сепарационная установка

Формула изобретения

Сепарационная установка, включающая наклонную колонну, в которой размещены перфорированная решетка, коалесцирующая насадка и патрубок со щелевыми прорезями по верхней и нижней образующей, направленный вниз вдоль оси наклонной колонны, трубопровод подвода газожидкостной смеси с участком предварительного расслоения, подъемным участком и участком трубопровода ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну, отличающаяся тем, что трубопровод ввода газожидкостной смеси установлен с уклоном

i=0,5d/l,

где d -диаметр трубопровода ввода газожидкостной смеси, м;

l - длина этого трубопровода, м,

и соединен с цилиндрической вертикальной колонной, размещенной над вводом газожидкостной смеси в наклонную колонну, к которой присоединен патрубок со щелевыми прорезями, кроме того, в вертикальной колонне размещены сливные полки, установленные с наклоном друг к другу и перекрытием друг друга, а трубопровод ввода газожидкостной смеси снабжен трубопроводом для частичного отвода воды в наклонную колонну.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения продукции нефтяных скважин на газ, нефть и воду, а также для предварительного сброса воды и эффективного отбора газа.

Известна сепарационная установка, содержащая наклонную колонну, разделенную на нефтеотстойную и водоотстойную секции трубопроводом подвода газожидкостной смеси, фильтр, размещенный в водоотстойной секции, при этом трубопровод подвода газожидкостной смеси состоит из успокоительного трубопровода и депульсатора (установка для предварительного отбора газа - УПОГ) с горизонтальным трубопроводом ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну. Горизонтальный трубопровод ввода газожидкостной смеси размещен над распределителем потока, выполненным в виде просечно-вытяжного листа [патент РФ №2238783, кл. В01D 19/00, бюл. №30, 2004 г.].

Недостатком установки является невысокая эффективность разделения нефти и газа, а, следовательно, и отделения воды.

Наиболее близким к заявляемому является сепарационная установка, содержащая наклонную колонну, в которой размещены перфорированная решетка, коалесцирующая насадка, перекрывающая рабочее сечение колонны, переливная перегородка, фильтр очистки воды, трубопровод подвода газожидкостной смеси с участком предварительного расслоения, установкой предварительного отбора газа (УПОГ), включающей подъемный участок, горизонтальный и нисходящий участки, и горизонтальный участок трубопровода ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну, при этом трубопровод ввода газожидкостной смеси удлинен патрубком со щелевыми прорезями по верхней и нижней образующей, направленным вверх или вниз вдоль оси наклонной колонны [Патент РФ №2296609, кл. В01Д 19/00, бюл. №10, 2007 г.].

Недостатком устройства является то, что в подводящем патрубке наблюдается движение газовых и жидкостных пробок. Это вызывает значительную пульсацию в трубопроводе и неравномерную подачу газожидкостной смеси в сепаратор, а при горизонтальном расположении трубопровода ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну возможно запирание газового потока, образование газовых пробок.

Недостатком установки являются также большие габариты УПОГа за счет наличия горизонтального и нисходящего участков и, как следствие, ее высокая металлоемкость. Кроме того, не обеспечивается эффективное разделение газожидкостной смеси вследствие пульсации поступающего потока газожидкостной смеси, попадания жидкости в газоотводящие патрубки, а свободного газа - в жидкостной поток.

Технический результат - снижение металлоемкости за счет сокращения длины трубопровода подвода газожидкостной смеси, повышение эффективности разделения газожидкостной смеси и предотвращение образования газовых пробок.

Указанный технический результат достигается тем, то в известной сепарационной установке, включающей наклонную колонну с размещенными в ней перфорированной решеткой, коалесцирующей насадкой и патрубком со щелевыми прорезями по верхней и нижней образующей, направленным вниз вдоль оси наклонной колонны, трубопровод подвода газожидкостной смеси с участком предварительного расслоения, подъемным участком и участком трубопровода ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну, особенность заключается в том, что трубопровод ввода газожидкостной смеси установлен с уклоном i=0,5d/l, где d - диаметр трубопровода ввода газожидкостной смеси, м, l - длина этого трубопровода, м, и соединен с вертикальной колонной, размещенной над вводом газожидкостной смеси в наклонную колонну, к которой присоединен патрубок со щелевыми прорезями, кроме того, в вертикальной колонне размещены сливные полки с наклоном друг к другу и перекрытием друг друга, а трубопровод ввода газожидкостной смеси снабжен трубопроводом для частичного отвода воды в наклонную колонну.

