RU166600U1 - SEPARATION INSTALLATION - Google Patents

Abstract

Сепарационная установка, включающая емкость с патрубком ввода потока нефтегазоводяной смеси с конусной тарелкой, патрубками вывода разделившихся фаз, секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения потока смеси в емкости, секцию вертикальных пластин, расположенных параллельно движению потока, распределительный экран, расположенный под углом 25°÷45° относительно движения потока, переливную поперечную перегородку, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена каплеобразователем, выполненным из пакета стержней со спиральными винтовыми нарезками, установленных под углом 30° относительно движения потока и скрепленных верхней и нижней горизонтальными перемычками.Separation unit, including a container with a nozzle for introducing a flow of oil and water mixture with a conical plate, nozzles for outputting separated phases, a section of vertical plane-parallel zigzag plates located perpendicular to the direction of flow of the mixture in the tank, a section of vertical plates parallel to the movement of the stream, a distribution screen located at an angle 25 ° ÷ 45 ° relative to the movement of the flow, overflow transverse partition, characterized in that it is additionally equipped with a drop verters made of a packet of rods with spiral screw threads mounted at an angle of 30 ° relative to the flow and held together by upper and lower horizontal webs.

Description

Заявляемая полезная модель относится к оборудованию для нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для интенсификации процесса разделения и подготовки продукции скважин на объектах системы сбора и подготовки нефти, газа и воды.The inventive utility model relates to equipment for the oil industry, namely, equipment to intensify the process of separation and preparation of well products at the facilities of the system for collecting and preparing oil, gas and water.

Известно устройство для сбора, транспорта и разделения газожидкостной смеси (Авторское свидетельство №1673156, кл. B01D 19/00 от 30.08.1991 г.), включающее подводящий трубопровод с распыливающим устройством и расширитель, снабженный каплеобразователем в виде сетки с ячейками, в каждом узле которой закреплен по направлению движения потока пучок из 4-6 проволочек, струн или капроновых нитей.A device for collecting, transporting and separating a gas-liquid mixture is known (Author's certificate No. 1673156, class B01D 19/00 of 08/30/1991), including a supply pipe with a spray device and an expander equipped with a droplet in the form of a grid with cells in each node which is fixed in the direction of flow, a bundle of 4-6 wires, strings or kapron threads.

Недостатком данного устройства является повышенная сложность изготовления сетки с ячейками и закрепления в них пучков проволоки.The disadvantage of this device is the increased complexity of manufacturing a mesh with cells and fixing wire bundles in them.

Известен каплеуловитель стержневого типа (Патент РФ на полезную модель №74579, МПК B01J 19/32 от 10.07.2008 г.), содержащий стержневую насадку, состоящую из набора параллельных стержней, параллельно расположенных пластин с отверстиями и прямоугольного каркаса, фиксирующего пластины и концы стержней.Known drip catcher rod type (RF Patent for utility model No. 74579, IPC B01J 19/32 from 07/10/2008), containing a rod nozzle consisting of a set of parallel rods, parallel plates with holes and a rectangular frame, a fixing plate and the ends of the rods .

Недостатком данного устройства является невысокая эффективность работы, обусловленная низким качеством разделяемых фаз и медленным процессом выделения жидкости из потока.The disadvantage of this device is the low efficiency due to the low quality of the separated phases and the slow process of the allocation of liquid from the stream.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является сепарационная установка (Патент РФ на полезную модель №156255, МПК B01D 19/00 от 10.11.2015 г.), включающая емкость с патрубком ввода потока нефтегазоводяной смеси (НГВС) с конусной тарелкой, патрубки вывода разделившихся фаз, секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения потока смеси в емкости, секцию вертикальных пластин, расположенных параллельно движению потока, распределительный экран, расположенный под углом 25°÷45° относительно движения потока, переливную поперечную перегородку.The closest set of essential features to the claimed utility model is a separation unit (RF Patent for Utility Model No. 156255, IPC B01D 19/00 of November 10, 2015), including a container with a nozzle for introducing a flow of oil and water mixture (NGVS) with a conical plate, outlet pipes for separated phases, a section of vertical plane-parallel zigzag plates located perpendicular to the direction of flow of the mixture in the tank, a section of vertical plates parallel to the movement of the stream, distribution a screen located at an angle of 25 ° ÷ 45 ° relative to the movement of the flow, overflow transverse partition.

