WO2016053144A1 - Wellhead baffle and method for removing impurities from a gas-liquid flow - Google Patents

Wellhead baffle and method for removing impurities from a gas-liquid flow Download PDF

Info

Publication number
WO2016053144A1
WO2016053144A1 PCT/RU2015/000619 RU2015000619W WO2016053144A1 WO 2016053144 A1 WO2016053144 A1 WO 2016053144A1 RU 2015000619 W RU2015000619 W RU 2015000619W WO 2016053144 A1 WO2016053144 A1 WO 2016053144A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
shell
liquid
pipe
housing
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000619
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Игоревич ШУЛЯТИКОВ
Игорь Владимирович ШУЛЯТИКОВ
Дмитрий Владимирович ДИКАМОВ
Валерий Зирякович МИНЛИКАЕВ
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Генерация Финанс"
Владимир Игоревич ШУЛЯТИКОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Генерация Финанс", Владимир Игоревич ШУЛЯТИКОВ filed Critical Открытое акционерное общество "Генерация Финанс"
Publication of WO2016053144A1 publication Critical patent/WO2016053144A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces

Definitions

  • the invention is intended to capture fine, aerosol and drip-liquid particles, as well as mechanical impurities from the gas stream at negative ambient temperatures and is used in the oil, gas, chemical and other industries.
  • a device for drying and purifying natural gas (RU 2496068 C1, 10.20.2013) comprising a housing, in the upper part of which a separator is located, and a separated liquid is accumulated in the lower part.
  • the lower part of the housing is enclosed in an annular jacket for supplying coolant.
  • the device according to patent RU 2390368 C2, 05.27.2010 is the closest to the proposed technical solution.
  • the device comprises a supply pipe, a separator housing, a deflector, a separation bag, and a storage tank connected to the housing using a drain fitting. Inside the storage tank is a perforated cylinder with vertical plates inside. A stream of a gas (air) phase with a positive temperature is directed into the storage tank, while heating the plates, which in turn must maintain a positive temperature of the liquid.
  • the claimed design is very complex, in addition, it does not completely eliminate hydrate and ice formation, for example, in the area of drain pipes.
  • the present invention is aimed at reducing energy consumption for heating the housing, while increasing the reliability and efficiency of the process by reducing the likelihood of hydrate and ice formation.
  • the wellhead wellbore chipper of liquids and solids includes a housing with a bottom.
  • An apparatus for separating the gas-liquid flow into phases is installed in the upper part of the chipper, and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities.
  • Around the shell is a shell with a fastener.
  • In the upper part of the casing there is a pipe for gas-liquid flow inlet, and in the lower part of the shell there is a pipe for gas outlet.
  • the bottom of the body can be made both conical and ellipsoidal.
  • the casing is vertical and can also be spherical.
  • the housing may be made of an elastic material, for example rubber.
  • a shell of a transparent material such as, for example, glass, plastic or plexiglass.
  • the installation of a transparent shell reduces the use of additional measuring instruments, leaving only optical sensors.
  • the apparatus for separating the gas-liquid flow into phases is made removable.
  • a gas flow swirl is installed between the shell and the body.
  • an overflow fitting connected to the overflow pipe, which is located between the body and the shell and enters the pipe for gas outlet.
  • the housing has a vertical pipe for draining the fluid separated from the flow, passing through the lid of the shell, on which a locking device with a manual, pneumatic or electric drive is fixed.
  • a drainage hole In the pipe in its upper part there is a drainage hole.
  • the housing may contain one or more additional pipes for draining the liquid exiting on the side of the shell. Additional pipes can be located in different transverse and longitudinal sections along the height of the body, their lower ends can be placed at different distances from the bottom of the body, and drainage holes can be located in the upper sections of the pipes located inside the body.
  • a technological hole is made in the bottom of the housing for the extraction of mechanical impurities, for example, sand.
  • a technological hole can also be made in the lower part of the shell.
  • conical fairings are installed in the upper part of the apparatus for separating the flow into phases.
  • fairings are installed in the shell lid.
  • an additional nozzle can be located for the output of the separated gas.
  • Figure 1 schematically shows a General view of the wellhead wellhead chipper fluids and solids.
  • FIG. 3 schematically shows the placement of technological holes in the lower part of the wellhead wellhead chipper.
  • FIG.4 shows a cross section of the wellhead wellhead chipper according to aa of Fig.1.
  • Figure 5 shows a General view of the wellhead fenders for liquids and mechanical impurities (with an additional pipe).
  • the wellbore fenders for liquids and mechanical impurities consists of a vertical casing 1 with a bottom 3.
  • Housing 1 consists of two parts, the apparatus 5 is installed in the upper part for separating the gas-liquid flow into phases, and the lower part is a storage tank 6 for liquid and solids.
  • a pipe 8 is installed for the outlet of the dried gas.
  • pipe 4 In the upper part of the body 1 of the chipper is located pipe 4 for the entry of wet gas.
  • an additional nozzle 20 with a plug can be arranged for the separated gas to exit (this nozzle is optional).
