RU143184U1 - ELECTRODEHYDRATOR FOR SEPARATION OF OIL AND GAS-MIXTURE - Google Patents

Abstract

1. Электродегидратор, включающий горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, в котором камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер.2. Электродегидратор по п. 1, отличающийся тем, что стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.1. An electric dehydrator comprising a horizontal degassing chamber with fittings for introducing an oil-gas mixture and a gas outlet and a horizontal dehydration chamber with a water-oil mixture distributor, dehydrated oil and water leads and an electrode system in which the degassing chamber is located above the dehydration chamber, the chambers being interconnected by two risers, one of which connects the lower parts of the chambers, and the second connects the upper parts of the chambers. 2. The electric dehydrator according to claim 1, characterized in that the risers and chambers are made with flange connectors that divide them into welded fittings and connect their removable sections of pipelines.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для промысловой подготовки нефти и может быть использована для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти на установках ее промысловой подготовки.The utility model relates to equipment for field preparation of oil and can be used for deep dehydration and desalination of oil at the facilities of its field preparation.

Добываемая нефть практически всегда содержит попутный нефтяной газ, количество которого увеличивается при нагреве нефти перед ее подачей в электродегидратор для отделения воды с содержащимися в ней солями. Наличие газа в электрическом поле крайне нежелательно по двум причинам. Во-первых, процесс отделения воды от нефти в присутствии газа крайне неэффективен из-за процесса окклюзии, когда пузырек газа садится на капельку воды и та не тонет в нефти. Во-вторых, во всех электродегидраторах при наличии газовой шапки в аппарате происходит блокировка подачи напряжения на электроды, поскольку в этой шапке в моменты пуска и остановки аппарата может содержаться воздух, образующий с нефтяным газом взрывоопасную смесь, и существует опасность взрыва при проскоке искры с токоведущих частей на заземленный корпус.The produced oil almost always contains associated petroleum gas, the amount of which increases when the oil is heated before it is fed to the electric dehydrator to separate water with the salts contained in it. The presence of gas in an electric field is highly undesirable for two reasons. Firstly, the process of separating water from oil in the presence of gas is extremely ineffective due to the occlusion process, when a gas bubble sits on a drop of water and it does not sink in oil. Secondly, in all electric dehydrators, in the presence of a gas cap in the apparatus, the voltage supply to the electrodes is blocked, since this cap may contain air at the moment of starting and stopping the apparatus, which forms an explosive mixture with petroleum gas, and there is a danger of explosion when a spark passes from current-carrying parts on a grounded enclosure.

По этим причинам при разработке схем промысловой подготовки нефти всегда применяют меры по предотвращению наличия газа в межэлектродном пространстве электродегидратора.For these reasons, when developing schemes for field treatment of oil, measures are always taken to prevent the presence of gas in the interelectrode space of an electric dehydrator.

Одной из таких мер является оснащение электродегидратора газоотделительной секцией.One of these measures is to equip the electric dehydrator with a gas separation section.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является электродегидратор, содержащий газоотделительную и электроосадительную секции, размещенные в общем корпусе и разделенные поперечной вертикальной перегородкой (К.С. Каспарьянц, Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа» (М.: Недра, 1977 г.), с. 172)The closest analogue of the proposed utility model is an electric dehydrator containing gas separation and electrodeposition sections located in a common building and separated by a transverse vertical partition (KS Kasparyants, Processes and apparatuses for oil and gas field treatment facilities ”(M .: Nedra, 1977 .), p. 172)

Недостатком такого аппарата является невысокая технологическая эффективность, связанная с тем, что в электрическом поле в электроосадительной секции структура нефти упорядочивается и из нее выделяются микропузырьки газа, которые "садятся" на капли воды, из-за чего снижается скорость их осаждения в нефти и эффективность процесса разделения. Дополнительное выделение газа в электроосадительной камере возможно только в том случае, когда давление в электроосадительной камере равно или меньше давления в газоотделительной секции.The disadvantage of this apparatus is its low technological efficiency, due to the fact that the oil structure is ordered in the electric field in the electroplating section and microbubbles of gas are released from it, which “settle” on water droplets, which reduces the speed of their deposition in oil and the process efficiency separation. Additional gas evolution in the electrodeposition chamber is possible only when the pressure in the electrodeposition chamber is equal to or less than the pressure in the gas separation section.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности процесса разделения нефтеводогазовой смеси и степени обезвоживания нефти и улучшения процесса отстоя воды в камере обезвоживания за счет исключения в ней газовыделения.The objective of the claimed utility model is to increase the efficiency of the process of separation of the oil-gas mixture and the degree of dehydration of oil and improve the process of sludge in the dehydration chamber by eliminating gas evolution in it.

