RU2597604C1 - Gas-liquid separator - Google Patents

Gas-liquid separator Download PDF

Info

Publication number
RU2597604C1
RU2597604C1 RU2015116576/05A RU2015116576A RU2597604C1 RU 2597604 C1 RU2597604 C1 RU 2597604C1 RU 2015116576/05 A RU2015116576/05 A RU 2015116576/05A RU 2015116576 A RU2015116576 A RU 2015116576A RU 2597604 C1 RU2597604 C1 RU 2597604C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
housing
chamber
mesh
liquid
Prior art date
Application number
RU2015116576/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рашит Равилович Аухадеев
Рустем Фахрасович Набиуллин
Айнур Рафкатович Гусманов
Рим Салихович Губаев
Рустем Ильдарович Садыков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2015116576/05A priority Critical patent/RU2597604C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2597604C1 publication Critical patent/RU2597604C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention can be used for oil and gas separation in well production gathering. Gas-liquid separator comprises a vertical cylindrical housing, gas-liquid mixture supply and gas and fluid discharge pipelines. Housing is divided by tapered partition into inlet and knock-out chambers and equipped with an equalizing line which connects the separator housing with a gas discharge pipeline. Inlet chamber is equipped with drain pipes and concentrically installed knock-out chamber with a conical bottom part and discharge pipes, lower ends of which are located below the ends of intel chamber drain pipes and installed in hydro lock vessel in the lower part of the housing. There is a downwardly narrowing cone, upper edge of which is connected to a reticulate vessel, as well as annular reticulate partition and a screen between the housing and knock-out chamber, above gas-liquid mixture supply pipe nipple and below upper edge of the knock-out chamber. Gas-liquid mixture supply pipeline is installed in the housing to the reticulate vessel and a band spiral in the form of helical line for gas-liquid mixture swirling are made between the housing and reticulate vessel. Annular reticulate partitions with mesh cells size decreasing from top to bottom are installed between the reticulate vessel and knock-out chamber. Knock-out chamber is equipped with cups with holes in the bottom of each cup expanded from top to bottom and fixed on the inner wall ot the knock-out chamber within the gas discharge pipeline, the screen consisting of mutually directed towards each other cones expanding from bottom to top, and of a truncated cone converging from bottom to top is made inside the pipeline for gas discharging.
EFFECT: proposed gas-liquid separator increases efficiency of separation both at the first and second stages, and also increases reliability and quality of gas supplied to a gas discharge pipeline.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения нефти и газа при сборе продукции скважин.The invention relates to the oil industry and can be used to separate oil and gas during the collection of production wells.

Известен центробежный газожидкостный сепаратор (патент RU №2311945, МПК 8 B01D 45/12, опубл. в бюл. №33 от 10.12.2007 г.), содержащий вертикальный корпус, разделенный горизонтальной перегородкой, делящей корпус на камеры, тангенциальный ввод разделяемой смеси, расположенный под перегородкой, осевую трубу, осевой выходной патрубок, экранирующую пластину, расположенную под осевой трубой, рециркуляционную трубу, размещенную по оси корпуса ниже осевой трубы, при этом корпус снизу дополнительно оснащен патрубком вывода отстоя, отстойной камерой со сливным патрубком, установленным снизу радиально, и концентрично установленным стаканом, внутренняя полость которого сообщена снизу с патрубком вывода отстоя, а верхние края оснащены экранирующей пластиной, выполненной с небольшим наклоном вниз от верхних краев стакана к стенкам корпуса, относительно которого экранирующая пластина установлена по периметру с зазором, при этом перегородка установлена в корпусе по периметру с зазором и герметично соединена с осевой трубой, сообщенной непосредственно с тангенциальным вводом и оборудованной снизу воронкой с рециркуляционной трубой, причем нижняя часть рециркуляционной трубы вставлена в стакан, а камера, расположенная ниже перегородки, сообщена с осевым выходным патрубком телескопически вставленной в него с зазором трубки.Known centrifugal gas-liquid separator (patent RU No. 2311945, IPC 8 B01D 45/12, published in Bulletin No. 33 dated December 10, 2007), comprising a vertical housing divided by a horizontal partition dividing the housing into chambers, the tangential input of the mixture to be separated, located under the partition, an axial pipe, an axial outlet pipe, a shielding plate located under the axial pipe, a recirculation pipe located along the axis of the housing below the axial pipe, while the housing below is additionally equipped with a discharge outlet pipe, a settling chamber with a drain pipe a tube mounted radially from the bottom and a concentric mounted cup, the inner cavity of which is communicated from the bottom with a sludge outlet pipe, and the upper edges are equipped with a shielding plate made with a slight slope down from the upper edges of the cup to the walls of the housing relative to which the shielding plate is installed around the perimeter with a gap while the partition is installed in the housing around the perimeter with a gap and is hermetically connected to the axial pipe, connected directly with the tangential input and equipped from below a funnel with a recirculation pipe, and the lower part of the recirculation pipe is inserted into the glass, and the chamber located below the partition is in communication with the axial outlet pipe telescopically inserted into it with a tube gap.