  • An additional pipe 20 is installed to reduce unnecessary hydraulic losses of the device.
  • the housing 1 may be made of an elastic material, for example, rubber. This helps to prevent tearing of the case in case of expansion of the volume in case of unexpected freezing of the liquid.
  • the apparatus 5 for dividing the flow into phases can be made interchangeable (replaceable) in connection with a change in the technological characteristics of the working environment:
  • the apparatus 5 may have a special coating against abrasion, for example, polyurethane.
  • a cone shaped fairing 19 In the upper part of the apparatus 5 is a cone shaped fairing 19.
  • a gas flow swirl 9 is installed, made in the form of profile blades or inclined plates attached to the housing, for example, by welding.
  • an overflow fitting 10 connected to the overflow pipe 11, which is located between the housing 1 and the shell 7 and enters the pipe 8.
  • a vertical pipe 12 for draining the fluid, passing through the cover 2 of the shell 7.
  • a manual, pneumatic, or electric actuator 13 is fixed on the cover 2.
  • a drainage hole 15 is located on the pipe 12 at its upper point inside the shell 7.
  • the housing 1 there is at least one additional pipe 14 for draining the liquid, extending on the side of the shell 7, while on the additional pipe 14 at its upper point inside the housing 1 there is a drainage hole 15.
  • a fairing 18 is installed in the lid 2 to reduce the reduction of aerodynamic hydraulic pressure losses associated with a sharp change in the velocities and direction of movement of the separated gas.
  • the warm flow of the gas-liquid mixture is supplied to the vertical housing 1 through the inlet pipe 4 located in its upper part and enters the apparatus 5 for phase separation (gas, liquid, solid), in which, due to gas-dynamic effects (rotation), they are separated from the gas all kinds of solids and liquids.
  • the apparatus 5 for phase separation may consist of a deflector and a separation bag.
  • gas strikes the deflector a significant part of the liquid and solids flows down the deflector.
  • the flow starts to swirl along spiral and go down the inner wall. Part of the flow falls into the pocket - droplet eliminator. Drops go into the pocket-drop eliminator, hit its walls and flow down. Gas flows enter the separation bag, during which the gas temperature and pressure decrease. Inside, external and internal flows form.
  • the external stream rushes down and mixes with the internal one, while the speed of the internal one decreases, the temperature increases, and the pressure and density also increase.
  • the gas flow passing through the annular space is swirled by the guide blades of the swirl 9, which improves heat transfer and Extra live liquid separation from the stream of separated in the device 5.
  • the liquid that collects in the collecting tank 6 and at low ambient temperatures will not freeze.
  • the apparatus 5 Since the gas enters the chipper moist and with mechanical impurities, wear of the apparatus is possible, which divides the gas-liquid flow into phases. For ease of replacement, the apparatus 5 is made removable and resistant to abrasion.
  • the fluid by gravity can drain from the overflow fitting 10 into the overflow pipe 11.
  • a drain hole 15 is provided in the additional pipe 14 to prevent stagnation of water in an additional pipe 14 after a fluid drain cycle. The liquid levels in the pipe and in the housing are aligned due to the flow of gas through the drain hole 15.
  • Accumulated mechanical impurities e.g. sand
  • process opening 16 Since it is possible that a small part of mechanical impurities can enter between the housing 1 and the shell 7, a technological hole 17 is also provided in the lower part of the shell 7.
  • the present invention eliminates the need for electric or steam heating of the device. There is no need for power supply and boiler room. Also, you do not need to use a steam jacket to eliminate ice and hydrate plugs. Thus, energy costs are reduced while increasing the reliability and efficiency of the process by preventing hydrate and ice formation.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract

The invention is intended for capturing fine, aerosol and liquid spray particles and also mechanical impurities from a gas flow at sub-zero ambient air temperatures and can be used in the oil, gas and chemical industries and other branches of industry. A wellhead baffle for liquids and mechanical impurities comprises a body with a bottom. In the upper part of the baffle there is mounted apparatus for separating a gas-liquid flow into phases, and the lower part of the baffle is a storage tank for liquid and mechanical impurities. A shell with a lid is disposed around the body. In the upper part of the body there is an inlet pipe for a gas-liquid flow, and in the lower part of the shell there is mounted an outlet pipe for gas. A method for separating impurities from a gas-liquid flow using a wellhead baffle is carried out as follows. A warm flow of a gas-liquid mixture is fed to a vertical body through an inlet pipe and enters a phase separating apparatus where all types of mechanical impurities and also liquid are separated from the gas, said impurities and liquid falling into the lower storage part of the body whereas the gas rises, exits the phase separating apparatus, hits the lid of the shell and necessarily enters the space between the outer wall of the body and the inner wall of the shell, descending to an outlet pipe situated in the lower part of the shell. The proposed invention makes it possible to reduce energy expenditure while increasing the reliability and efficiency of the process by preventing the formation of hydrates and ice.

