Сепарационная установка

 

Сущность изобретения: изобретение позволяет интенсифицировать процесс разделения водонефтяной эмульсии путем предотвращения образования промежуточного слоя. В сепарационной емкости расположены экраны в видб наклонных пластин, у ко- .торых проекция верхней кромки каждой предыдущей пластины расположена на верхней плоскости последующей пластины. Пластины жестко соединены между собой трубчатыми элементами плоского змеевикового нагревателя, расположенного на уровне раздела фаз нефть - вода. Предлагаемая конструкция позволяет воздействовать на эмульсию воздействием тепла, гидродинамики потока и обогреваемых инверсирующих экранов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (N) 01) (51)5 В 01 D 17/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4902424/26 (22) 14.01.91 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (71) Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) Н.А.Макаров, Р.К.диаров;

P.Ñ. Гайнутдинов и П.П.Адамянц (56) Авторское свидетельство CCCP

N. 1263289, кл. В 01 0 19/00, 1987. (54) СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА (57) Сущность изобретения: изобретение позволяет интенсифицировать процесс разде" ления водонефтяной эмульсии путем предИзобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к сепарационным установкам, и может быть использовано при промысловой подготовке продукции скважин.

Цель изобретения — повышение эффективности работы сепаратора путем предот.вращения образования промежуточного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что в известной сепарационной установке, содержащей сепарационную емкость с экранами в виде наклонных пластин, верхняя часть которых расположена в нефтяной зоне, а нижняя — в водной, согласно изобретению, наклонные пластины установлены так, что проекция верхней кромки каждой предыдущей пластины расположена на верхней плоскости последующей пластины, при этом пластины жестко соединены между собой- трубчатыми элементами плоского змеевика, расположенного на уровне раздела фаз нефть. — вода. отвращения образования промежуточного слоя. В сепарационной емкости расположены экраны в видб наклонных пластин, у ко.торых проекция верхней кромки каждой предыдущей пластины расположена на верхней плоскости последу ощей пластины.

Пластины жестко соединены между собой. трубчатыми элементами плоского эмеевико- . вого нагревателя, расположенного на уровне раздела фаз нефть — вода. Предлагаемая конструкция позволяет воздействовать на эмульсию воздействием тепла, гидродина. мики потока и обогреваемых инверсирующих экранов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Кроме того, верхняя плоскость пластин покрыта гидрофильным покрытием, а нижняя — олеофильным.

Такая конструкция позволяет разделить общий объем образования промежуточного слоя на сумму. малых объемов — каналов, в которых гидродинамическая обстановка процесса седиментации интенсифицируется наличием обогреваемых коалесцирующих поверхностей, предотвращающих образование встречных токов капель разделяемых воды и нефти.

На фиг. 1 показана схематично конструкция сепарационной установки, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1; на фиг, 3 — узел Б на фиг. 2.

Сепарационная установка включает сепарационную емкость 1 с экранами в виде наклонных пластин 2, верхняя часть пластин расположена в нефтяной зоне 3, а нижняя — в водной 4;

Проекция верхней кромки 5 каждой предыдущей пластины 2 расположена на

1819653 верхней плоскости 6 последующей пластины (см. фиг. 2). При этом пластины 2 жестко соединены трубчатыми элементами 7 плоского змеевикового нагревателя 8, расположенного на уровне раздела фаз нефть— вода.

Кроме того, верхняя плоскость пластин

2 покрыта гидрофильным покрытием, а нижняя — олеофильным.

Сепарационная установка работает следующим образом.

Газоводнонефтяная смесь подается в сепарационную емкость 1 через штуцер ввода эмульсии, В емкости происходит гравитационное разделение эмульсии на составляющие фазы. Газ выводится из емкости через штуцер вывода газа, а жидкостная фаза, перемещаясь вдоль оси сепаратора, делится на нефть и воду. Наклонные пластины 2, жестко соединенные трубчатыми элементами 7 плоского горизонтального нагревателя 8, образуют внутри емкости на уровне раздела фаз продольные каналы с обогреваемыми стенками..

Движущиеея седиментирующие капли воды из верхнего потока эмульсии опускаются на нагретую верхнюю плоскость пластин 2, где они сливаются в крупные глобулы, которые по наклонной нагретой поверхности опускаются в нижнюю часть .емкости и окончательно сливаются в единую водную, фазу. Повышение температуры седиментирующих капель воды происходит от соприкосновения с нагретой поверх :остью, снижают ее вязкость и плотность, делает.их более подвижными, интенсифицирует процесс коалесценции и флокуляции капель на гидрофильной поверхности пластин, улучшает процесс химического воздействия на броневые оболочки капель воды, снижает их прочность. Поднимающиеся глобулы нефти попадают в свою очередь на нагретую нижнюю поверхность ггластин, где благодаря тепловому воздействию нагретой поверхности повышают свою температуру, что также благоприятно действует на нефтяные капли, снижает их вязкость и плотность, делает их более подвижными, повышает вероятность их столкновения на внутренней олеофильной поверхности пластин.

Укрупненные капли нефти сливаются в тонкие пленки, которые поднимаются в верхние слои жидкой фазы потока. Выделенные из жидкостного потока вода и нефть выводятся из сепарацьанной установки через штуцеры вывода воды и нефти.

Таким образом, наличие обогреваемых наклонных пластин в сепараторе на уровне раздела фаз нефть — вода обусловливает интенсификацию разрушения образующегося промежуточного слоя на уровне раздела фаз путем: деления общей поверхности раздела фаз на каналы с обогреваемыми — наклонными пластинами; нагрева прилегающих к стенкам слоев жидкости, что ведет к снижению их вязкости и плотности, снижению прочности "броневых" оболочек капель воды и нефти; улучшение условий проникновения химреагентов к "броневым" оболочкам капель воды и нефти для их разрушения; создание оптимальных условий процессам флоккуляции и коалесценции на поверхностях обогреваемых наклонных йластин—

20 с гидрофильными и олеофильными покрытиями; создания эффективных гидродинамиче- ских условий путем образования несмешивающихся токов нефти и воды вокруг

25 обогреваемых поверхностей наклонных пластин.

Все вышеперечисленные условия делают промежуточный слой рыхлым, что исключает образование стойкого проме8О жуточного.эмульсионного слоя„повышает эффективнс .ть работы сепарационной установки.

Э5 .. Формула изобретения

1. Сепарационная установка для разделения гаэоводонефтяной смеси, содержащая сепарационную емкость с экранами в виде наклонных пластин, верхняя часть ко40 торых расположена в нефтяной зоне, а нижняя — в водной, отличающаяся тем, что, с,целью повышения эффективности работы установки путем предотвращения образования промежуточного эмульсионного слоя, 45 установка снабжена расположенным на уровне раздела фаз нефть — вода плоским змеевиковым нагревателем с трубчатыми элементами, жестко соединяющими между собой наклонные пластины, а проекция вер Ь

50 хней кромки каждой наклонной пластины

: расположена на верхней плоскости последующей наклонной пластины.

2. Установка по и. 1, отл и ч а ю ща я55. с я тем, что верхняя плоскость пластин выполнена с гидрофильным покрытием, а нижняя — с олеофильным, 1819653

1819653 Пр6екЦУЯ 5ер нт

APd УЫ

Ф

Составитель Н. Макаров

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О. Густи

Редактор C. Кулакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1994 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5