Недостатками данного сепаратора являются:The disadvantages of this separator are:

- во-первых, низкая эффективность разделения газожидкостной смеси (ГЖС) вследствие того, что газожидкостная смесь тангенциально поступает в трубу и по внутренним стенкам трубы и воронки капли жидкости с газом стекают в стакан, откуда не отсепарированный и не успевший отделиться из жидкости газ вместе с жидкостью сливается через сливной патрубок, установленный в нижней части вертикального корпуса;- firstly, the low separation efficiency of the gas-liquid mixture (GHS) due to the fact that the gas-liquid mixture tangentially enters the pipe and on the inner walls of the pipe and funnel, liquid droplets with gas flow into the glass, from where the gas which has not been separated and has not had time to separate from the liquid, together with liquid is drained through a drain pipe installed in the lower part of the vertical housing;

- во-вторых, низкое качество газа, попадающего в осевой выходной патрубок газа, обусловленное попаданием в него частиц жидкости из осевой трубы, вследствие высокой скорости сепарации в первой камере внутри осевой трубы, при этом газ попадает в стакан, не успев выделится из ГЖС.- secondly, the low quality of the gas entering the axial gas outlet pipe, due to the ingress of liquid particles from the axial pipe, due to the high separation rate in the first chamber inside the axial pipe, while the gas enters the glass before it is released from the GHS.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является газожидкостный сепаратор (патент RU №2306966, МПК 8 B01D 19/00, опубл. в бюл. №27 от 27.09.2007 г.), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, при этом корпус разделен конической перегородкой на входную и каплеотбойную камеры и снабжен газоуравнительным трубопроводом, соединяющим корпус сепаратора с трубопроводом отвода газа, причем входная камера снабжена сливными трубами и концентрично установленной каплеотбойной камерой с завихрителем, конусной нижней частью и сливными трубами, нижние концы которых расположены ниже концов сливных труб входной камеры и установлены в гидрозатворный стакан в нижней части корпуса, причем устройство снабжено винтовой полкой, зафиксированной на внутренней стенке каплеотбойной камеры в пределах трубопровода отвода газа, при этом между корпусом и каплеотбойной камерой, выше патрубка подвода газожидкостной смеси и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры установлена сужающаяся книзу воронка, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом, охватывающим трубопровод подвода газожидкостной смеси и каплеотбойную камеру, причем ниже трубопровода отвода газа установлен экран, а корпус между сетчатым стаканом и конической перегородкой разобщен кольцевыми сетчатыми перегородками.The closest in technical essence to the proposed one is a gas-liquid separator (patent RU No. 2306966, IPC 8 B01D 19/00, published in bulletin No. 27 of 09/27/2007), containing a vertical cylindrical body, pipelines for supplying a gas-liquid mixture and gas outlet and liquid, while the casing is divided by a conical partition into the inlet and drop chamber and is equipped with a gas equalizing pipe connecting the separator casing with the gas exhaust pipe, and the inlet chamber is equipped with drain pipes and a concentrically installed drop chamber a chamber with a swirl, a conical lower part and drain pipes, the lower ends of which are located below the ends of the inlet chamber drain pipes and are installed in a water seal in the lower part of the casing, the device being equipped with a screw shelf fixed on the inner wall of the drop chamber within the gas exhaust pipe, between the housing and the drop chamber, above the nozzle for supplying a gas-liquid mixture and below the upper edge of the drop chamber there is a funnel tapering downward, the upper edge of which d is connected to a glass mesh that covers the supply conduit and the gas-liquid mixture eliminator chamber, the gas outlet conduit below a screen, a mesh body between the glass and the conical annular wall disunited mesh partitions.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-вторых, низкая эффективность разделения ГЖС как на первой (предварительной) ступени, так как тангенциально закрученный поток ГЖС разбивается о сетчатый стакан только напротив центробежного ввода, а не по всей высоте сетчатого стакана, так и на второй ступени разделения ГЖС в каплеотбойной камере, так винтовые полки не способны отстаивать проходящий через них поток ГЖС для эффективного выделения газа из ГЖС;- secondly, the low efficiency of the GHS separation both at the first (preliminary) stage, since the tangentially swirling GHS flow is broken into the mesh cup only opposite the centrifugal inlet, and not over the entire height of the mesh cup, and in the second stage of the GHS separation in the droplet chamber , so screw shelves are not able to defend the flow of GHS passing through them for efficient gas evolution from GHS;