Description

СКВАЖИННЫЙ ПРИУСТЬЕВОЙ ОТБОЙНИК И СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ОТ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА  Borehole estuarine chipper and a method for separating impurities from a gas-liquid flow
Изобретение предназначено для улавливания мелкодисперсных, аэрозольных и капельно-жидких частиц, а также механических примесей из газового потока при отрицательных температурах окружающего воздуха и применяется в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности. The invention is intended to capture fine, aerosol and drip-liquid particles, as well as mechanical impurities from the gas stream at negative ambient temperatures and is used in the oil, gas, chemical and other industries.
Известно устройство для осушки и очистки природного газа (RU 2496068 С1, 20.10.2013) содержащее корпус, в верхней части которого расположен сепаратор, а в нижней скапливается отсепарированная жидкость. Нижняя часть корпуса заключена в кольцевую рубашку для подачи теплоносителя.  A device is known for drying and purifying natural gas (RU 2496068 C1, 10.20.2013) comprising a housing, in the upper part of which a separator is located, and a separated liquid is accumulated in the lower part. The lower part of the housing is enclosed in an annular jacket for supplying coolant.
Однако, при использовании такого устройства, требуется бесперебойный подвод теплоносителя, что влечет за собой увеличение энергопотребления. Кроме того, обогреваются только стенки корпуса, а днище остается без обогрева. При работе устройства в климатических условиях с отрицательной температурой будет возникать гидрато- или льдообразование. However, when using such a device, an uninterrupted supply of coolant is required, which entails an increase in energy consumption. In addition, only the walls of the body are heated, and the bottom remains without heating. When the device is operated in climatic conditions with a negative temperature, hydrate or ice formation will occur.
Устройство по патенту RU 2390368 С2, 27.05.2010 является наиболее близким к предлагаемому техническому решению. Устройство содержит подводящий патрубок, корпус сепаратора, дефлектор, сепарационный пакет и, соединенную с корпусом при помощи сливного штуцера, накопительную емкость. Внутри накопительной емкости расположен перфорированный цилиндр с вертикальными пластинами внутри. В накопительную емкость направляют поток газовой (воздушной) фазы с плюсовой температурой, нагревая при этом пластины, которые в свою очередь должны поддерживать положительную температуру жидкости. Заявленная конструкция является очень сложной, кроме того не позволяет полностью исключить гидрато- и льдообразование, например, в районе сливных патрубков. The device according to patent RU 2390368 C2, 05.27.2010 is the closest to the proposed technical solution. The device comprises a supply pipe, a separator housing, a deflector, a separation bag, and a storage tank connected to the housing using a drain fitting. Inside the storage tank is a perforated cylinder with vertical plates inside. A stream of a gas (air) phase with a positive temperature is directed into the storage tank, while heating the plates, which in turn must maintain a positive temperature of the liquid. The claimed design is very complex, in addition, it does not completely eliminate hydrate and ice formation, for example, in the area of drain pipes.
Предлагаемое изобретение направлено на уменьшение энергозатрат на обогрев корпуса, при повышении надежности и эффективности процесса путем уменьшения вероятности гидрато- и льдообразования. Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей включает корпус с днищем. В верхней части отбойника установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей. Вокруг корпуса расположена обечайка с крьппкой. В верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока, а в нижней части обечайки установлен патрубок для выхода газа. The present invention is aimed at reducing energy consumption for heating the housing, while increasing the reliability and efficiency of the process by reducing the likelihood of hydrate and ice formation. The wellhead wellbore chipper of liquids and solids includes a housing with a bottom. An apparatus for separating the gas-liquid flow into phases is installed in the upper part of the chipper, and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities. Around the shell is a shell with a fastener. In the upper part of the casing there is a pipe for gas-liquid flow inlet, and in the lower part of the shell there is a pipe for gas outlet.
Днище корпуса может быть выполнено как коническим, так и эллипсоидным. The bottom of the body can be made both conical and ellipsoidal.
Преимущественно корпус выполнен вертикальным, а так же может быть сферическим. Возможно выполнение корпуса из упругого материала, например, резины. Advantageously, the casing is vertical and can also be spherical. The housing may be made of an elastic material, for example rubber.
Возможно выполнение обечайки из прозрачного материала, такого, например, как стекло, пластик или оргстекло. Установка прозрачной обечайки позволяет сократить использование дополнительных измерительных приборов, оставив только оптические датчики. Аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы делают съемным. It is possible to make a shell of a transparent material, such as, for example, glass, plastic or plexiglass. The installation of a transparent shell reduces the use of additional measuring instruments, leaving only optical sensors. The apparatus for separating the gas-liquid flow into phases is made removable.
