Трубчатый сепаратор

Изобретение относится к трубчатому сепаратору. Техническим результатом является исключение пробкового течения и обеспечение поступления в трубчатый сепаратор равномерного потока текучей среды. Трубчатый сепаратор содержит протяженный трубчатый корпус с входным устройством, которое включает входной трубопровод и коллектор для газа. Диаметр трубчатого сепаратора такой же либо больше диаметра входного трубопровода. Коллектор для газа соединен с входным трубопроводом и содержит некоторое количество вертикальных газоотводящих труб, присоединенных к входному трубопроводу непосредственно перед входом в трубчатый сепаратор. Газоотводящие трубы оканчиваются в расположенной выше газосборной трубе. При этом коллектор для газа выполнен таким образом, чтобы газ направлялся вверх по вертикальным газоотводящим трубам и собирался в газосборной трубе для возврата в выходной трубопровод после трубчатого сепаратора или же транспортировался дальше вперед в газгольдер или установку для переработки газа. Входной трубопровод имеет увеличенный диаметр трубопровода на входе в трубчатый сепаратор под последней из вертикальных газоотводящих труб. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к трубчатому сепаратору или, более конкретно, к входному устройству для такого сепаратора, образованного протяженным трубчатым корпусом, диаметр которого, в принципе, такой же, как диаметр входной трубы/выходной трубы сепаратора, или немного больше.

Заявки на выдачу патентов на трубчатые сепараторы вышеуказанного типа впервые были представлены заявителем на рассмотрение в 1996 году. Одна из этих заявок на выдачу патента является международной заявкой на патент PCT/NO 03/00265, поданной самим заявителем, в которой описан такой сепаратор. Трубчатые сепараторы представляются весьма эффективными для разделения текучих сред, содержащих несмешиваемые компоненты и, кроме того, представляют собой простое и конструктивно легкое решение по сравнению с известными обычными гравитационными сепараторами. В некоторых ситуациях, связанных с разделением текучих сред, таких как нефть, газ и вода, при высоком газосодержании может иметь место пробковый режим течения, что является одной из причин, связанных с условиями проектирования, которая может уменьшить эффективность разделения в сепараторе. Настоящее изобретение предлагает решение, которое полностью исключает такой пробковый режим течения.

Настоящее изобретение охарактеризовано в независимом пункте 1 формулы изобретения. Зависимые пункты 2-4 определяют предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения.

Согласно изобретению трубчатый сепаратор с входным устройством содержит протяженный трубчатый корпус, при этом входное устройство включает:

входной трубопровод, при этом диаметр трубчатого сепаратора такой же либо больше диаметра входного трубопровода; и

коллектор для газа, соединенный с входным трубопроводом, коллектор для газа содержит некоторое количество вертикальных газоотводящих труб, присоединенных к входному трубопроводу непосредственно перед входом в трубчатый сепаратор, газоотводящие трубы оканчиваются в расположенной выше газосборной трубе, причем коллектор для газа выполнен таким образом, чтобы газ направлялся вверх по вертикальным газоотводящим трубам и собирался в газосборной трубе для возврата в выходной трубопровод после трубчатого сепаратора или же транспортировался дальше вперед в газгольдер или установку для переработки газа.

Предпочтительно, входной трубопровод и коллектор для газа подняты до уровня выше трубчатого сепаратора.

Входной трубопровод может иметь увеличенный диаметр трубопровода на входе в трубчатый сепаратор и под последней из вертикальных газоотводящих труб.

Увеличенный диаметр входного трубопровода может быть равен диаметру трубчатого сепаратора.

Целесообразно, чтобы газосборная труба была наклонена по отношению к входному трубопроводу.

Настоящее изобретение далее будет раскрыто более подробно в нижеследующих примерах использования и со ссылками на приложенные чертежи.

Фиг.1 - продольный разрез части сепаратора с входным устройством, соответствующим настоящему изобретению.

Фиг.2 - продольный разрез части сепаратора с альтернативным воплощением, соответствующим настоящему изобретению.

Фиг.3 - другой пример альтернативного воплощения части сепаратора в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.1 представлена, как указано выше, часть трубчатого сепаратора 1 с входным устройством, соответствующим настоящему изобретению, соединенным с подводящим (входным) трубопроводом 3 для многофазной текучей среды, например нефти, газа и воды.