- во-вторых, низкая надежность, обусловленная быстрым засорением самой верхней сетчатой перегородки в процессе работы механическими примесями, песком, шламом, и, как следствие, преждевременный выход из строя с необходимостью очистки или замены сетчатых элементов конструкции;- secondly, low reliability due to the fast clogging of the uppermost mesh partition during work with mechanical impurities, sand, sludge, and, as a result, premature failure with the need to clean or replace mesh structural elements;

- в-третьих, низкое качество газа, попадающего в трубопровода отвода газа, обусловленное попаданием в него частиц жидкости из каплеотбойной камеры (брызгоуноса капель жидкости), вследствие неэффективной работы экрана, расположенного на входе в трубопровод отвода газа.- thirdly, the low quality of the gas entering the gas exhaust pipe due to the ingress of particles of liquid from the drop chamber (spray droplets of liquid drops) due to the inefficient operation of the screen located at the inlet to the gas pipe.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности разделения газожидкостной смеси на первой (предварительной) ступени отделения газа от жидкости, а также повышения надежности работы устройства и повышение качества газа поступающего в трубопровод отвода газа.An object of the invention is to increase the efficiency of separation of a gas-liquid mixture at the first (preliminary) stage of gas and liquid separation, as well as to increase the reliability of the device and to improve the quality of the gas entering the gas outlet pipe.

Поставленная техническая задача решается газожидкостным сепаратором, содержащим вертикальный цилиндрический корпус, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, корпус разделен конической перегородкой на входную и каплеотбойную камеры и снабжен газоуравнительным трубопроводом, соединяющим корпус сепаратора с трубопроводом отвода газа, входная камера снабжена сливными трубами и концентрично установленной каплеотбойной камерой с конусной нижней частью и сливными трубами, нижние концы которых расположены ниже концов сливных труб входной камеры и установлены в гидрозатворный стакан в нижней части корпуса, между корпусом и каплеотбойной камерой, выше патрубка подвода газожидкостной смеси и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры установлена сужающаяся книзу воронка, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом, а также кольцевые сетчатые перегородки и экран.The stated technical problem is solved by a gas-liquid separator containing a vertical cylindrical body, pipelines for supplying a gas-liquid mixture and a gas and liquid outlet, the body is divided by a conical partition into an inlet and a drop chamber and is equipped with a gas equalizing pipe connecting the separator body with a gas outlet pipe, the inlet chamber is equipped with drain pipes and a concentrically mounted drip chamber with a conical lower part and drain pipes, the lower ends of which are located lower at the ends of the inlet chamber drain pipes and are installed in a water seal in the lower part of the housing, between the housing and the drop chamber, above the nozzle for supplying gas-liquid mixture and below the upper edge of the drop chamber there is a funnel tapering downward, the upper edge of which is connected to the mesh glass, as well as ring mesh partitions and screen.