На чертеже показана сепарационная установка.

Сепарационная установка содержит наклонную колонну 1, в которой размещены перфорированная решетка 2, коалесцирующая насадка 3, перекрывающая рабочее сечение колонны, переливная перегородка 4, фильтр очистки воды 5, трубопровод подвода газожидкостной смеси с участком предварительного расслоения 6, подъемным участком 7 и участком трубопровода ввода газожидкостной смеси 8 в наклонную колонну 1, трубопроводы отвода нефти и воды соответственно 9 и 10. При этом трубопровод ввода газожидкостной смеси 8 установлен с уклоном i=0,5 d/l, где d - диаметр трубопровода ввода газожидкостной смеси, м, l - длина этого трубопровода, м, и соединен с вертикальной колонной 11, размещенной над вводом газожидкостной смеси в наклонную колонну, к которой присоединен патрубок 12 со щелевыми прорезями 13 по верхней и нижней образующей, направленный вниз вдоль оси наклонной колонны. В верхней части вертикальной колонны 11 расположен трубопровод отвода газа 14, который соединен с трубопроводом отвода газа 15 из верха наклонной колонны. Кроме того, в вертикальной колонне 11 размещены сливные полки 16, установленные с наклоном друг к другу и с перекрытием друг друга, а трубопровод ввода газожидкостной смеси 8 снабжен трубопроводом 17 для частичного отвода воды в наклонную колонну.

Установление трубопровода ввода газожидкостной смеси в наклонную колонну с уклоном i=0,5d/l способствует самотечному движению газожидкостной смеси и предотвращению образования газовых пробок, снижению металлоемкости. Исключение горизонтального и нисходящеого участков УПОГа приводит к снижению металлоемкости установки.

Установление над вводом газожидкостной смеси в наклонную колонну вертикальной колонны с размещенными в ней сливными полками, установленными с наклоном друг к другу и с перекрытием друг друга, обеспечивает возможность приема жидкости с учетом максимального объема газовых пробок и отбор газа, предотвращение перемешивания газожидкостной смеси, а также дополнительное разгазирование за счет пленочного истечения жидкости по полкам и послойного разделения.

Наличие щелевых прорезей в патрубке обеспечивает отделение остаточного свободного газа и разделение нефти и воды из потока водонефтяной эмульсии, что предотвращает накопление и перемешивание водонефтяной эмульсии, обеспечивая при этом эффективное ее разделение.

Сепарационная установка работает следующим образом.

Продукция нефтяных скважин - газожидкостная смесь - предварительно расслоенная в трубопроводе 6 на газ, нефть и воду по трубопроводу ввода газожидкостной смеси 8 поступает в вертикальную колонну 11, где происходит отбор свободного газа по трубопроводу 14. Отобранный газ соединяется с газом, отобранным с верха наклонной колонны 1 по трубопроводу 15, и отводится потребителю. После отбора основной части газа в вертикальной колонне 11 происходит дополнительное разгазирование газожидкостной смеси за счет размещения в колонне сливных полок 16 и продолжается ее расслоение. Для частичной разгрузки трубопровода ввода газожидкостной смеси 8 отделившуюся в этом трубопроводе свободную пластовую воду направляют по трубопроводу 14 непосредственно в наклонную колонну. Из вертикальной колонны 11 поток по трубопроводу 12 со щелевыми прорезями 13 поступает в наклонную колонну, где происходит окончательное отделение остаточного свободного газа и разделение водонефтяной эмульсии на нефть и воду. Отделенная нефть проходит перфорированную решетку 2 и коалесцирующую насадку 3, перетекает через переливную перегородку 4 и отводится по трубопроводу 9. Вода через фильтр 5 выводится по трубопроводу 10.

Установка промышленно применима, т.к. все узлы и детали выпускаются отечественной промышленностью.