трубная сепарационная установка

Формула изобретения

1. Трубная сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтегазовой смеси и отвода нефти, воды и нефтяного газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода нефтяного газа подсоединен к верхней части колонны, трубопровод отвода воды соединен с секциями патрубками отвода воды, секции соединены между собой вершинами напрямую или посредством рабочей камеры, нижний конец каждой секции заглушен, при этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными, оси секций расположены в одной или в разных плоскостях, перпендикулярных горизонтальной поверхности, а каждая секция выполнена из одной прямолинейной трубы или из нескольких прямолинейных труб, имеющих разные углы наклона к горизонтальной поверхности, отличающаяся тем, что трубопровод подвода водонефтегазовой смеси соединен с первой секцией, трубопровод отвода нефти соединен с первой или второй секцией, первая и вторая секции соединены между собой соединительным патрубком.

2. Трубная сепарационная установка по п.1, отличающаяся тем, что в донной части места соединения секций выполнена перегородка, частично перекрывающая поперечное сечение.

3. Трубная сепарационная установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что выход соединительного патрубка расположен на границе между водоотстойным и нефтеотстойным участками второй секции.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для разделения продукции скважин на нефть, воду и нефтяной газ в закрытых системах сбора продукции скважин.

Известна трубная сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтегазовой смеси и отвода нефти, воды и нефтяного газа, при этом колонна выполнена из прямолинейного участка трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода нефтяного газа подсоединен к верхней части колонны, оба конца колонны заглушены, при этом в нефтеотстойном участке колонны выполнены одна или более перегородок, каждая из которых частично перекрывает поперечное сечение колонны со стороны донной части колонны [Патент №2291734, МПК ⁷ B01D 19/00, опубл. 20.01.2007].

Недостатком известного устройства является недостаточное качество очистки отводимой нефти или воды при большой (более 60%) обводненности водонефтяной эмульсии и малом (менее 15 мин) времени разрушения водонефтяной эмульсии, так как при этом высота нефтеотстойных участков секций мала, и поэтому нефть не успевает отделить содержащуюся в ней воду.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к заявляемому изобретению является трубная сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтегазовой смеси и отвода нефти, воды и нефтяного газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода нефтяного газа подсоединен к верхней части колонны, трубопровод отвода воды соединен с секциями патрубками отвода воды, секции соединены между собой напрямую или посредством рабочей камеры, нижний конец каждой секции заглушен, при этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными, оси секций расположены в одной или в разных плоскостях, перпендикулярных горизонтальной поверхности, а каждая секция выполнена из одной прямолинейной трубы или из нескольких прямолинейных труб, имеющих разные углы наклона к горизонтальной поверхности, в которой каждая секция содержит патрубок повода водонефтегазовой смеси и патрубок отвода воды [Патент №2285555, МПК⁷ B01D 19/00, опубл. 20.10.2006].

Недостатком известного устройства является недостаточное качество очистки отводимой нефти или воды при большой (более 60%) обводненности водонефтяной эмульсии и малом (менее 15 мин) времени разрушения водонефтяной эмульсии, так как при этом высота нефтеотстойных участков секций мала, и поэтому нефть не успевает отделить содержащуюся в ней воду.

Решаемой задачей заявляемого изобретения является повышение качества очистки нефти или воды.

Указанная задача решается тем, что трубная сепарационная установка, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтегазовой смеси и отвода нефти, воды и нефтяного газа, при этом колонна выполнена составной из соединенных между собой секций, каждая из которых содержит прямолинейный участок трубы и наклонена к горизонтальной поверхности, трубопровод отвода нефтяного газа подсоединен к верхней части колонны, трубопровод отвода воды соединен с секциями патрубками отвода воды, секции соединены между собой вершинами напрямую или посредством рабочей камеры, нижний конец каждой секции заглушен, при этом диаметры секций выполнены равными или неравными, углы наклона секций выполнены равными или неравными, оси секций расположены в одной или в разных плоскостях, перпендикулярных горизонтальной поверхности, а каждая секция выполнена из одной прямолинейной трубы или из нескольких прямолинейных труб, имеющих разные углы наклона к горизонтальной поверхности, при этом трубопровод подвода водонефтегазовой смеси соединен с первой секцией, трубопровод отвода нефти соединен с первой или второй секцией, первая и вторая секции соединены между собой соединительным патрубком.

