Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения продукции нефтяных скважин на газ, нефть и воду, а также для удаления мехпримесей и проппанта - гранул, используемых для закупоривания трещин при гидравлическом разрыве пласта, попадаемых вместе с нефтью в сепарационную установку. Изобретение касается сепаратора газоотделителя-пескоуловителя, который содержит входной восходящий наклонный трубопровод со стабилизатором потока в виде пучка внутренних труб. Входной восходящий трубопровод соединен с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем. Сепаратор газоотдлитель-пескоуловитель также содержит сепарационную емкость с патрубком для вывода жидкости, в которой размещен пакет плоскопараллельных пластин. Спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы. Корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей. Расстояние между наклонными параллельными пластинами составляет 30-40 мм. Техническим результатам является повышение надежности удаления аномальных объемов газа и одновременно песка и мехпримесей перед входом в ДНС и УПСВ, упрощение конструкции путем разграничения в одной емкости отстойной и буферной зон сепарации. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снятия пиковых нагрузок по газу и мехпримесям при аномально высоком их содержании в продукции нефтяных скважин перед входом в установки сепарации и подготовки нефти и газа (ДНС) или предварительного сброса воды (УПСВ). В сепараторах одновременно протекают процессы разделения продукции нефтяных скважин на газ, нефть и воду, а также удаления мехпримесей и проппанта, попадающих вместе с нефтью в сепарационную установку.

Вновь вводимые в разработку месторождения характеризуются высоким газосодержанием продукции. Газовый фактор нефти зачастую превышает 200 м3 на тонну и может достигать 500-2000 м3/т. При этом из-за высоких пластовых давлений и депрессий наблюдается вынос из призабойных зон скважин частиц разрушенной породы: песка и мехпримесей с размерами частиц от илоподобных до крупных, а при применении гидроразрыва пласта наблюдается вынос проппанта с фракциями от 0,5 до 2 мм. Эксплуатация сборных пунктов и установок подготовки нефти на этих месторождениях осложняется отсутствием эффективного сепарационного оборудования для снятия высоких нагрузок по газу и улавливании мехпримесей (песка) на входе установок.

Известны конструкции устройств - узлов предварительного разделения газа и нефти, которые применяются в качестве входных устройств перед нефтегазовыми сепараторами или нефтегазовыми сепараторами со сбросом воды (см. РД39.0004.90 «Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компоновке сепарационного оборудования», ВНИИСПТнефть, Уфа, 1990 г., 68 с., рис. 7, разд. 4.3).

При газосодержании β=0,85-0,95 и более в трубопроводах наблюдаются пленочно-диспергированные и чисто диспергированные структуры газожидкостной смеси (ГЖС), в которых жидкость находится в газе в капельном и аэрозольном состоянии, исключающем их разделение в трубных и гравитационных емкостных аппаратах, которые не способны улавливать также мехпримеси и песок.

Наиболее близким к заявляемому является трубное устройство предварительной сепарации, содержащее восходящий участок трубопровода и камеру предварительного осаждения жидкости, патрубок для подвода газоводонефтяной смеси, патрубки для отвода газа и патрубки для слива отделившейся жидкости, соединенные с газожидкостным сепаратором. В восходящем трубопроводе размещен пучок труб. Камера предварительного осаждения жидкости содержит последовательно размещенные в ней вертикальные жалюзийные пластины, центральную трубу с конфузором и завихрителем и выходную трубу. На поверхности центральной трубы выполнены параллельно расположенные продольные щели. Центральная и выходная трубы разделены кольцевой щелью со встречными конусами. Технический результат состоит в повышении эффективности сепарации газоводонефтяной смеси с высоким газосодержанием (пат. RU №2292227, кл. B01D 19/00, 2007 г.).

Недостатком этого устройства является наличие дополнительной емкости для накопления жидкости и отсутствие организованного осаждения мехпримесей и песка и их удаления.

Задача - организация надежного осаждения и удаления мехпримесей и песка, а также упрощение конструкции.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в сепараторе газоотделителе-пескоуловителе, содержащем входной восходящий наклонный трубопровод-стабилизатор потока в виде пучка внутренних труб, входную вертикальную камеру с винтовым завихрителем и центральной трубой, сепарационную емкость с размещенным в ней пакетом плоскопараллельных пластин, в отличие от прототипа, спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы, корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей.

На фиг.1 показана сепарационная установка.

На фиг.2 показан частичный вид сверху согласно фиг.1 вдоль линии А, показанной на фиг.1.