Новым является то, что трубопровод подвода газожидкостной смеси установлен в корпус до сетчатого стакана, а между корпусом и сетчатым стаканом выполнена ленточная спираль в виде винтовой линии для закручивания потока газожидкостной смеси, причем между сетчатым стаканом и каплеотбойной камерой установлены кольцевые сетчатые перегородки с размерами ячеек сетки, уменьшающимися сверху вниз, при этом каплеотбойная камера снабжена чашами с отверстиями в днище каждой чаши, причем чаши расширяются сверху вниз и зафиксированы на внутренней стенке каплеотбойной камеры в пределах трубопровода отвода газа, при этом внутри трубопровода для отвода газа выполнен экран, состоящий из взаимообращенных навстречу друг другу конуса, расширяющегося снизу вверх, и усеченного конуса, сужающегося снизу вверх.What is new is that the gas-liquid mixture supply pipeline is installed in the housing up to the mesh cup, and a tape spiral is made between the housing and the mesh cup in the form of a helix for swirling the gas-liquid mixture, and annular mesh partitions with mesh mesh sizes are installed between the mesh cup and the drop chamber decreasing from top to bottom, while the drop chamber is equipped with bowls with holes in the bottom of each bowl, and the bowls expand from top to bottom and are fixed on the inner enke eliminator chamber within the gas outlet conduit, wherein the conduit inside the degassing configured screen consisting of vzaimoobraschennyh towards each other cone widening from the bottom upwards, and a truncated cone tapering upwards.

На чертеже схематично представлен газожидкостный сепаратор.The drawing schematically shows a gas-liquid separator.

Газожидкостный сепаратор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, трубопроводов подвода газожидкостной смеси (ГЖС) 2, отвода газа 3, отвода жидкости 4.The gas-liquid separator consists of a vertical cylindrical body 1, pipelines for supplying a gas-liquid mixture (GHS) 2, gas outlet 3, liquid outlet 4.

Вертикальный цилиндрический корпус 1 разделен конической перегородкой 5 на две камеры, одна из которых - входная камера 6 - снабжена сливными трубами 7 и концентрично установленной другой каплеотбойной камерой 8 с нижней частью в виде конуса и сливными трубами 9.The vertical cylindrical body 1 is divided by a conical partition 5 into two chambers, one of which, the inlet chamber 6, is equipped with drain pipes 7 and another drip chamber 8 concentrically installed with the bottom part in the form of a cone and drain pipes 9.

Сливные трубы 7 и 9 установлены в гидрозатворный стакан 10 в нижней части корпуса 1.Drain pipes 7 and 9 are installed in a water seal 10 in the lower part of the housing 1.

Сливные трубы 9 каплеотбойной камеры 8 расположены ниже сливных труб 7 входной камеры 6.Drain pipes 9 of the drop chamber 8 are located below the drain pipes 7 of the inlet chamber 6.

Газожидкостный сепаратор снабжен газоуравнительным трубопроводом 11, соединяющим корпус 1 сепаратора с трубопроводом отвода газа 3.The gas-liquid separator is equipped with a gas equalizing pipe 11 connecting the casing 1 of the separator with the gas exhaust pipe 3.

Между корпусом 1 и каплеотбойной камерой 8, выше патрубка подвода ГЖС 2 и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры 8, установлена сужающаяся книзу воронка 12, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом 13.Between the housing 1 and the drop chamber 8, above the supply pipe of the GLC 2 and lower than the upper edge of the drop chamber 8, a funnel 12 tapering downward is installed, the upper edge of which is connected to the mesh cup 13.

Трубопровод подвода ГЖС 2 установлен в корпус 1 до сетчатого стакана 13, т.е. не взаимодействует с сетчатым стаканом 13.The supply pipe GZhS 2 is installed in the housing 1 to the mesh Cup 13, i.e. does not interact with the mesh glass 13.

Между корпусом 1 и сетчатым стаканом 13 выполнена ленточная спираль 14 в виде винтовой линии для закручивания потока газожидкостной смеси. Ленточную спираль 14 выполняют из листовой стали, например, толщиной 2 мм по всей длине сетчатого стакана 13 и крепят, например, к сетчатому стакану 13 с помощью точечной сварки. Между сетчатым стаканом 13 и каплеотбойной камерой 8 установлены кольцевые сетчатые перегородки 15 с размерами ячеек сетки, уменьшающимися сверху вниз.Between the housing 1 and the mesh Cup 13 is made of a tape spiral 14 in the form of a helix for swirling the flow of gas-liquid mixture. The tape spiral 14 is made of sheet steel, for example, 2 mm thick along the entire length of the mesh cup 13 and is fastened, for example, to the mesh cup 13 by spot welding. Between the mesh cup 13 and the drop chamber 8, annular mesh partitions 15 are installed with mesh cell sizes decreasing from top to bottom.

