Трехфазный сепаратор

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения промысловой эмульсии, состоящей из компонент с различными химико-физическими свойствами. Устройство содержит горизонтальный резервуар, патрубок ввода эмульсии, вертикальный патрубок, патрубок вывода газа, нефти, воды и стакан дренажа механических примесей. Поступающая в вертикальный стакан эмульсия за счет центробежных сил разделяются на легкую и тяжелую. Легкая за счет центробежных сил поднимается по патрубку, попадая в резервуар выше уровня раздела нефть-газ. Взаимное расположение стакана шламосборника, вертикального патрубка, их размеры позволяют улучшить гидродинамические параметры потока, предупреждают прорыв газовой фазы через эмульсионный слой. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения промысловой эмульсии, состоящей из компонент с различными плотностями.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является отстойник типа ОГ-200 1, содержащий резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубком ввода эмульсии, нефти и газа, перфорированный раздаточный коллектор, соединенный с патрубком ввода эмульсии, закрепленным в боковой поверхности по нижней образующей, и патрубки вывода газа и нефти, закрепленные в верхней части резервуара.

Отстойники такого типа имеют несколько существенных конструктивных недостатков, важнейшими из которых являются: постоянный диаметр перфорации раздаточного коллектора, вследствие чего механические примеси перекрывают периферийную зону маточника, поэтому в работе задействовано всего несколько начальных перфорационных отверстий и большая часть объема отстойника не работает; сложность регулировки отвода свободного газа, вследствие чего газ попадает в отстойную секцию и барботирует промежуточный слой, увеличивая дополнительно количество стойкой эмульсии в разделяющейся нефти; перекрытие значительного количества перфорационных отверстий, приводящее к процессу образования более стойкой эмульсии вследствие дроссель-эффекта.

Цель изобретения уменьшение металлоемкости устройства, вовлечение в работу всего объема.

Для этого в известное устройство, содержащее резервуар горизонтального типа с закрепленными в нем патрубками ввода эмульсии, вывода газа и нефти, дренажной воды, дополнительно введены стакан дренажа механических примесей, патрубок вывода шлама, вертикальный патрубок, соединенный тангенциально с патрубком ввода эмульсии, верхний срез которого находится выше раздела "нефть-газ", нижний срез вертикального патрубка находится ниже границы раздела "нефть-вода". Стакан дренажа механических примесей, из которого осуществляется вывод шлама, расположен соосно с вертикальным патрубком, диаметр которого превышает диаметр вертикально патрубка не менее, чем в два раза, высота последнего не ниже нижнего среза вертикального патрубка.

На чертеже изображено устройство трехфазный сепаратор.

Трехфазный сепаратор содержит горизонтальный резервуар 1, патрубок ввода эмульсии 2, вертикальный патрубок 3, патрубок вывода газа 4, патрубок вывода нефти 5, патрубок вывода воды 6, стакан дренажа механических примесей 7, патрубок вывода шлама 8.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая эмульсия с вязкостью не более 10-15 сП поступает тангенциально в вертикальный патрубок, уровень врезки которого определяется отношением нефтяной и водной фаз, отсчитывается от нижнего среза вертикального патрубка, где за счет центробежной силы тяжелые капельки жидкости осаждаются, а легкие фракции, включая газовую фазу, отжимаемые в центр патрубка, подымаются и через верхний срез поступают в емкость. При таком размещении исключается проскок газа через нижний срез и вследствие этого барботаж промежуточного слоя, улучшаются гидродинамические характеристики потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии. Диаметр вертикального патрубка определяется из расчета создания центробежных перегрузок не менее 2g. Типоразмер горизонтального резервуара, а вследствие этого и все остальные параметры трехфазного сепаратора, зависит от степени дисперсности промысловой эмульсии, ее расхода, физико-химических свойств.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого технического решения является вовлечение в работу всего объема аппарата, улучшение гидродинамических параметров потока вследствие совпадения вектора скорости потока с проекцией вектора седиментационного оседания капель эмульсии, предупреждение проскока свободного газа через промежуточный эмульсионный слой, вследствие чего исключается его барботаж, улучшая тем самым качество разделения промысловой эмульсии, уменьшение металлоемкости аппарата.

Формула изобретения

ТРЕХФАЗНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий горизонтальный резервуар с патрубками ввода эмульсии, вывода газа, нефти и дренажной воды, отличающийся тем, что он снабжен стаканом дренажа механических примесей с патрубком вывода шлама, вертикальным патрубком, соединенным тангенциально с патрубком ввода эмульсии и расположенным соосно со стаканом дренажа, причем верхний срез вертикального патрубка расположен выше границы раздела нефть газ, нижний срез ниже границы раздела нефть вода, диаметр стакана превышает диаметр вертикального патрубка не менее чем в два раза, а верхняя кромка стакана расположена не ниже нижнего среза вертикального патрубка.

РИСУНКИ

Рисунок 1