На раме 1 установлена наклонная емкость 2. Входной трубопровод ГЖС 3, снабженный трубчатым стабилизатором-усреднителем потока ГЖС 4, соединен с газоотводящим колпаком 5. Колпак 5 снабжен выводным патрубком газа 6 и спиральным каналом-завихрителем 7, выполненным в виде винтообразно скрученной ленты. В придонной части емкости 2 размещены пескоуловитель 8 для крупных частиц и илонакопитель 9 для мелких частиц. Торцовый конец емкости 2 снабжен патрубком 10 для вывода жидкости. Внутри емкости 2 размещен пакет наклонных параллельных пластин 11, а пескоуловитель 8 и илонакопитель 9 снабжены дренажными патрубками 12 и 13, промывными патрубками 14. Дренажные патрубки 12 и 13 снабжены задвижками 15, а промывные патрубки 14 - задвижками 16. Внутри емкости 2 установлен пескопреградитель 17.

Трубный газоотделитель-пескоуловитель работает следующим образом.

Продукция нефтяных скважин поступает по трубопроводу 3 подвода ГЖС, снабженном стабилизатором потока 4, в наклонную емкость 2. В стабилизаторе потока 4 пленочно-диспергированный поток ГЖС предварительно разделяется на жидкую составляющую в виде пленок и газ, содержащий капельную взвесь и аэрозоль. В этом состоянии ГЖС поступает в вертикальную трубную камеру 5 со спиральным завихрителем 7, расположенным вокруг центральной трубы, служащей для отвода очищенного газа в газоотводящий трубопровод 6. В спиральном завихрителе 7 пленочная жидкость оседает на стенках камеры 5 и образует кольцевой подвижный слой жидкости, на который под действием центробежных сил оседают капли жидкости, диспергированные в газе. Этот подвижный кольцевой слой жидкости по наклонным полкам завихрителя 7 стекает в накопительную часть сепарационной емкости, выполненную в виде наклонного аппарата для создания в верхней части буферной входной зоны, а в нижней - полностью затопленной отстойной зоны, из которой отводится отстоявшаяся от газовых пузырьков жидкость по трубопроводу 10 и отделившийся песок, накапливающийся по нижней образующей емкости 2 в пескоуловителе 8 и илонакопителе 9. Пескоуловитель 8 и илонакопитель 9 снабжены устройствами размыва 14 и трубопроводами 12 и 13 для сброса песка и ила в дренаж через электрифицированные автоматические задвижки 15 и 16. Пескопреградитель 17 препятствует перемещению по дну корпуса 4 осажденного песка. Сепарационная емкость с внутренними устройствами, размещенными в емкости 2, выполняют роль классификатора мехпримесей и песка. После стока жидкостной кольцевой пленки в сепарационную емкость в буферной ее части происходит осаждение зерен проппанта и частиц песка размером более 500 мкм, а в отстойной части - менее 500 мкм (до 100 - 200 мкм).

Расчет объема буферной зоны производится с учетом скорости осаждения частиц минимального размера (d>0,005 м), плотности материала частиц, плотности и вязкости жидкости, заданного ее расхода q (м3/с). Объем отстойной зоны определяется с учетом улавливания частиц песка и ила крупностью от 100 или 200 мкм в зависимости от требований заказчика. Для интенсификации процесса размещают в этой зоне пакет наклонных самоочищающихся пластин 11. Расстояние между пластинами 30-40 мм для предотвращения их забивания накапливающимися отложениями.

Установка находит промышленное применение на многих нефтедобывающих предприятиях РФ и СНГ.

Технический результат - повышение надежности удаления аномальных объемов газа и, одновременно, песка и мехпримесей перед входом в ДНС или УПСВ, упрощение конструкции путем разграничения в одной емкости отстойной и буферной зон сепарации.

Сепаратор газоотделитель-пескоуловитель, содержащий входной восходящий наклонный трубопровод со стабилизатором потока в виде пучка внутренних труб, соединенный с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем, сепарационную емкость с патрубком для вывода жидкости, в которой размещен пакет плоскопараллельных пластин, отличающийся тем, что спираль винтового завихрителя расположена по всей длине центральной трубы, корпус сепаратора наклонен в сторону течения жидкости и разделен пескопреградительной перегородкой, отделяющей буферную зону от отстойной, в которой расположен пакет плоскопараллельных пластин с зеркалом осаждения площадью, кратной не менее трех площадей зеркала отстойной зоны, каждая зона снабжена по нижней образующей соответственно пескоулавливающей и илонакопительной камерой с устройствами размыва и удаления накопленных мехпримесей, при этом расстояние между наклонными параллельными пластинами составляет 30-40 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в установках сепарации и подготовки нефти. Изобретение касается устройства улавливания и утилизации песка из продукции нефтегазовых скважин, которое включает сепаратор газоотделитель-пескоуловитель, содержащий входной восходящий наклонный трубопровод-стабилизатор потока в виде пучка внутренних труб, соединенный с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, к устройствам для сепарации сырой нефти на нефтяную и газовую фракции и может быть использовано в различных установках оперативного учета дебитов продукции нефтяных скважин, в том числе для продукции нефтяных скважин с повышенным газосодержанием.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при обустройстве месторождений углеводородов, удаленных от развитой инфраструктуры, например в условиях крайнего Севера, при энергообеспечении объектов, удаленных от энергосетей и магистральных трубопроводов. Технический результат – повышение эффективности энергообеспечения буровых установок за счет независимости энергообеспечения от внешних источников энергии, мобильности и гибкости системы энергообеспечения.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для разделения продукции скважин на нефтяных месторождениях поздней стадии разработки. Блочная установка кустовой сепарации включает систему подачи водонефтяной эмульсии (ВНЭ) из сборного коллектора скважин или АГЗУ, блок сепарации, систему отвода воды из блока сепарации в систему ППД, систему отвода обезвоженной водонефтяной эмульсии из блока сепарации, систему подачи реагента, систему сбора и подачи газа.