Между обечайкой и корпусом установлен завихритель газового потока. A gas flow swirl is installed between the shell and the body.
В верхней части накопительной емкости расположен переливной штуцер, соединенный с переливной трубой, которая расположена между корпусом и обечайкой и выходит в патрубок для выхода газа. В корпусе имеется вертикальная труба для слива отделенной от потока жидкости, проходящая сквозь крышку обечайки, на которой закреплено запорное устройство с ручным, пневмо- или электроприводом. В трубе в верхней ее части расположено дренажное отверстие. In the upper part of the storage tank there is an overflow fitting connected to the overflow pipe, which is located between the body and the shell and enters the pipe for gas outlet. The housing has a vertical pipe for draining the fluid separated from the flow, passing through the lid of the shell, on which a locking device with a manual, pneumatic or electric drive is fixed. In the pipe in its upper part there is a drainage hole.
Кроме того, в корпусе может находиться одна или несколько дополнительных труб для слива жидкости, выходящих сбоку обечайки. Дополнительные трубы могут располагаться в разных поперечных и продольных сечениях по высоте корпуса, их нижние концы размещаться на разных расстояниях от дна корпуса, а в верхних участках труб, размещенных внутри корпуса, могут располагаться дренажные отверстия.  In addition, the housing may contain one or more additional pipes for draining the liquid exiting on the side of the shell. Additional pipes can be located in different transverse and longitudinal sections along the height of the body, their lower ends can be placed at different distances from the bottom of the body, and drainage holes can be located in the upper sections of the pipes located inside the body.
В днище корпуса выполнено технологическое отверстие для извлечения механических примесей, например, песка.  A technological hole is made in the bottom of the housing for the extraction of mechanical impurities, for example, sand.
В нижней части обечайки также может быть выполнено технологическое отверстие. В верхней части аппарата для разделения потока на фазы установлены конусные обтекатели. Кроме того обтекатели установлены в крышке обечайки. A technological hole can also be made in the lower part of the shell. In the upper part of the apparatus for separating the flow into phases, conical fairings are installed. In addition, fairings are installed in the shell lid.
В верхней части обечайки, между крышкой и аппаратом для разделения потока на фазы может быть расположен дополнительный патрубок для выхода отсепарированного газа.  In the upper part of the shell, between the cover and the apparatus for separating the flow into phases, an additional nozzle can be located for the output of the separated gas.
Предлагаемое изобретение проиллюстрировано чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 схематично показан общий вид скважинного приустьевого отбойника жидкостей и механических примесей. Figure 1 schematically shows a General view of the wellhead wellhead chipper fluids and solids.
На фиг.2 аппарат для разделения потока на фазы.  2, an apparatus for dividing a flow into phases.
На фиг.З схематично показано размещение технологических отверстий в нижней части скважинного приустьевого отбойника. On Fig. 3 schematically shows the placement of technological holes in the lower part of the wellhead wellhead chipper.
На фиг.4 показано сечение скважинного приустьевого отбойника по А-А фиг.1. На фиг.5 изображен общий вид скважинного приустьевого отбойника жидкостей и механических примесей (с дополнительным патрубком).Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей состоит из вертикального корпуса 1 с днищем 3. Корпус 1 состоит из двух частей, в верхней из которых установлен аппарат 5 для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость 6 для жидкости и механических примесей. Вокруг корпуса 1 расположена обечайка 7 с крышкой 2. В нижней части обечайки 7 установлен патрубок 8 для выхода осушенного газа. В верхней части корпуса 1 отбойника расположен патрубок 4 для входа влажного газа. В верхней части обечайки 7, между крышкой 2 и аппаратом 5 для разделения потока на фазы возможно расположение дополнительныого патрубка 20 с заглушкой (не показана) для выхода отсепарированного газа (наличие данного патрубка необязательно). Дополнительный патрубок 20 устанавливают для уменьшения излишних гидравлических потерь устройства. In Fig.4 shows a cross section of the wellhead wellhead chipper according to aa of Fig.1. Figure 5 shows a General view of the wellhead fenders for liquids and mechanical impurities (with an additional pipe). The wellbore fenders for liquids and mechanical impurities consists of a vertical casing 1 with a bottom 3. Housing 1 consists of two parts, the apparatus 5 is installed in the upper part for separating the gas-liquid flow into phases, and the lower part is a storage tank 6 for liquid and solids. Around the housing 1 is a shell 7 with a cover 2. In the lower part of the shell 7, a pipe 8 is installed for the outlet of the dried gas. In the upper part of the body 1 of the chipper is located pipe 4 for the entry of wet gas. In the upper part of the shell 7, between the cover 2 and the apparatus 5 for separating the flow into phases, an additional nozzle 20 with a plug (not shown) can be arranged for the separated gas to exit (this nozzle is optional). An additional pipe 20 is installed to reduce unnecessary hydraulic losses of the device.
