газожидкостный сепаратор

Формула изобретения

ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР, содержащий соединенные между собой емкость и патрубок, отличающийся тем, что патрубок выполнен в виде двух соединенных между собой отсеков прямоугольного сечения, вертикальные стенки которых наклонены во внутрь с образованием в наименее суженном сечении щели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение применимо при разделении жидкой и газообразной фаз и может использоваться в системах нефтегазосбора нефтяной и газовой промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является сепаратор, включающий вертикальную емкость и вводной патрубок, выполненный в виде трубки Вентури [1] Недостатком является низкая сепарирующая способность при большом содержании жидкой фазы из-за перемешивания фаз на входе в емкость.

Цель изобретения повышение сепарирующей способности. Достигается это выполнением вводного патрубка в виде двух соединенных между собой отсеков, вертикальные стенки которых наклонены во встречном направлении под углом 7-9^о и образуют в наиболее суженном сечении щель с зазором 5-10 мм.

В данном вводном патрубке жидкость скапливается в нижней части, а газ в верхней и в таком состоянии входят в емкость. В результате повышается сепарирующая способность газожидкостного сепаратора.

На фиг. 1 приведен поперечный разрез газожидкостного сепаратора; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг. 1.

Вводной патрубок 1 соединен с емкостью 2, которая в верхней части имеет газоотводящий 3, а в нижней жидкостьотводящий 4 патрубки, вводной патрубок соединен с трубопроводом 5. Газожидкостная смесь через вводной патрубок 1 поступает в емкость 2, откуда газ отводится через газоотводящий патрубок 3, а жидкость через жидкостьотводящий 4. Благодаря выполнению вводного патрубка 1 в виде двух соединенных между собой отсеков, вертикальные стенки которых наклонены во встречном направлении под углом 7-9^о и образуют в наиболее суженном сечении щель с зазором 5-10 мм. Движение смеси в нем идет с развитыми турбулентными пульсациями, способствующими разделению фаз. В результате в нижней части патрубка скапливается жидкость, а в верхней газ, которые в этом случае в большом количестве не перемешиваются на входе в емкость, так как гравитационная сила, действующая на жидкость, превышает гидродинамическую, вызывающую перемешивание фаз, которая в данном случае невелика из-за малой площади контакта, и подъем жидкости в газовый поток не происходит, как это происходит при круглом сечении вводного патрубка, в котором из-за большой площади контакта газовой и жидкостной фаз перемешивание фаз не позволяет получить качественного динамического разделения высококонцентрированных смесей.

Патрубок с высотой вертикальных стенок 500 мм, имеющий угол их схождения 8^о, зазор в наиболее суженном сечении 10 мм и длину 1000 мм, испытывался на скважине Северокозубаевского месторождения, имеющей дебит 20 т/сут и газовый фактор 36 м³/т. В результате испытаний из газоотводящего патрубка выходил газ без капелек нефти. Патрубок с зазором 4 мм оказался забитым комками парафина, поэтому в системах нефтегазосбора при добыче парафинистой нефти неприменим. Увеличение зазора между вертикальными стенками свыше 10 мм приводило к появлению жидкой фазы в газе. Оптимальные значения зазоров должны выбираться опытным путем в зависимости от свойств нефти и газа.

Экономический эффект от применения будет достигаться за счет повышения глубины разделения фаз, сокращения времени разделения и стоимости газожидкостных сепараторов.