Для отделения газа из жидкости ячейки сетчатого стакана 13 и кольцевых сетчатых перегородок 15 подбирают, согласно, техническим условиям ТУ 14-4-507-99 «Сетка тканая с квадратными ячейками микронных размеров». Например, выполняют четыре кольцевые сетчатые перегородки 15 с уменьшающимися сверху вниз размерами ячеек сетки, например: 0,1·0,1 мм; 0,2·0,2 мм; 0,3·0,3 мм; 0,4·0,4 мм, а сетчатый стакан 15 выполняют с размерами ячейки 0,2·0,2 мм.To separate the gas from the liquid, the cells of the mesh cup 13 and the annular mesh partitions 15 are selected according to the technical specifications TU 14-4-507-99 “Woven mesh with square micron-sized cells”. For example, perform four annular mesh partitions 15 with decreasing mesh sizes from top to bottom, for example: 0.1 · 0.1 mm; 0.2 · 0.2 mm; 0.3 · 0.3 mm; 0.4 · 0.4 mm, and the mesh cup 15 is performed with a mesh size of 0.2 · 0.2 mm.

Каплеотбойная камера 8 снабжена чашами 16 с отверстиями 17 в днище каждой чаши 16, причем чаши 16 расширяются сверху вниз, например выполняют четыре чаши 16 с увеличивающимися сверху вниз радиусами чаш 16, т.е. r1<r2<r3<r4, все отверстия 17 имеют одинаковый диаметр, который подбирают опытным путем в зависимости от расхода ГЖС, поступающего в газожидкостный сепаратор. Например, выполняют по периметру шесть отверстий диаметром 10 мм в днище каждой из чаш 16. Чаши 16 зафиксированы на внутренней стенке каплеотбойной камеры 8 в пределах трубопровода отвода газа 3. Внутри трубопровода для отвода газа 3 выполнен экран, состоящий из взаимообращенных навстречу друг другу: конуса 18, расширяющегося снизу вверх, и усеченного конуса 19, сужающегося снизу вверх.The drop chamber 8 is provided with bowls 16 with holes 17 in the bottom of each bowl 16, and the bowls 16 expand from top to bottom, for example, four bowls 16 are made with radii of the bowls 16 increasing from top to bottom, i.e. r 1 <r 2 <r 3 <r 4 , all openings 17 have the same diameter, which is selected empirically, depending on the flow of GHS, entering the gas-liquid separator. For example, six holes with a diameter of 10 mm are made along the perimeter in the bottom of each of the cups 16. The cups 16 are fixed on the inner wall of the drop chamber 8 within the gas exhaust pipe 3. Inside the gas exhaust pipe 3, a screen is made consisting of mutually reversed towards each other: cone 18, expanding from the bottom up, and a truncated cone 19, tapering from the bottom up.

Газожидкостный сепаратор работает следующим образом.Gas-liquid separator operates as follows.

Газожидкостная смесь ГЖС (см. чертеж) подается тангенциально через трубопровод подвода ГЖС 2 во входную камеру 6 сепаратора, где происходит первая (предварительная) ступень разделения ГЖС, при этом благодаря ленточной спирали 14 в виде винтовой линии, тангенциально закрученный поток ГЖС разбивается о сетчатый стакан 13 по всей его высоте, а не только напротив тангенциального подвода ГЖС 2, как описано в прототипе.The gas-liquid GHS mixture (see the drawing) is fed tangentially through the GHS supply pipe 2 to the inlet chamber 6 of the separator, where the first (preliminary) stage of the GHS separation occurs, while thanks to the tape spiral 14 in the form of a helix, the tangentially swirling GHS flow breaks into a mesh cup 13 over its entire height, and not just opposite the tangential supply of the GHS 2, as described in the prototype.