Корпус 1 может быть выполнен из упругого материала, например, резины. Это позволяет предотвращать разрывы корпуса в случае расширения объема при непредвиденном замерзании жидкости.  The housing 1 may be made of an elastic material, for example, rubber. This helps to prevent tearing of the case in case of expansion of the volume in case of unexpected freezing of the liquid.
Аппарат 5 для разделения потока на фазы может быть выполнен сменным (заменяемым) в связи с изменением технологических характеристик рабочей среды:  The apparatus 5 for dividing the flow into phases can be made interchangeable (replaceable) in connection with a change in the technological characteristics of the working environment:
з расхода, давления и состава разделяемой среды. Кроме того, из-за абразивного износа, изменения расхода газожидкостной смеси, скорости потока, соотношения фаз газ- жидкость-твердая фаза, меняется эффективность устройства, обеспечивающего разделение потока на фазы. Аппарат 5 может иметь специальное покрытие против абразивного износа, например из полиуретана. В верхней части аппарата 5 располагается обтекатель 19 конической формы. s flow rate, pressure and composition of the shared medium. In addition, due to abrasive wear, changes in the flow rate of the gas-liquid mixture, flow rate, gas-liquid-solid phase ratio, the efficiency of the device for separating the flow into phases changes. The apparatus 5 may have a special coating against abrasion, for example, polyurethane. In the upper part of the apparatus 5 is a cone shaped fairing 19.
Между обечайкой 7 и корпусом 1 установлен завихритель 9 газового потока, выполненный в виде профильных лопаток или наклонных пластин прикрепленных к корпусу, например, сваркой. В верхней части накопительной емкости 6 предусмотрен переливной штуцер 10, соединенный с переливной трубой 11, которая расположена между корпусом 1 и обечайкой 7 и выходит в патрубок 8. Between the shell 7 and the housing 1, a gas flow swirl 9 is installed, made in the form of profile blades or inclined plates attached to the housing, for example, by welding. In the upper part of the storage tank 6 there is an overflow fitting 10 connected to the overflow pipe 11, which is located between the housing 1 and the shell 7 and enters the pipe 8.
Внутри корпуса 1 имеется вертикальная труба 12 для слива жидкости, проходящая сквозь крышку 2 обечайки 7. На крышке 2 закреплен ручной, пневмо- или электропривод 13. При этом на трубе 12 в верхней её точке внутри обечайки 7 расположено дренажное отверстие 15. Inside the housing 1 there is a vertical pipe 12 for draining the fluid, passing through the cover 2 of the shell 7. A manual, pneumatic, or electric actuator 13 is fixed on the cover 2. Moreover, a drainage hole 15 is located on the pipe 12 at its upper point inside the shell 7.
Также в корпусе 1 имеется, по крайней мере, одна дополнительная труба 14 для слива жидкости, выходящая сбоку обечайки 7, при этом на дополнительной трубе 14 в верхней её точке внутри корпуса 1 расположено дренажное отверстие 15.  Also in the housing 1, there is at least one additional pipe 14 for draining the liquid, extending on the side of the shell 7, while on the additional pipe 14 at its upper point inside the housing 1 there is a drainage hole 15.
В крышке 2 установлен обтекатель 18 для уменьшения снижения аэродинамических гидравлических потерь давления, связанных с резким изменением скоростей и направления движения отсепарированного газа.  A fairing 18 is installed in the lid 2 to reduce the reduction of aerodynamic hydraulic pressure losses associated with a sharp change in the velocities and direction of movement of the separated gas.
Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей работает следующим образом. Downhole estuarine chipper liquids and solids works as follows.
Теплый поток газожидкостной смеси подводится к вертикальному корпусу 1 через входной патрубок 4, расположенный в верхней его части и попадает в аппарат 5 для разделения на фазы (газовую, жидкую, твердую), в котором, за счет газодинамических эффектов (вращения), отделяются от газа все виды механических примесей и жидкость. Так, например, аппарат 5 для разделения на фазы может состоять из дефлектора и сепарационного пакета. При ударении газа о дефлектор значительная часть жидкости и механических примесей стекает вниз по дефлектору. Поток начинает закручиваться по спирали и уходить вниз по внутренней стенке. Часть потока попадает в карман- каплеуловитель. Капли заходят в карман-каплеуловитель, ударяются о его стенки и стекают вниз. Потоки газа попадают в сепарационный пакет, при прохождении в котором температура и давление газа уменьшаются. Внутри образуются внешний и внутренний потоки. Из-за того, что давление в нижней части внутреннего потока меньше, чем во внешнем, внешний поток устремляется вниз и подмешивается к внутреннему, при этом скорость внутреннего падает, температура возрастает, а также растет давление и плотность. Газ поднимается вверх и выходит из аппарата 5 для разделения потока на фазы вдоль конического обтекателя 19, ударяется о крышку 2 обечайки 7, проходит вдоль обтекателя 18 и вынужденно поступает в кольцевое пространство между наружной стенкой корпуса 1 и внутренней стенкой обечайки 7, опускаясь к выходному патрубку 8 в нижней