В том случае, если соотношение содержаний газа и жидкости в потоке и конструкция подводящего трубопровода являются неблагоприятными, режим течения в многофазном потоке выше по потоку от трубчатого сепаратора зачастую представляет собой газожидкостный пробковый режим. На фиг.1 пробки 4 жидкости показаны в виде темных участков, в то время как газ отображен в виде газовых пузырей 5 в светлой или белой окраске.

Настоящее изобретение предусматривает "пробивание" газовых пузырей и их удаление с тем, чтобы газовая фаза накапливалась, главным образом, в газовом коллекторе, а жидкая фаза оставалась в магистральном трубопроводе. Это достигается за счет использования отдельного коллектора 2 для газа, соединенного с входным трубопроводом. Коллектор 2 для газа содержит некоторое количество вертикальных газоотводящих труб 7, которые соединены с транспортным трубопроводом непосредственно перед входом в сепаратор и заканчиваются в газосборной трубе 6, расположенной с небольшим наклоном. Газ, таким образом, направляется верх по вертикальным газоотводящим трубам и собирается в газосборной трубе 6. Результаты опытов показали, что такое решение является эффективным путем исключения пробкового течения и в то же время оно обеспечивает поступление в трубчатый сепаратор 1 равномерного потока текучей среды.

Отводимый газ может быть направлен в обход трубчатого сепаратора через газосборную трубу 6 и может быть добавлен в нефтяную фазу прямо после сепаратора, или же он может транспортироваться дальше в резервуар для хранения газа (газгольдер) или тому подобное средство. Предложенная система может быть выполнена так, чтобы удаление газа производилось за счет перепада давления, который обычно действует в системе.

На фиг.2 представлено альтернативное решение, в соответствии с которым подводящий трубопровод 3 вместе с коллектором 2 для газа поднят до некоторого уровня (на участке 9) над трубчатым сепаратором 1. За счет поднятия газового коллектора выше уровня расположения трубчатого сепаратора, как это сделано согласно данному решению, создается вынужденное течение газа вдоль траектории его движения, т.е. вверх в газовый коллектор 2.

Кроме того, как показано на фиг.3, диаметр транспортного трубопровода на входе в сепаратор под последней из газоотводящих труб 7 (показано позицией 8) может быть увеличен, например, так, что он эквивалентен диаметру трубчатого сепаратора. За счет увеличения диаметра трубы на последнем участке газового коллектора с тем, чтобы скорость текучей среды в трубопроводе уменьшалась, газ, который не был отделен, может протекать в обратном направлении, в последнюю газоотводящую трубу 7.

Задача конструкции газового коллектора в соответствии с настоящим изобретением заключается в:

а) отделении газовой фазы от поступающего из скважины потока газа, нефти и воды простым путем, при котором в многофазном потоке не создаются высокие касательные напряжения; указанные высокие касательные напряжения обычно оказывают негативное влияние на разделение фаз;

б) обеспечении того, чтобы поток текучей среды имел в сепараторе соответствующую фазу, т.е. непрерывный поток воды для водяной фазы и непрерывный поток нефти для нефтяной фазы; это уменьшает перемешивание на входе сепаратора и уменьшает образование многократных дисперсий в процессе перемешивания на этом входе сепаратора.

1. Трубчатый сепаратор с входным устройством, содержащий протяженный трубчатый корпус, при этом входное устройство включает
входной трубопровод, при этом диаметр трубчатого сепаратора такой же либо больше диаметра входного трубопровода;
и коллектор для газа, соединенный с входным трубопроводом,
коллектор для газа содержит некоторое количество вертикальных газоотводящих труб, присоединенных к входному трубопроводу непосредственно перед входом в трубчатый сепаратор, газоотводящие трубы оканчиваются в расположенной выше газосборной трубе, причем коллектор для газа выполнен таким образом, чтобы газ направлялся вверх по вертикальным газоотводящим трубам и собирался в газосборной трубе для возврата в выходной трубопровод после трубчатого сепаратора или же транспортировался дальше вперед в газгольдер или установку для переработки газа, при этом входной трубопровод имеет увеличенный диаметр трубопровода на входе в трубчатый сепаратор под последней из вертикальных газоотводящих труб.