В первой ступени поток ГЖС, закрученный в ленточной спирали 14, делится на два потока, при этом первый поток - это капли жидкости размерами ячеек до 0,2·0,2 мм, которые ударяются о сетчатый стакан 13 и перетекают в пространство 20 между сетчатым стаканом 13 и каплеотбойной камерой 8, стекают вниз и ударяются о кольцевые сетчатые перегородки 15.In the first stage, the GHS flow twisted in a tape spiral 14 is divided into two streams, while the first stream is liquid droplets with mesh sizes up to 0.2 · 0.2 mm, which hit a mesh cup 13 and flow into the space 20 between the mesh glass 13 and drop chamber 8, flow down and hit the annular mesh partitions 15.

Капли жидкости, не прошедшей через ячейки размерами 0,2·0,2 мм, образуют второй поток ГЖС, который поднимается наверх до верхнего конца сетчатого стакана 13, при этом сужающаяся книзу воронка 12 ограничивает резкое попадание закрученного тангенциального потока ГЖС в каплеотбойную камеру 8. Второй поток опускается вниз по пространству 20, где последовательно сверху вниз ударяется о кольцевые сетчатые перегородки 15 с уменьшающимися сверху вниз размерами ячеек сетки: 0,1·0,1 мм; 0,2·0,2 мм; 0,3·0,3 мм; 0,4·0,4 мм, и соединяется с первым потоком капель жидкости прошедшим через ячейки сетчатого стакана 13.Drops of liquid that did not pass through 0.2 × 0.2 mm cells form a second GHS flow, which rises up to the upper end of the mesh cup 13, while the funnel 12 tapering downward restricts the sharp entry of the swirling tangential GHS flow into the drop chamber 8. The second stream descends down the space 20, where successively from top to bottom it hits the annular mesh partitions 15 with mesh cell sizes decreasing from top to bottom: 0.1 · 0.1 mm; 0.2 · 0.2 mm; 0.3 · 0.3 mm; 0.4 · 0.4 mm, and is connected to the first stream of liquid droplets passing through the cells of the mesh cup 13.

Отделение газа из жидкости происходит как при ударе ГЖС о сетчатый стакан 13 (первый поток) по всей его высоте, так и на кольцевых сетчатых перегородках 16 (второй поток), что позволяет значительно повысить эффективность разделения ГЖС, т.е. выделения газа из жидкости на первой (предварительной) ступени. Капли жидкости из двух потоков, соединенных в один поток в пространстве 20, попадают на коническую перегородку 5, по которой стекают вниз в сливные трубы 7 и в гидрозатворный стакан 10.The gas is separated from the liquid both upon impact of the GHS against the mesh cup 13 (first flow) over its entire height, and on the annular mesh walls 16 (second flow), which can significantly increase the efficiency of GHS separation, i.e. gas evolution from the liquid at the first (preliminary) stage. Drops of liquid from two streams connected in one stream in space 20 fall onto a conical baffle 5, through which they flow down into the drain pipes 7 and into the water seal cup 10.

Повышается надежность работы устройства, так выполнение нескольких (четырех) кольцевых сетчатых перегородок 15 с уменьшающими сверху вниз размерами ячеек позволяет пропорционально размерам механических примесей, песка, шлама распределить их на разных кольцевых сетчатых перегородках 15 и сетчатом стакане 13, что исключает преждевременное засорение устройства и продлить срок службы устройства до очистки или замены сетчатых элементов конструкции.The reliability of the device increases, so the implementation of several (four) annular mesh partitions 15 with decreasing cell sizes from top to bottom allows proportional to the sizes of mechanical impurities, sand, sludge to distribute them on different annular mesh partitions 15 and mesh cup 13, which eliminates premature clogging of the device and prolong the service life of the device before cleaning or replacing mesh structural elements.

Газ, отделившийся от жидкости на первой ступени разделения ГЖС, поднимается вверх и через верхнюю часть вертикального цилиндрического корпуса 1 сверху попадает внутрь каплеотбойной камеры 8.The gas separated from the liquid in the first stage of the GHS separation rises up and through the upper part of the vertical cylindrical body 1, it enters the drop chamber 8 from above.

