RU2343277C1 - Oil-gas separator with water discharge - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to oil and gas industry and can be employed for separation of well production into oil, gas and water. Separator incorporates horizontal cylinder case, dish-shaped input with centrifugal nozzle, and straightening and decantation partition in between of which package of coalescing nozzles is arranged. According to the invention two packages of coalescing nozzles are assembled successively between the straightening and decantation partitions; these packages are separated by a vertical partition dividing a source flow of gas-liquid mixture into parallel flows. For this purpose each package of coalescing nozzles possesses equal hydraulic resistance. Also one of parallel flows is capable to pass through the first package of the coalescing nozzles down the stream of gas-liquid mixture, while the other flow is capable to pass through the vertical partition and further through the successively arranged package of the coalescing nozzles.

EFFECT: upgraded efficiency of separator, and also quality of separation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения продукции скважин на нефть, газ и воду.The invention relates to the oil industry and can be used to separate the production of wells into oil, gas and water.

Известен газонефтяной сепаратор, содержащий сливные полки, выпрямляющую перегородку и последовательно установленный ряд пакетов коалесцирующих насадок [К.С.Каспарьянц, В.И.Кузин, Л.Г.Григорян «Процессы и аппараты для объектов промысловой подготовки нефти и газа». - М.: Недра, 1977 г. С.97, рис.IX].Known gas-oil separator containing drain shelves, straightening baffle and sequentially installed a number of packages of coalescing nozzles [K. S. Kasparyants, V. I. Kuzin, L. G. Grigoryan “Processes and apparatuses for objects for oil and gas field preparation”. - M .: Nedra, 1977. S. 97, fig. IX].

Недостатком сепаратора является низкая производительность.The disadvantage of the separator is its low productivity.

Наиболее близким к заявляемому является горизонтальный цилиндрический нефтегазовый сепаратор с предварительным сбросом воды, включающий тарельчатый ввод с центробежной насадкой, уголковую секцию, выпрямляющую и переливные перегородки, между которыми размещен полочный пакет (пакет коалесцирующих насадок), и каплеулавливающие насадки, установленные на выходе газа из сепаратора [РД 39-0004-90 «Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компановке сепарационного оборудования», ВНИИСПТнефть, Уфа, 1990 г., с.47].Closest to the claimed one is a horizontal cylindrical oil and gas separator with preliminary water discharge, including a disk inlet with a centrifugal nozzle, a corner section, straightening and overflow partitions, between which a shelf package (a coalescing nozzle package) is placed, and drop catchers installed at the gas outlet from the separator [RD 39-0004-90 "Guidelines for the design and operation of separation units of oil fields, the selection and layout of separation equipment", VNIISP oil, Ufa, 1990, p.47].

Недостатком сепаратора является невысокая производительность и недостаточно высокая эффективность и качество разделения газожидкостной смеси.The disadvantage of the separator is the low productivity and insufficiently high efficiency and quality of separation of the gas-liquid mixture.

Технический результат - повышение производительности сепаратора, повышение эффективности и качества разделения газожидкостной смеси за счет последовательного размещения пакета коалесцирующих насадок и обеспечения их параллельной работы.The technical result is an increase in separator performance, an increase in the efficiency and quality of separation of a gas-liquid mixture due to the sequential placement of a package of coalescing nozzles and ensuring their parallel operation.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном горизонтальном цилиндрическом сепараторе, содержащем тарельчатый ввод с центробежной насадкой, выпрямляющую и переливную перегородки, между которыми размещен пакет коалесцирующих насадок, особенность заключается в том, что между выпрямляющей и переливной перегородками размещены последовательно два пакета коалесцирующих насадок, которые разделены вертикальной перегородкой, делящей исходный поток газожидкостной смеси на параллельные потоки, для чего каждый пакет насадок имеет одинаковые гидравлические сопротивления, при этом один из параллельных потоков имеет возможность прохождения через первый по ходу движения газожидкостной смеси пакет коалесцирующих насадок, а другой поток имеет возможность прохождения через вертикальную перегородку, а затем через последовательно установленный пакет коалесцирующих насадок.The specified technical result is achieved by the fact that in the known horizontal cylindrical separator containing a disk inlet with a centrifugal nozzle, a straightening and overflow partitions, between which a package of coalescing nozzles is placed, a feature is that between the straightening and overflow partitions two packages of coalescing nozzles are placed sequentially, which are separated by a vertical partition dividing the initial flow of the gas-liquid mixture into parallel flows, for which each packet is the dock has the same hydraulic resistances, while one of the parallel flows has the possibility of passing through the first packet of coalescing nozzles along the gas-liquid mixture, and the other stream has the ability to pass through a vertical partition, and then through a series of coalescing nozzles.

Размещение пакета коалесцирующих насадок последовательно и разделение их вертикальной перегородкой обеспечивает возможность разделения газожидкостной смеси на два параллельных потока за счет оптимального размещения пакетов и одинакового гидравлического сопротивления каждого пакета насадок. Параллельная работа насадок способствует увеличению их площади в два раза, соответственно увеличиваются производительность сепаратора и качество разделяемой газожидкостной смеси.Placing a packet of coalescing nozzles in series and dividing them with a vertical baffle makes it possible to separate the gas-liquid mixture into two parallel flows due to the optimal placement of packets and the same hydraulic resistance of each packet of nozzles. Parallel operation of the nozzles doubles their area; accordingly, the separator productivity and the quality of the separated gas-liquid mixture increase.

На чертеже показан нефтегазовый сепаратор со сбросом воды.The drawing shows an oil and gas separator with water discharge.