2. Устройство по п.1, в котором входной трубопровод и коллектор для газа подняты до уровня выше трубчатого сепаратора.

3. Устройство по п.1, в котором увеличенный диаметр входного трубопровода равен диаметру трубчатого сепаратора.

4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором газосборная труба наклонена по отношению к входному трубопроводу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубчатому сепаратору для разделения текучих сред с несмешивающимися компонентами, таких как нефть, газ и вода. .

Изобретение относится к системе и способу сжатию газа под водой. .

Изобретение относится к энергетике и экологии, в частности к добыче сероводорода как топлива, со дна Черного моря и, таким образом, к предотвращению его естественного подъема в поверхностный обитаемый слой моря.

Изобретение относится к сепараторам для разделения текучих сред, например нефти, газа и воды, используемых при добыче и отборе нефти и газа из пластов, расположенных ниже дна моря.

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых, в частности - метана и пресной воды из подводных газогидратов снижением гидростатического давления
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при выравнивании приемистостей двух скважин

Изобретение относится к подводным системам добычи и транспортировки и может быть применена для сепарирования мультифазного потока

Первый и второй многофазные потоки обрабатываются в первой и второй технологических линиях, которые структурно отличаются друг от друга. При этом в первой и второй технологических линиях создаются различные технологические условия. В первой и второй технологических линиях образуются первый и второй газообразные углеводородные потоки и первый и второй жидкие углеводородные потоки. Первый и второй газообразные углеводородные потоки объединяются ниже по ходу потока от первой и второй технологических линий, чтобы получить объединенный газообразный углеводородный поток. Изобретение обеспечивает возможность предоставления множества трубопроводов с методами обеспечения индивидуального потока, и затем, после технологических линий, газообразные углеводородные потоки объединяются с целью дальнейшей объединенной обработки. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для обеднения вод газами и включает в себя: систему труб, имеющую одну разведочную трубу для приема газосодержащего флюида, одну нагнетательную трубу для обратного отвода флюида, обедненного газами, и, по меньшей мере, две газовые ловушки, которые расположены в устройстве таким образом, что в газовой ловушке можно создавать выбираемое давление, при этом газовая ловушка функционально связана как с разведочной трубой, так и с нагнетательной трубой таким образом, что флюид из разведочной трубы может направляться через газовую ловушку в нагнетательную трубу, а газовая ловушка выполнена с возможностью соединения с устройством для приема газа. При этом газовые ловушки расположены на определенном расстоянии вертикально друг над другом и относительно обедняемого флюидного месторождения и соединены друг с другом функционально таким образом, что поднимающийся флюид из разведочной трубы попадает в первую газовую ловушку, которая находится на первом уровне давления, при котором выделяется первый газ или газовая смесь, затем обедненный флюид попадает во вторую газовую ловушку на опять же заданном уровне давления, в котором выделяется второй газ/газовая смесь, при этом первое давление и второе давление различаются между собой и отдельные газовые ловушки соответственно могут функционально соединяться с одним или несколькими устройствами приема газа, или одна или несколько групп газовых ловушек могут быть соединены с общим устройством приема газа, а также соответствующие способы и варианты использования. Технический результат заключается в повышении эффективности отделения газа от флюида. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предложены система и способ управления расположенным под водой циклоном, предназначенным для отделения нефти от воды. Циклон расположен с возможностью приема воды вместе с нефтяной составляющей по впускному трубопроводу, нефть отделяется от воды и подается через отверстие для выпуска нефти в выпускной нефтепровод, а вода подается через отверстие для выпуска воды в выпускной водопровод. Система содержит регулирующий клапан, установленный в отверстии для выпуска нефти или выпускном нефтепроводе на выходе из циклона, первый измерительный преобразователь перепада давления, расположенный между впускным трубопроводом и отверстием для выпуска нефти из циклона, и второй измерительный преобразователь перепада давления, расположенный между впускным трубопроводом и отверстием для выпуска воды из циклона. При этом в отверстии для выпуска воды или выпускном водопроводе расположен датчик, предназначенный для измерения содержания нефти и функционально