Указанный технический результат достигается тем, что в электродегидраторе, включающем горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер.The specified technical result is achieved in that in an electric dehydrator including a horizontal degassing chamber with fittings for introducing an oil-gas mixture and a gas outlet and a horizontal dehydration chamber with a water-oil mixture distributor, dehydrated oil and water leads and an electrode system, the degassing chamber is located above the dehydration chamber, interconnected by two risers, one of which connects the lower parts of the chambers, and the second connects the upper parts of the chambers.

Указанный технический результат достигается также тем, что стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.The specified technical result is also achieved by the fact that the risers and chambers are made with flange connectors, dividing them into fittings welded to the bodies and connecting removable sections of pipelines.

Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1-2.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1-2.

На Фиг. 1 схематически показан продольный разрез предлагаемого двухкамерного электродегидратора для разделения нефтеводогазовой смеси, где: 1 - горизонтальная камера дегазации, 2 - штуцер для ввода исходной смеси, 3 - штуцер для вывода газа, 4 - горизонтальная камера обезвоживания, 5 - распределитель нефтеводяной смеси, 6 - устройство для вывода нефти, 7 - устройство для вывода воды, 8 - жидкостный стояк, 9 - газовый стояк, 10 - электродная система, 11 - трансформатор, 12 - высоковольтный ввод, 13, 14 - фланцевые разъемы.In FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of the proposed two-chamber electric dehydrator for separating an oil-gas mixture, where: 1 - a horizontal degassing chamber, 2 - a fitting for introducing an initial mixture, 3 - a fitting for introducing a gas, 4 - a horizontal dehydration chamber, 5 - a distributor of oil-water mixture, 6 - a device for removing oil, 7 - a device for removing water, 8 - a liquid riser, 9 - a gas riser, 10 - an electrode system, 11 - a transformer, 12 - a high-voltage input, 13, 14 - flange connectors.

На фиг. 2 - показан поперечный разрез электродегидратора.In FIG. 2 shows a cross section of an electric dehydrator.

Электродегидратор, схематически представленный на фиг. 1, 2 включает горизонтальную камеру дегазации 1 со штуцерами для ввода исходной смеси 2 и вывода газа 3 и горизонтальную камеру обезвоживания 4 с распределителем нефтеводяной смеси 5, устройствами для вывода нефти 6 и воды 7 и электродной системой 10. Для подвода напряжения к электродной системе на камере 4 установлен трансформатор 11, соединяемый с электродной системой высоковольтным вводом 12. Камера дегазации 1 установлена над камерой обезвоживания 4. Камеры дегазации 1 и обезвоживания 4 связаны жидкостным стояком 8, соединяющим нижние части камер 1 и 4, и газовым стояком 9, соединяющим верхние части камер 1 и 4. Для удобства изготовления, транспортировки и монтажа стояки 8 и 9 выполнены с фланцевыми разъемами, 13 и 14 соответственно, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.The electric dehydrator shown schematically in FIG. 1, 2 includes a horizontal degassing chamber 1 with fittings for introducing the initial mixture 2 and gas outlet 3 and a horizontal dehydration chamber 4 with a distributor of oil-water mixture 5, devices for removing oil 6 and water 7 and the electrode system 10. To supply voltage to the electrode system a transformer 11 is installed in the chamber 4, which is connected to the electrode system by a high-voltage input 12. The degassing chamber 1 is installed above the dehydration chamber 4. The degassing chambers 1 and dehydration 4 are connected by a liquid riser 8 connecting the lower parts of the chamber er 1 and 4, and a gas riser 9 connecting the upper parts of the chambers 1 and 4. For ease of manufacture, transportation and installation, the risers 8 and 9 are made with flange connectors 13 and 14, respectively, dividing them into fittings welded to the bodies and connecting them removable sections of pipelines.

Газовый стояк 9 необходим для нормального функционирования устройства, исключения образования газовых пробок при колебаниях давления или температуры в системе, при заполнении аппарата жидкостью, для исключения создания вакуума при опорожнении отстойной камеры. Кроме того, газовый стояк 9 может быть приспособлен для установки уровнемера. Условия его работы при размещении в этом стояке лучше, чем при размещении непосредственно в сепарационной камере 1, поскольку в стояке 9 отсутствует движение жидкости, вносящее возмущение и искажение в показания прибора.The gas riser 9 is necessary for the normal functioning of the device, to prevent the formation of gas plugs during fluctuations in pressure or temperature in the system, when the apparatus is filled with liquid, to prevent the creation of a vacuum when emptying the settling chamber. In addition, the gas riser 9 can be adapted to install a level gauge. Its working conditions when placed in this riser are better than when placed directly in the separation chamber 1, since there is no fluid movement in the riser 9, which introduces disturbance and distortion into the readings of the device.