Однако данное устройство не обеспечивает высокое качество подготовки нефти и воды, т.к. отсутствуют дополнительные высокоэффективные устройства для коалесценции мелкодисперсных капель нефти в воде и воды в нефти в крупнодисперсные с их последующим всплытием или осаждением.However, this device does not provide high quality oil and water treatment, as there are no additional highly effective devices for coalescence of finely dispersed drops of oil in water and water in oil into coarse ones with their subsequent emergence or deposition.

Задачей настоящей полезной модели является повышение качества подготовки нефти и воды, за счет эффективной коалесценции мелкодисперсных капель жидкости одной фазы в многофазном потоке НГВС в большие капли этой фазы.The objective of this utility model is to improve the quality of the preparation of oil and water, due to the effective coalescence of finely divided drops of a single phase liquid in a multiphase flow of nonhumidified water into large drops of this phase.

Указанная задача достигается тем, что сепарационная установка, включающая емкость с патрубком ввода потока НГВС с конусной тарелкой, патрубками вывода разделившихся фаз, секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения потока смеси в емкости, секцию вертикальных пластин, расположенных параллельно движению потока, распределительный экран, расположенный под углом 25°÷45° относительно движения потока, переливную поперечную перегородку, в отличие от прототипа, дополнительно снабжена каплеобразователем, выполненным из пакета стержней со спиральными винтовыми нарезками, установленных под углом 30° относительно движения потока и скрепленных верхней и нижней горизонтальными перемычками.This task is achieved by the fact that the separation installation, including the tank with the inlet of the NGVS flow with a conical plate, the nozzles for outputting the separated phases, the section of vertical plane-parallel zigzag plates located perpendicular to the direction of the flow of the mixture in the tank, the section of vertical plates parallel to the movement of the stream, distribution a screen located at an angle of 25 ° ÷ 45 ° relative to the movement of the flow, overflow transverse partition, in contrast to the prototype, add It provided no kapleobrazovatelem made of a packet of rods with spiral screw threads mounted at an angle of 30 ° relative to the flow and held together by upper and lower horizontal webs.

При разделении НГВС на нефтяную и водяную фазы, каждая из них содержит мельчайшие частицы (глобулы) противоположной фазы. Их выделение необходимо ввиду того, что они снижают показатели обводненности нефти на выходе из устройства и качество подготовки воды.When separating the non-gas-water mixture into oil and water phases, each of them contains the smallest particles (globules) of the opposite phase. Their selection is necessary due to the fact that they reduce the water content of oil at the outlet of the device and the quality of water treatment.

Сложность удаления мелкодисперсных нефтяных частиц из очищаемой воды обоснована низкой энергией всплытия данных частиц. Частицы большего размера обладают высокой энергией всплытия, что существенно ускоряет процесс очистки воды.The difficulty of removing finely dispersed oil particles from the treated water is justified by the low ascent energy of these particles. Larger particles have a high ascent energy, which significantly speeds up the process of water purification.

Каплеобразователь, выполненный из пакета стержней со спиральными винтовыми нарезками, обеспечивает скольжение «налипших» мелкодисперсных капель нефти и воды по телу стержня. При движении происходит слияние мелкодисперсных капель нефти и воды в более крупные, в результате чего происходит увеличение скорости всплытия капель и повышается качество подготовки нефти и воды.A droplet former made of a package of rods with spiral screw cuts ensures the gliding of “adhering” finely dispersed drops of oil and water over the body of the rod. During the movement, finely dispersed drops of oil and water merge into larger ones, resulting in an increase in the rate of ascent of the drops and an increase in the quality of the preparation of oil and water.

На Фиг. изображен общий вид сепарационной установки.In FIG. shows a general view of the separation unit.

Сепарационная установка включает емкость 1, патрубок ввода потока НВГС 2 с конусной тарелкой 3, патрубки вывода разделившихся фаз 4, 5, 6, секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин 7, секцию вертикальных пластин 8, распределительный экран 9, переливную поперечную перегородку 10, каплеобразователь 11, выполненный из пакета стержней со спиральными винтовыми нарезками 12, верхнюю 13 и нижнюю 14 горизонтальные перемычки.The separation unit includes a container 1, a branch pipe for introducing a flow of NVGS 2 with a conical plate 3, pipes for outputting the separated phases 4, 5, 6, a section of vertical plane-parallel zigzag plates 7, a section of vertical plates 8, a distribution screen 9, an overflow transverse partition 10, a droplet former 11, made of a package of rods with spiral screw threads 12, upper 13 and lower 14 horizontal jumpers.

Сепарационная установка работает следующим образом.The separation unit operates as follows.