соединенный с регулирующим клапаном средствами управления. Кроме того, регулирующий клапан выполнен с возможностью работы в соответствии с заданным значением отношения между первым и вторым перепадами давления, причем данная уставка и степень открытия регулирующего клапана могут регулироваться в ответ на изменение содержания нефти в воде, которое измеряется указанным датчиком. Предложенная группа изобретений обеспечивает более точное управление и верификацию сепарационного эффекта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к системам и способам увеличения давления жидкостей в сепараторе углеводородный газ – жидкость, расположенном на морском дне. Технический результат заключается в увеличении давления жидкостей в сепараторе до требуемого уровня. Система содержит сепаратор, имеющий верхнюю и нижнюю секции, соединенные по текучей среде с помощью по меньшей мере одной трубы, проходящей из нижней секции в верхнюю секцию; первый насос, встроенный в нижнюю секцию сепаратора и выполненный с возможностью повышения уровня давления жидкости в нижней секции, когда сепаратор расположен на морском дне; и верхний узел, соединенный с сепаратором и выполненный с возможностью соединения выпускной трубы для жидкости, расположенной по меньшей мере частично снаружи сепаратора, с первым насосом. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к системам сепарации мультифазного потока и способам сепарации жидкостей и газов в мультифазной текучей среде. Технический результат заключается в обеспечении сепарации на больших глубинах. Система сепарации мультифазного потока включает впускную линию, выполненную с возможностью обеспечения прохода мультифазной текучей среды в систему сепарации мультифазного потока, распределительный коллектор, выполненный с возможностью разделения потока мультифазной текучей среды по нескольким трубам. Впускная линия содержит множество участков разветвления трубы, выполненных с возможностью снижения скорости потока мультифазной текучей среды и подачи мультифазной текучей среды в распределительный коллектор. Каждая из нескольких труб содержит зону расширения, формирующую часть каждой из нескольких труб, и расположена выше по потоку от соответствующей сливной вертикальной трубы. Несколько труб находятся в той же самой плоскости, как и распределительный коллектор. Зона расширения выполнена с возможностью снижения давления в нескольких трубах для обеспечения выпуска захваченных жидкостей из нескольких верхних труб через соответствующую сливную вертикальную трубу. Каждая зона расширения находится выше по потоку от верхней и нижней трубы гребенки и выполнена с возможностью снижения давления мультифазной текучей среды перед сепарированием мультифазной текучей среды на верхнюю трубу гребенки и нижнюю трубу гребенки. Каждая верхняя труба гребенки вводится в соответствующие верхние трубы, которые расположены над плоскостью распределительного коллектора. Каждая нижняя труба гребенки вводится в соответствующую нижнюю трубу, каждая верхняя труба соединена с соответствующей нижней трубой соответствующей сливной вертикальной трубой. Каждая верхняя труба выполнена с возможностью обеспечения выпуска захваченных жидкостей в соответствующую нижнюю трубу через сливную вертикальную трубу. 4 н. и 28 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к системам многофазной сепарации и способам разделения нефти, воды и водонефтяной эмульсии в многофазном флюиде. Технический результат заключается в увеличении количества нефти и газа, извлекаемых из подводных скважин на больших глубинах. Система многофазной сепарации содержит распределительную магистраль, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность подачи многофазного флюида в питающие магистрали в системе сепарации, при этом питающие магистрали состоят из верхней магистрали, средней магистрали и нижней магистрали; и регулируемый объем. Верхняя магистраль выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность направления первого потока, содержащего нефть, в предназначенную для нефти секцию регулируемого объема. Средняя магистраль выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность направления второго потока, содержащего водонефтяную эмульсию, в предназначенную для водонефтяной эмульсии секцию регулируемого объема. Нижняя магистраль выполнена с конфигурацией, обеспечивающей возможность направления третьего потока, содержащего воду, в предназначенную для воды секцию регулируемого объема. Регулируемый объем выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность регулирования скорости потока флюида на выходе, при этом секция, предназначенная для нефти, секция, предназначенная для воды, и секция, предназначенная для водонефтяной эмульсии, соединяются каждая на разных высотах регулируемого объема. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к трубчатому сепаратору

Наверх