Предлагаемый электродегидратор работает следующим образом.The proposed electric dehydrator operates as follows.

Исходную нефтеводогазовую смесь вводят в верхнюю камеру 1 через штуцер 2. В этой камере за счет поддержания постоянного уровня жидкости и давления в газовом объеме происходит дегазация нефти. Дегазированная в камере 1 нефть перетекает по стояку 9 в камеру обезвоживания 4. Через распределитель 5 она попадает в объем камеры, где в процессе вертикального восходящего движения нефти из нее осаждаются капли воды. Особенно интенсивно этот процесс идет во время прохождения потоком нефти области электрического поля в межэлектродном пространстве электродной системы 10 вблизи и несколько выше уровня горизонтальной оси аппарата, где скорость подъема минимальна.The initial oil-gas mixture is introduced into the upper chamber 1 through the nozzle 2. In this chamber, due to maintaining a constant liquid level and pressure in the gas volume, oil degassing occurs. The oil degassed in chamber 1 flows along the riser 9 into the dehydration chamber 4. Through the distributor 5, it enters the chamber volume, where drops of water precipitate from it during the vertical upward movement of oil. This process is especially intense during the passage by the oil flow of the electric field in the interelectrode space of the electrode system 10 near and slightly higher than the horizontal axis of the apparatus, where the lifting speed is minimal.

Осевшую воду собирают и выводят из нижней части аппарата через устройство для вывода воды 7, а обезвоженную нефть собирают и выводят из верхней части аппарата с помощью нефтесборной системы 6. В электродегидраторах обычно достигается высокая степень обезвоживания нефти: остаточное содержание воды в нефти на выходе аппарата составляет сотые или несколько десятых долей процента.The settled water is collected and removed from the lower part of the apparatus through the water outlet 7, and the dehydrated oil is collected and removed from the upper part of the apparatus using the oil recovery system 6. A high degree of oil dehydration is usually achieved in electric dehydrators: the residual water content in the oil at the apparatus outlet is hundredths or several tenths of a percent.

В предлагаемом электродегидраторее высокие показатели работы обеспечиваются тем, что газосепарационная камера выполнена в отдельном корпусе, поднятом над камерой обезвоживания и соединена с последней жидкостным и газовым стояками. Благодаря наличию столба жидкости в этих стояках давление в камере обезвоживания выше на давление столба жидкости над каждой точкой камеры и потому исключается газовыделение в камере обезвоживания, ухудшающее процесс отстоя воды.In the proposed electro dehydrator, high performance is ensured by the fact that the gas separation chamber is made in a separate housing, raised above the dehydration chamber and connected to the last liquid and gas risers. Due to the presence of a liquid column in these risers, the pressure in the dehydration chamber is higher by the pressure of the liquid column above each point of the chamber, and therefore gas evolution in the dehydration chamber is excluded, which worsens the process of water sludge.

Таким образом, электродегидратор с описанным выше сочетанием признаков обеспечивает более высокую эффективность глубокого обезвоживания нефти, ее обессоливания или разделения устойчивых эмульсий, чем известные аналоги.Thus, the electric dehydrator with the combination of features described above provides a higher efficiency of deep dehydration of oil, its desalination or separation of stable emulsions than the known analogues.

Claims (2)

1. Электродегидратор, включающий горизонтальную камеру дегазации со штуцерами для ввода нефтеводогазовой смеси и вывода газа и горизонтальную камеру обезвоживания с распределителем водонефтяной смеси, выводами обезвоженной нефти и воды и электродной системой, в котором камера дегазации размещена над камерой обезвоживания, причем камеры соединены между собой двумя стояками, один из которых соединяет нижние части камер, а второй соединяет верхние части камер.1. An electric dehydrator comprising a horizontal degassing chamber with fittings for introducing an oil-gas mixture and a gas outlet and a horizontal dehydration chamber with a water-oil mixture distributor, dehydrated oil and water leads and an electrode system in which the degassing chamber is located above the dehydration chamber, the chambers being interconnected by two risers, one of which connects the lower parts of the chambers, and the second connects the upper parts of the chambers. 2. Электродегидратор по п. 1, отличающийся тем, что стояки и камеры выполнены с фланцевыми разъемами, разделяющими их на приваренные к корпусам штуцера и соединяющие их съемные участки трубопроводов.

2. The electric dehydrator according to claim 1, characterized in that the risers and chambers are made with flange connectors that divide them into welded fittings and connecting removable sections of pipelines connecting them.