas-oil mixture. Device It contains a tubular body 1 with two vertical chambers 2 and 3 perpendicularly attached to its opposite ends. The inner cavities of chambers 2 and 3 and the housings 1 communicate with each other. On the periphery of the housing 1 and the vertical chambers 2 and 3 mounted viewing 4 and connecting 5 nozzles. Inside each vertical chamber, a movable nozzle 6 with a flap 7 fixedly connected to the nozzle 6 is placed coaxially with it. To ensure tightness, the nozzle b is passed through the packing device 8. By moving the flap relative to the vertical chamber body, its active volume is ensured. oil delays in the device; In case 1, an inclined drain shelf 9 is installed. Its left end is pivotally connected to the case, and the right end rests on an eccentric 10, by rotating which the drain shelf can take positions from horizontal to 5-6 ° relative to the axis of the device, which allows setting the required time of movement of the evaporated mixture along the drain shelf. In order to ensure mobility, the device can be mounted on a medium-capacity automobile trailer. The device works as follows. When conducting research, the device is connected to the test object. Then, depending on the value of the simulated gas-oil mixture flow rate, the change in the angle of inclination of the drain shelf and the position of the valves in the chambers set the same values of the residence time of the mixture on the shelves and the delay time for each flow rate studied. The reverse principle is the same: at a constant flow rate, the residence time of the oil on the drain shelf and the delay time of the oil in the apparatus device are changed. The use of this invention saves both capital investment and operational research costs. Saving of capital investments is provided by reducing the size of models for research in a certain range. Saving operational costs will be provided by reducing the time spent on setting up the mode, reducing the number of measurement series for the same accuracy with the prototype, especially when testing the effectiveness of individual structural elements of separation devices, increased mobility, since in its dimensions the device can be easily mounted on a small car trailer . Apparatus of the Invention A device for modeling the process of separating a gas-oil mixture, including a housing with nozzles, in which an inclined draining shelf is installed, characterized in that, in order to expand the range of research and intensify them, it is equipped with two chambers attached perpendicular to the axis of the hull to its opposite The ends, in each of which there is a movable nozzle with a flap, and a drain shelf are installed, with the possibility of vertical movement. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR N 295568, cl. On 01 D 19/00, 1971.

2. Oilfield engineering, NTS, 1977, No. 4, p. 31-33 (prototype).