Кроме того, в некоторых случаях в донной части места соединения секций может быть выполнена перегородка, частично перекрывающая поперечное сечение. Кроме того, в некоторых случаях выход соединительного патрубка может быть расположен на границе между водоотстойным и нефтеотстойным участками второй секции.

Каждая секция содержит водоотстойный, нефтеотстойный и газовый участки.

Соединение трубопровода подвода водонефтегазовой смеси с первой секцией позволяет подавать водонефтегазовую смесь в колонну для последующего разделения на нефть, воду и нефтяной газ.

Соединение трубопровода отвода нефти с первой или второй секцией позволяет отводить нефть из колонны. При этом если вторая секция используется для очистки воды, то трубопровод отвода нефти соединен с первой секцией. Если вторая секция используется для очистки нефти, то трубопровод отвода нефти соединен со второй секцией.

Соединение первой и второй секций соединительным патрубком позволяет подавать во вторую секцию для доочистки нефть или воду в зависимости от использования второй секции. Если вторая секция используется для доочистки нефти, то вход в соединительный патрубок расположен в нефтеотстойном участке первой секции. Если вторая секция используется для доочистки воды, то вход в соединительный патрубок расположен в водоотстойном участке первой секции.

Выполнение в донной части места соединения секций перегородки, частично перекрывающей поперечное сечение, позволяет повысить уровень жидкости в секциях, а также уменьшить вероятность перетекания жидкости из первой во вторую секцию через место соединения секций при нештатных режимах работы, что позволяет повысить качество очистки нефти или воды.

Первая и вторая секция, соединенные соединительным патрубком, представляют сообщающиеся сосуды. Выход соединительного патрубка лучше располагать на границе между водоотстойным и нефтеотстойным участками второй секции, так как на границе «нефть-вода» деление на нефть и воду происходит намного более интенсивно.

Рабочая камера может иметь разную форму в зависимости от условий применения (прямая или изогнутая труба, прямоугольную и т.д.). При этом ее размеры могут быть меньше, равны или больше диаметров секций.

Трубная сепарационная установка показана на чертеже. Показан вариант, когда вторая секция используется для доочистки нефти.

Трубная сепарационная установка состоит из колонны 1, состоящей из первой 2 и второй 3 секций. К первой секции 2 подсоединен трубопровод подвода водонефтегазовой смеси 4. Трубопровод отвода газа 5 подсоединен к верхней части колонны 1. Трубопровод отвода нефти 6 подсоединен ко второй секции 3. Секции 2 и 3 соединены между собой соединительным патрубком 7. Отвод воды из первой 2 и второй 3 секций производится патрубками отвода воды 8 и 9 соответственно. Между первой 2 и второй 3 секциями установлена перегородка 10.

Трубная сепарационная установка работает следующим образом. Водонефтегазовая смесь по трубопроводу подвода водонефтегазовой смеси 4 поступает в первую секцию 2 колонны 1, где происходит ее деление на воду, нефть и нефтяной газ. Затем предварительно очищенная нефть по соединительному патрубку 7 поступает во вторую секцию 3, где продолжается выделение воды из нефти. Очищенная нефть отводится по трубопроводу отвода нефти 6. Одновременно происходит отвод нефтяного газа по трубопроводу отвода газа 5, а также отвод воды из первой 2 и второй 3 секций колонны 1 по патрубкам отвода воды 8 и 9 соответственно. Перегородка 10 препятствует перетеканию жидкости в месте соединения секций 2 и 3.

Таким образом, заявляемая трубная сепарационная установка позволяет повысить качество очистки нефти или воды.