Сепаратор представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость 1 и содержит тарельчатый ввод с центробежной насадкой 2, выравнивающую 3 и переливную 4 перегородки, между которыми размещены последовательно два пакета коалесцирующих насадок 5 и 6, которые разделены вертикальной перегородкой 7, делящей исходный поток газожидкостной смеси на параллельные потоки, для чего каждый пакет насадок 5 и 6 имеет одинаковые гидравлические сопротивления, один из параллельных потоков имеет возможность прохождения через первый по ходу движения газожидкостной смеси пакет насадок 5, а другой поток имеет возможность прохождения через вертикальную перегородку 7, а затем через последовательно установленный пакет насадок 6. Сепаратор содержит также патрубки ввода газожидкостной смеси 8, отвода газа, нефти и воды соответственно 9, 10, 11 и каплеулавливающие насадки 12 на выходе газа из аппарата.The separator is a horizontal cylindrical tank 1 and contains a disk inlet with a centrifugal nozzle 2, leveling 3 and overflow 4 partitions, between which two packages of coalescing nozzles 5 and 6 are placed in series, which are separated by a vertical partition 7, dividing the initial flow of the gas-liquid mixture into parallel flows, why each pack of nozzles 5 and 6 has the same hydraulic resistance, one of the parallel flows has the ability to pass through the first gas of the liquid mixture, the nozzle pack 5, and the other stream can pass through the vertical partition 7, and then through the sequentially installed nozzle pack 6. The separator also contains nozzles for introducing a gas-liquid mixture 8, gas, oil and water outlets 9, 10, 11, respectively, and dropping nozzles 12 at the gas outlet from the apparatus.

Сепаратор работает следующим образом.The separator works as follows.

Расслоенная в подводящем трубопроводе (на чертеже не показан) исходная продукция скважин - газожидкостная смесь - поступает в сепаратор 1 через тарельчатый ввод 2 и плавно подается на верхний уровень жидкой фазы, далее равномерно распределяется по сечению аппарата выравнивающей перегородкой 3. После прохождения выравнивающей перегородки 3 поток делится на два параллельных потока за счет одинакового гидравлического сопротивления каждого пакета насадок 5 и 6. Один из параллельных потоков проходит через первый по ходу движения газожидкостной смеси пакет коалесцирующих насадок 5, другой поток проходит через вертикальную перегородку 7, а затем через последовательно установленный пакет коалесцирующих насадок 6, т.е. обеспечивается параллельная работа пакета насадок. Далее поток проходит зону осаждения и отстоя. Нефть поднимается вверх и далее через перегородку 4 поступает в секцию сбора нефти и через патрубок 10 отводится из сепаратора. Вода накапливается до перегородки 4 в нижней части отстойной зоны и отводится из сепаратора через патрубок 11 отвода воды. Газ проходит выравнивающую перегородку 3, далее очищается в пакете коалесцирующих насадок 5 и 6 от крупных капель жидкости. В зоне выхода газ окончательно очищается от жидкости каплеулавливающей насадкой 12 и выходит из сепаратора через патрубок 9.Stratified in the supply pipe (not shown in the drawing), the initial production of the wells — a gas-liquid mixture — enters the separator 1 through the disk inlet 2 and smoothly flows to the upper level of the liquid phase, then it is evenly distributed along the device’s cross section by the leveling partition 3. After passing the leveling partition 3, the flow It is divided into two parallel flows due to the identical hydraulic resistance of each pack of nozzles 5 and 6. One of the parallel flows passes through the first gas-liquid in the direction of travel th packet coalescing mixture nozzle 5, the other stream passes through a vertical partition 7 and then sequentially through the established packet coalescing nozzle 6, i.e. parallel operation of the nozzle package is provided. Further, the flow passes through the deposition and sedimentation zone. Oil rises up and then through the baffle 4 enters the oil collection section and through the pipe 10 is discharged from the separator. Water accumulates to the partition 4 in the lower part of the settling zone and is discharged from the separator through the pipe 11 of the water outlet. The gas passes the leveling partition 3, then it is cleaned in a package of coalescing nozzles 5 and 6 from large drops of liquid. In the exit zone, the gas is finally cleaned of liquid by the droplet-collecting nozzle 12 and leaves the separator through the pipe 9.

Предлагаемый сепаратор находит промышленное применение на ряде нефтедобывающих предприятий.The proposed separator finds industrial application in a number of oil producing enterprises.

Claims (1)

Нефтегазовый сепаратор со сбросом воды, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, тарельчатый ввод с центробежной насадкой, выпрямляющую и переливную перегородки, между которыми размещен пакет коалесцирующих насадок, отличающийся тем, что между выпрямляющей и переливной перегородками размещены последовательно два пакета коалесцирующих насадок, которые разделены вертикальной перегородкой, делящей исходный поток газожидкостной смеси на параллельные потоки, для чего каждый пакет коалесцирующих насадок имеет одинаковые гидравлические сопротивления, при этом один из параллельных потоков имеет возможность прохождения через первый по ходу движения газожидкостной смеси пакет коалесцирующих насадок, а другой поток имеет возможность прохождения через вертикальную перегородку, а затем - через последовательно установленный пакет коалесцирующих насадок. An oil and gas separator with water discharge, containing a horizontal cylindrical body, a disk inlet with a centrifugal nozzle, a straightening and overflow partition, between which a package of coalescing nozzles is placed, characterized in that two packages of coalescing nozzles are placed in series between the straightening and overflow partition, which are separated by a vertical partition, dividing the initial flow of the gas-liquid mixture into parallel flows, for which each package of coalescing nozzles has the same hydra tallic resistance, wherein one of the parallel flow has to pass through the first forward facing packet coalescing liquid mixture nozzle, and the other stream has to pass through the vertical partition, and then - through the consecutively installed package coalescing nozzles.