части обечайки 7, обогревая при этом всю поверхность корпуса 1 включая днище 3 корпуса 1. Поток газа, проходящий по кольцевому пространству, закручивается за счет направляющих лопаток завихрителя 9, что улучшает теплообмен и дополнительное отделение жидкости из потока, отсепарированного в аппарате 5. Таким образом, жидкость, скапливающаяся в накопительной емкости 6 и при отрицательных температурах окружающей среды не замерзнет. The warm flow of the gas-liquid mixture is supplied to the vertical housing 1 through the inlet pipe 4 located in its upper part and enters the apparatus 5 for phase separation (gas, liquid, solid), in which, due to gas-dynamic effects (rotation), they are separated from the gas all kinds of solids and liquids. So, for example, the apparatus 5 for phase separation may consist of a deflector and a separation bag. When gas strikes the deflector, a significant part of the liquid and solids flows down the deflector. The flow starts to swirl along spiral and go down the inner wall. Part of the flow falls into the pocket - droplet eliminator. Drops go into the pocket-drop eliminator, hit its walls and flow down. Gas flows enter the separation bag, during which the gas temperature and pressure decrease. Inside, external and internal flows form. Due to the fact that the pressure in the lower part of the internal stream is less than in the external one, the external stream rushes down and mixes with the internal one, while the speed of the internal one decreases, the temperature increases, and the pressure and density also increase. The gas rises up and leaves the apparatus 5 for dividing the flow into phases along the conical fairing 19, hits the cover 2 of the shell 7, passes along the fairing 18 and is forced to enter the annular space between the outer wall of the housing 1 and the inner wall of the shell 7, descending to the outlet pipe 8 in the lower part of the shell 7, while heating the entire surface of the housing 1 including the bottom 3 of the housing 1. The gas flow passing through the annular space is swirled by the guide blades of the swirl 9, which improves heat transfer and Extra live liquid separation from the stream of separated in the device 5. Thus, the liquid that collects in the collecting tank 6 and at low ambient temperatures will not freeze.
Поскольку газ поступает в отбойник влажным и с механическими примесями, то возможен износ аппарата, который разделяет газожидкостной поток на фазы. Для удобства замены аппарат 5 делают съемным и стойким к абразивному износу. Since the gas enters the chipper moist and with mechanical impurities, wear of the apparatus is possible, which divides the gas-liquid flow into phases. For ease of replacement, the apparatus 5 is made removable and resistant to abrasion.
В случае заполнения накопительной емкости 6 жидкостью, предусмотрены несколько вариантов её слива. Так, например, жидкость самотеком может сливаться из переливного штуцера 10 в переливную трубу 11.  In the case of filling the storage tank 6 with liquid, there are several options for draining it. So, for example, the fluid by gravity can drain from the overflow fitting 10 into the overflow pipe 11.
Также возможен слив жидкости через вертикальную сливную трубу 12 через запорное устройство, открываемое при помощи ручного привода, пневмо- или электродвигателя 13 или слив через дополнительную сливную трубу 14, выходящую сбоку обечайки 7. Причем в дополнительной трубе 14 предусмотрено дренажное отверстие 15 для исключения застоя воды в дополнительной трубе 14 после цикла слива жидкости. Уровни жидкости в трубе и в корпусе выравниваются за счет притока газа через дренажное отверстие 15. It is also possible to drain the liquid through a vertical drain pipe 12 through a locking device that can be opened using a manual drive, an air or electric motor 13, or drain through an additional drain pipe 14, which extends from the side of the shell 7. Moreover, a drain hole 15 is provided in the additional pipe 14 to prevent stagnation of water in an additional pipe 14 after a fluid drain cycle. The liquid levels in the pipe and in the housing are aligned due to the flow of gas through the drain hole 15.
Скопившиеся механические примеси (например, песок) можно удалить через технологическое отверстие 16. Поскольку не исключено попадание малой части механических примесей между корпусом 1 и обечайкой 7, то в нижней части обечайки 7 также предусмотрено технологическое отверстие 17. Accumulated mechanical impurities (e.g. sand) can be removed through process opening 16. Since it is possible that a small part of mechanical impurities can enter between the housing 1 and the shell 7, a technological hole 17 is also provided in the lower part of the shell 7.
Предлагаемое изобретение позволяет исключить необходимость осуществлять электро- или парообогрев устройства. Отпадает необходимость в подводе электросети и котельной. Также не нужно применение паровой рубашки для ликвидации ледяных и гидратных пробок. Таким образом уменьшаются энергозатраты при повышении надежности и эффективности процесса путем предотвращения гидрато- и льдообразования. The present invention eliminates the need for electric or steam heating of the device. There is no need for power supply and boiler room. Also, you do not need to use a steam jacket to eliminate ice and hydrate plugs. Thus, energy costs are reduced while increasing the reliability and efficiency of the process by preventing hydrate and ice formation.