Предложенная группа изобретений относится к горному делу в области геотехнологий - способам добычи твердого полезного ископаемого посредством подземного выщелачивания (ПВ). Способ селективного извлечения металлов из жидкого коллективного концентрата полезных компонентов руды на добычном участке при подземном выщелачивании включает подачу коллективного концентрата в подземную ступенчатую колонну-стратификатор на добычном участке, стратификацию коллективного концентрата на легкую, среднюю и тяжелую фракции, каждую в пределах своего цилиндрического объема колонны-стратификатора, соответствующего удельному вкладу фракций в объем жидкого коллективного концентрата и соотношению диаметра ступени к ее высоте, равному один к одному, и извлечение из тяжелой фракции приоритетного полезного компонента руды посредством обсемененной металлофильными микроорганизмами жаброподобной матрицы, регулярно осциллирующей вверх-вниз вдоль аксиальной оси симметрии цилиндрического объема нижней ступени, содержащей тяжелую фракцию.

Изобретение относится к транспортировке углеводородного и другого сырья по проложенным по морскому дну трубопроводам большой протяженности. Предложена подводная технологическая платформа, которая состоит из каркаса, манифольда, блока управления и защиты устья скважины, тройника, устья добывающей скважины, разделителя, блока управления разделителем, сепаратора нефти, блока управления сепаратором нефти, сепаратора газа, блока управления сепаратором газа, устья обратной скважины, насоса, блока управления насосом, подводного нефтяного мотор-компрессора, блока управления нефтяным мотор-компрессором, выходного нефтяного патрубка, магистрального подводного нефтепровода, подводного газового мотор-компрессора, блока управления газовым мотор-компрессором, выходного газового патрубка, магистрального подводного газопровода, фундамента, канала управления, нефтяного трубопровода, газового трубопровода и шламового трубопровода.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, а именно к способу и установке подготовки осложненной нефтяной эмульсии, и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле, в частности при разделении на нефть, воду и механические примеси стойкой нефтяной эмульсии, образующейся и накапливающейся в резервуарах и отстойных аппаратах установок подготовки нефти.

Изобретение касается обработки текучей среды, добытой из скважины, предпочтительно углеводородной скважины. Предложен способ обработки текучей среды, добытой из скважины, причем добытая текучая среда является текучей средой высокого давления, при этом способ содержит: уменьшение давления текучей среды до уменьшенного давления так, что образуются газовая фаза и жидкая фаза; сепарирование газовой фазы от жидкой фазы, таким образом образуются газовый продукт и жидкий продукт; и хранение жидкого продукта в резервуаре для хранения под таким давлением, что жидкий продукт остается в стабильной жидкой фазе во время хранения, при этом уменьшенное давление больше атмосферного давления; причем давление жидкого продукта поддерживают, по существу, равным или больше уменьшенного давления на этапе (этапах) сепарации и/или хранения.

Сепаратор для полученной из нефтяной скважины текучей среды содержит корпус и группу труб, установленную в корпусе. Группа труб включает в себя множество горизонтальных труб, расположенных с разделением на уровни по вертикали, и множество вертикальных труб, которые обеспечивают горизонтальным трубам на смежных уровнях сообщение по текучей среде друг с другом.

Предложение относится к устройствам для разделения углеводородных эмульсий типа «вода-нефть-газ». Вертикальный отстойник включает цилиндрический вертикальный корпус с датчиками уровней нефти и границы раздела фаз нефть-вода, коаксиально установленную обечайку, патрубок ввода водонефтяной смеси, распределительное устройство для ввода водонефтяной смеси, патрубки вывода нефти, воды и газа.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в установках сепарации и подготовки нефти. Изобретение касается устройства улавливания и утилизации песка из продукции нефтегазовых скважин, которое включает сепаратор газоотделитель-пескоуловитель, содержащий входной восходящий наклонный трубопровод-стабилизатор потока в виде пучка внутренних труб, соединенный с входной вертикальной камерой в виде газоотводящего колпака, снабженного выводным патрубком газа и центральной трубой с винтовым завихрителем.
Наверх