Продукция скважин нефтяного месторождения по трубопроводам поступает в емкость 1 сепарационной установки. Распределение НГВС внутри емкости 1 происходит через патрубок ввода потока НГВС 2 с конусной тарелкой 3 на уровень раздела фаз нефть-вода.The production of oil field wells through pipelines enters the capacity 1 of the separation unit. The distribution of NGVS inside the tank 1 occurs through the nozzle of the inlet of the flow of NGVS 2 with a conical plate 3 to the level of the oil-water phase separation.

Затем, поток НГВС поступает в секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин 7, где НГВС разделяется на равные слои и движется по синусоидальному профилю, образованному пластинами. Происходит коалесценция мелких капель нефти и воды в более крупные.Then, the NGV flow enters the section of vertical plane-parallel zigzag plates 7, where the NGV is divided into equal layers and moves along the sinusoidal profile formed by the plates. Coalescence of small drops of oil and water into larger ones occurs.

Разделенные фазы поступают в секцию вертикальных пластин 8, обеспечивающую прямолинейное движение жидкости по емкости 1 и предотвращающую образование эмульсионной смеси.The separated phases enter the section of the vertical plates 8, which provides a rectilinear motion of the liquid through the tank 1 and prevents the formation of an emulsion mixture.

Далее, поток поступает на каплеобразователь 11, где пакет стержней 12, скрепленный верхней и нижней горизонтальными перемычками 13, 14, создает дополнительную площадь контакта, обеспечивающую укрупнение мелкодисперсных капель нефти и воды и увеличение скорости всплытия капель. Укрупненные капли по мере накопления жидкости за счет сил гравитации по спиральным винтовым нарезкам стержней стекают или всплывают в зону гравитационного отстоя, оснащенную распределительным экраном 9, обеспечивающим снижение лобового сопротивления всплывающих капель нефти и осаждающихся капель воды.Further, the flow enters the droplet former 11, where the package of rods 12, fastened by the upper and lower horizontal jumpers 13, 14, creates an additional contact area that provides coarsening of finely dispersed drops of oil and water and an increase in the rate of ascent of the droplets. Coarse droplets, as the liquid accumulates due to gravitational forces along spiral helical sections of the rods, drain or float into the gravitational sludge zone equipped with a distribution screen 9, which provides drag reduction for pop-up oil droplets and precipitated water droplets.

Отделенная вода отводится из емкости 1 по перфорированному по нижней части патрубку вывода воды 5.The separated water is discharged from the tank 1 along the water outlet pipe 5 perforated along the lower part.

Обезвоженная нефть перетекает через переливную поперечную перегородку 10 в зону накопления отвода нефти, откуда отводится по патрубку вывода нефти 6. Выделившейся в процессе сепарации попутный нефтяной газ, выводится из емкости 1 по патрубку отвода газа 4.Dehydrated oil flows through the overflow weir 10 to the accumulation zone of the oil outlet, from where it is discharged through the oil outlet pipe 6. Associated petroleum gas released during the separation process is discharged from the tank 1 through the gas outlet pipe 4.

Таким образом, предлагаемая сепарационная установка проста и надежна в эксплуатации и обеспечивает производительность с высоким качеством отделившихся фаз.Thus, the proposed separation unit is simple and reliable in operation and provides performance with high quality separated phases.

Claims (1)

Сепарационная установка, включающая емкость с патрубком ввода потока нефтегазоводяной смеси с конусной тарелкой, патрубками вывода разделившихся фаз, секцию вертикальных плоскопараллельных зигзагообразных пластин, расположенных перпендикулярно направлению движения потока смеси в емкости, секцию вертикальных пластин, расположенных параллельно движению потока, распределительный экран, расположенный под углом 25°÷45° относительно движения потока, переливную поперечную перегородку, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена каплеобразователем, выполненным из пакета стержней со спиральными винтовыми нарезками, установленных под углом 30° относительно движения потока и скрепленных верхней и нижней горизонтальными перемычками.

Separation unit, including a container with a nozzle for introducing a flow of oil and water mixture with a conical plate, nozzles for outputting separated phases, a section of vertical plane-parallel zigzag plates located perpendicular to the direction of flow of the mixture in the tank, a section of vertical plates parallel to the movement of the stream, a distribution screen located at an angle 25 ° ÷ 45 ° relative to the movement of the flow, overflow transverse partition, characterized in that it is additionally equipped with a drop verters made of a packet of rods with spiral screw threads mounted at an angle of 30 ° relative to the flow and held together by upper and lower horizontal webs.

Images