Claims

Формула изобретения Claim
I. Скважинный приустьевой отбойник жидкостей и механических примесей включающий корпус с днищем, в верхней части которого установлен аппарат для разделения газожидкостного потока на фазы, а нижняя часть представляет собой накопительную емкость для жидкости и механических примесей, кроме того вокруг корпуса расположена обечайка с крышкой, причем в верхней части корпуса находится патрубок для входа газожидкостного потока, а в нижней части обечайки установлен патрубок для выхода газа. I. A wellhead wellbore chipper for liquids and mechanical impurities, comprising a housing with a bottom, in the upper part of which there is an apparatus for separating gas-liquid flow into phases, and the lower part is a storage tank for liquid and mechanical impurities, in addition, a shell with a cover is located around the housing, moreover in the upper part of the casing there is a pipe for gas-liquid flow inlet, and in the lower part of the shell there is a pipe for gas outlet.
2. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что днище выполнено коническим или эллипсоидным.  2. The chipper according to claim 1, characterized in that the bottom is made conical or ellipsoidal.
3. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что корпус является вертикальным или сферическим.  3. The chipper according to claim 1, characterized in that the housing is vertical or spherical.
4. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из упругого материала, например, резины.  4. The chipper according to claim 1, characterized in that the housing is made of an elastic material, for example, rubber.
5. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что аппарат для разделения потока на фазы выполнен съемным.  5. The chipper according to claim 1, characterized in that the apparatus for dividing the flow into phases is removable.
6. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что между обечайкой и корпусом установлен завихритель газового потока.  6. The chipper according to claim 1, characterized in that a gas flow swirl is installed between the shell and the body.
7. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в верхней части накопительной емкости расположен переливной штуцер, соединенный с переливной трубой, которая расположена между корпусом и обечайкой и выходит в патрубок для выхода газа.  7. The chipper according to claim 1, characterized in that in the upper part of the storage tank there is an overflow fitting connected to the overflow pipe, which is located between the housing and the casing and exits into the pipe for gas outlet.
8. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в корпусе имеется вертикальная труба для откачки жидкости, проходящая сквозь крышку обечайки, на которой закреплено запорное устройство с ручным, пневмо- или электроприводом.  8. The chipper according to claim 1, characterized in that the casing has a vertical pipe for pumping fluid passing through the lid of the shell on which a locking device with a manual, pneumatic or electric actuator is fixed.
9. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в корпусе имеется, по крайней мере, одна дополнительная труба для слива жидкости, выходящая сбоку обечайки.  9. The chipper according to claim 1, characterized in that in the housing there is at least one additional pipe for draining the liquid, leaving the side of the shell.
10. Отбойник по любому из п.п.8-9, отличающийся тем, что на вертикальной или дополнительной трубе в верхней её части внутри корпуса расположено дренажное отверстие.  10. A chipper according to any one of claims 8 to 9, characterized in that a drainage hole is located on a vertical or additional pipe in its upper part inside the body.
I I. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в днище корпуса выполнено технологическое отверстие.  I I. The chipper according to claim 1, characterized in that a technological hole is made in the bottom of the housing.
12. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в нижней части обечайки выполнено технологическое отверстие. 12. The chipper according to claim 1, characterized in that a technological hole is made in the lower part of the shell.
13. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в верхней части аппарата для разделения на фазы установлен конусный обтекатель. 13. The chipper according to claim 1, characterized in that in the upper part of the apparatus for separation into phases a conical fairing is installed.
14. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что в верхней части обечайки, между крышкой и аппаратом для разделения потока на фазы расположен дополнительный патрубок для выхода от сепарированного газа.  14. The chipper according to claim 1, characterized in that in the upper part of the shell, between the cover and the apparatus for dividing the flow into phases, there is an additional nozzle for exiting the separated gas.
15. Отбойник по п.1, отличающийся тем, что обечайка выполнена из прозрачного материала.  15. The chipper according to claim 1, characterized in that the shell is made of transparent material.
16. Способ отделения примесей от газожидкостного потока при помощи скважинного приустьевого отбойника по п.п. 1-15, характеризующийся тем, что теплый поток газожидкостной смеси подводится к вертикальному корпусу через входной патрубок и попадает в аппарат для разделения на фазы, где отделяются от газа все виды механических примесей и жидкость, которые опускаются в нижнюю накопительную часть корпуса, а газ поднимается вверх, выходит из аппарата для разделения на фазы, ударяется о крьппку обечайки и вьшужденно поступает в пространство между наружной стенкой корпуса и внутренней стенкой обечайки, опускаясь к выходному патрубку, который находится в нижней части обечайки.  16. A method for separating impurities from a gas-liquid stream using a downhole wellhead chipper according to 1-15, characterized in that the warm flow of the gas-liquid mixture is supplied to the vertical body through the inlet pipe and enters the apparatus for separation into phases, where all kinds of mechanical impurities and liquid are separated from the gas, which are lowered into the lower storage part of the body, and the gas rises up, leaves the apparatus for phase separation, hits the shell of the shell, and enters into the space between the outer wall of the housing and the inner wall of the shell, falling to the outlet pipe, which is located in the lower part of the shell.
PCT/RU2015/000619 2014-09-29 2015-09-28 Wellhead baffle and method for removing impurities from a gas-liquid flow WO2016053144A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139155 2014-09-29
RU2014139155/05A RU2569427C1 (en) 2014-09-29 2014-09-29 Wellhead baffle and method of admixtures separation from gas-liquid flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016053144A1 true WO2016053144A1 (en) 2016-04-07

