гидроциклонная сепарационная установка

Формула изобретения

1. Гидроциклонная сепарационная установка, содержащая технологическую емкость с гидроциклоном и трубопроводы для подачи газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, отличающаяся тем, что гидроциклон выполнен конусным и установлен на технологическую емкость вертикально, так что выход из конуса расположен в полости емкости, при этом трубопроводы для отвода газа из гидроциклона и технологической емкости подключены в общий коллектор, в котором установлен каплеуловитель с трубопроводом для возврата уловленной жидкости в технологическую емкость.

2. Гидроциклонная сепарационная установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод для отвода газа из гидроциклона выполнен крутоизогнутым.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам сбора и подготовки нефти на промыслах.

Известен сепаратор, содержащий технологическую емкость с гидроциклонной головкой для ввода продукции от скважин [1].

В гидроциклонной головке происходит предварительное отделение газа, который вместе с газожидкостным потоком поступает в технологическую емкость, что сильно перегружает сепаратор и снижает его производительность.

Наиболее близкой к заявляемой по конструкции и достигаемому результату является гидроциклонная сепарационная установка (СУГ), содержащая технологическую емкость с гидроциклоном для ввода продукции скважин, решетками и отбойниками для улавливания капельной жидкости. Шнековый цилиндрический гидроциклон установлен вне емкости, а газожидкостная смесь из нижнего патрубка гидроциклона через изогнутый отвод подается на наклонную полку, расположенную в емкости. Газ отводится из гидроциклона и технологической емкости[2] .

Недостатком установки является то, что значительная часть газа попадает в технологическую емкость и снижает ее пропускную способность. Кроме того, значительная часть жидкости в виде капель уносится газом из гидроциклона.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является повышение производительности гидроциклонной сепарационной установки за счет снижения количества газа, пропускаемого через технологическую емкость, а также повышение количества жидкости, выходящей с установки.

Для достижения поставленной цели в гидроциклонной сепарационной установке, содержащей технологическую емкость, гидроциклон и трубопроводы для подачи газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, гидроциклон выполнен конусным и установлен на технологическую емкость вертикально, так что выход из конуса расположен в полости емкости, при этом трубопроводы для отвода газа из гидроциклона и технологической емкости подключены в общий коллектор, в котором установлен каплеуловитель с трубопроводом для возврата уловленной жидкости в технологическую емкость.

При работе предлагаемой установки в гидроциклоне образуется обратный восходящий вихрь, который уносит почти весь выделившийся газ, при этом эффективность установки повышается дополнительно, если трубопровод для отвод газа из гидроциклона выполнен крутоизогнутым.

Изобретение поясняется чертежом, на котором дана схема предлагаемой гидроциклонной сепарационной установки.

Установка состоит из технологической емкости 1 с конусным гидроциклоном 2, установленным на технологическую емкость вертикально, при этом выход из конуса расположен в полости емкости 1. К гидроциклону тангенциально подключен трубопровод 3 подачи газожидкостной смеси. В нижней жидкостной зоне емкости 1 установлен перфорированный патрубок 4, к которому подключен трубопровод 5 отбора жидкости. К газовой зоне емкости 1 подключен трубопровод 6 отбора газа, к которому трубопроводом 7 подключена газовая зона гидроциклона 2. В общем газовом коллекторе 8 установлен каплеуловитель 9, сообщающийся с емкостью 1 трубопроводом 10 для возврата уловленной жидкости.

Газожидкостная смесь подается тангенциально в гидроциклон 2, где происходит ее практически мгновенное разделение на жидкостную и газовую фазы. Из гидроциклона жидкость поступает в емкость 1 и накапливается в ее нижней зоне. Через перфорированный патрубок 4 и трубопровод 5 жидкость (нефть) отводится на замер или дальнейшую подготовку.

Газ из гидроциклона 2 по трубопроводу 7, а из емкости 1 по трубопроводу 6, поступает в газовый коллектор 8, по которому весь отделенный от газожидкостной смеси газ отводится через каплеуловитель 9 на дальнейшую утилизацию или возвращается в промысловую систему сбора и подготовки нефти.

Трубопровод 7 выполнен крутоизогнутым, что позволяет погасить вращательное движение восходящего вихря и уменьшить потери на гидроциклоне.

Уносимая газом жидкость улавливается каплеуловителем 9 и по трубопроводу 10 возвращается в технологическую емкость 1.

Размещение заглушенного с торцов перфорированного патрубка 6 по всей длине сепаратора исключает образование застойных зон.

Трубопроводы 12 и 13 предназначены для промывки сепаратора.

В конусной части корпуса гидроциклона по мере уменьшения радиуса траектории окружная скорость жидкости увеличивается, что повышает степень сепарации (освобождения жидкости от газа). В гидроциклоне образуются два вихревых потока: наружный нисходящий и внутренний восходящий, который присоединяет к себе часть газа от нисходящего потока, что дополнительно повышает степень сепарации.

Конусное выполнение гидроциклона повышает степень очистки газа и его объем, отводимый в трубопровод 7, при наличии каплеуловителя 9 это позволяет до минимума сокращать начинку технологической емкости. Во многих случаях можно вообще обходиться без отбойников, полок и им подобных элементов, что значительно повышает производительность установки.

Источники информации

1. Г. С. Лутошкин. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра, 1983, с. 45-46, рис. 20.

2. И. М.Муравьев и др. Разработка и эксплуатация нефтегазовых и газовых месторождений. - М.: Недра, 1970, с. 342-344, рис. 180.