Family

ID=54753475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000619 WO2016053144A1 (en) 2014-09-29 2015-09-28 Wellhead baffle and method for removing impurities from a gas-liquid flow

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2569427C1 (en)
WO (1) WO2016053144A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169862U1 (en) * 2016-04-17 2017-04-04 Эдуард Владимирович Юрьев Gas vortex separator
RU2644610C2 (en) * 2016-04-17 2018-02-13 Эдуард Владимирович Юрьев Gas vortex separator
RU2626842C1 (en) * 2016-07-11 2017-08-02 Владимир Игоревич Шулятиков Wellhead baffle and method for removing solid impurities from wellhead baffle
RU167821U1 (en) * 2016-07-11 2017-01-10 Владимир Игоревич Шулятиков Borehole wellhead chipper
MX2020003018A (en) 2017-09-19 2020-09-28 Mi Llc Degassing and analyzing drilling fluid.
RU2686891C1 (en) * 2017-12-13 2019-05-06 Владимир Игоревич Шулятиков Baffle for mechanical impurities

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323768C1 (en) * 2006-07-13 2008-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" Centrifugal capillary facility for complex gas cleaning
RU2390368C2 (en) * 2008-06-24 2010-05-27 Юрий Иванович Кочубей Small highly efficient centrifugal separator with anti-hydrate protection
US20120285322A1 (en) * 2009-12-15 2012-11-15 Basf Se Apparatus for separating liquid droplets out of a feed gas stream comprising them with a liquid loading of > 10 l of liquid/m̂3 of feed gas
RU2496068C1 (en) * 2012-05-22 2013-10-20 Александр Николаевич Лазарев Method of drying and cleaning of natural gas with further liquefaction and device for its implementation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2396526A (en) * 1942-02-04 1946-03-12 Nilsson Axel Edvin Separator for dust or other solid impurities

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323768C1 (en) * 2006-07-13 2008-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" Centrifugal capillary facility for complex gas cleaning
RU2390368C2 (en) * 2008-06-24 2010-05-27 Юрий Иванович Кочубей Small highly efficient centrifugal separator with anti-hydrate protection
US20120285322A1 (en) * 2009-12-15 2012-11-15 Basf Se Apparatus for separating liquid droplets out of a feed gas stream comprising them with a liquid loading of > 10 l of liquid/m̂3 of feed gas
RU2496068C1 (en) * 2012-05-22 2013-10-20 Александр Николаевич Лазарев Method of drying and cleaning of natural gas with further liquefaction and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2569427C1 (en) 2015-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2569427C1 (en) Wellhead baffle and method of admixtures separation from gas-liquid flow
CA2856766C (en) Separation vessel with enhanced particulate removal
RU2569428C1 (en) Wellhead baffle, and method of admixtures separation from gas-liquid flow
CN102814061A (en) Crude oil processing separator
RU2568256C1 (en) X-mas tree for operation of wells in conditions of active ingress of water and sand and its mode of operation
CN207048763U (en) Spiral separation gas bag
CN105819546A (en) Oil-water separating device, and oil sludge separating apparatus including same
RU151356U1 (en) Borehole wellhead chipper
CN204380328U (en) A kind of gas-liquid separator
RU151240U1 (en) Borehole wellhead chipper
RU171614U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
RU87100U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
CN208966320U (en) A kind of oil field gas feed-line dispenser
CN105879501A (en) Steam-water separator
CN2218592Y (en) Screw plate oil-water separator
CN105257273B (en) It is a kind of at sled gs-oil separator
CN111632439B (en) Enhanced separation type raw gas coalescence separator
RU2625661C1 (en) Device for collecting oil
RU79618U1 (en) GAS SAND SEPARATOR OF SUBMERSIBLE Borehole PUMP FOR OIL PRODUCTION
CN104163461A (en) Novel water treatment purifier
KR20000040527A (en) Gas-liquid separator for separating liquid in gas by use of centrifugal force
RU2559277C1 (en) Mechanical impurities separator for fluid
RU2509886C1 (en) Natural gas cleaning separator
KR20110001217U (en) Dryer for Compressed Air
CN105352236A (en) Efficient refrigerator oil separation device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15846062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 18.08.2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15846062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1