Предварительно очищенный газ поступает в каплеотбойную камеру 8 и попадает на чаши 16, где происходит вторая ступень разделения, при этом капли жидкости сначала поступают внутрь самой верхней чаши 16 радиусом r1 и по мере наполнения перетекают через отверстия 17 в нижележащую чашу 16 радиусом r2 и так далее в нижележащие чаши 16 с радиусом r3 и r4. В случае переполнение чаши 16 радиусом r1 происходит перелив в нижележащую чашу 16 радиусом r2 и так далее.The pre-purified gas enters the drop chamber 8 and enters the cups 16, where the second separation stage takes place, while the liquid droplets first enter the uppermost cup 16 of radius r 1 and flow through the openings 17 into the underlying cup 16 of radius r 2 and so on into the underlying bowl 16 with a radius of r 3 and r 4 . In the case of overflowing of the bowl 16 with a radius r 1 overflow occurs in the underlying bowl 16 with a radius r 2 and so on.

После наполнения каплями жидкости чаши 16 радиусом r2, она начинает переливать в нижележащую чашу 16 радиусом r3. После наполнения каплями жидкости чаши 16 радиусом r2, она начинает переливать в нижележащую чашу 16 радиусом r4.After filling with drops of liquid the bowl 16 of radius r 2 , it begins to pour into the underlying bowl 16 of radius r 3 . After filling with drops of liquid the bowl 16 of radius r 2 , it begins to pour into the underlying bowl 16 of radius r 4 .

Таким образом, во время заполнения каждой из чаш 16 и перетока жидкости через отверстия 17 в нижележащую чашу или перелива из чаш 16 происходит отстой жидкости в чашах 16, т.е. чаши 16 задерживают (отстаивают) поток жидкости, в течение которого происходит выделение газа из ГЖС. Это приводит к более эффективному выделению газа из ГЖС на второй ступени сепарации, т.е. в каплеотбойной камере 8, что также повышает эффективность разделения ГЖС в сепараторе.Thus, during the filling of each of the cups 16 and the flow of liquid through the holes 17 into the underlying cup or overflow from the cups 16, liquid settles in the cups 16, i.e. bowl 16 delay (defend) the flow of fluid during which gas is released from the GHS. This leads to a more efficient gas evolution from the GHS at the second separation stage, i.e. in the drop chamber 8, which also increases the efficiency of the separation of the GHS in the separator.

Далее капли осаждаются на конус каплеотбойной камеры 8, по которому стекают через сливную трубу 9 в нижнюю часть вертикального цилиндрического корпуса 1 сепаратора и далее отводятся через трубопровод отвода жидкости 4Next, the droplets are deposited on the cone of the drop chamber 8, through which they flow through the drain pipe 9 into the lower part of the vertical cylindrical body 1 of the separator and then are discharged through the liquid discharge pipe 4

Газ же отводится в трубопровод отвода газа 3, поднимается вверх и попадает на экран, состоящий из взаимообращенных навстречу друг другу: конуса 18, расширяющегося снизу вверх, и усеченного конуса 19, сужающегося снизу вверх.Gas is diverted to the gas exhaust pipe 3, rises up and falls on the screen, consisting of mutually reversed towards each other: a cone 18, expanding from the bottom up, and a truncated cone 19, tapering from the bottom up.

В случае поступления брызг в трубопровод отвода газа 3 они попадают снаружи на конус 18 и далее внутрь усеченного конуса 19, где, разбиваясь о его стенки, стекают в конус 18, откуда переливают в сливную трубу 9 каплеотбойной камеры 8.In the event that spray enters the gas exhaust pipe 3, they fall outside onto the cone 18 and then into the truncated cone 19, where, breaking on its walls, flow into the cone 18, from where it is poured into the drain pipe 9 of the drop chamber 8.

Конструкция экрана, размещенного непосредственно внутри трубопровода отвода газа 3, предотвращает брызгоунос капель в трубопровод отвода газа 3 и обеспечивает возврат брызг обратно в сливную трубу 9, что позволяет повысить качество газа, поступающего в трубопровод отвода газа.The design of the screen, located directly inside the gas exhaust pipe 3, prevents droplets from dripping into the gas exhaust pipe 3 and ensures that the spray returns back to the drain pipe 9, which improves the quality of the gas entering the gas exhaust pipe.

Газ, выделяющийся из жидкости, находящейся в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 под конической перегородкой 5, через газоуравнительный трубопровод 11 выводится в трубопровод отвода газа 3.Gas released from the liquid located in the lower part of the vertical cylindrical body 1 under the conical baffle 5 is discharged through the gas equalization pipe 11 to the gas exhaust pipe 3.

Сливные трубы 7 и 9 входной 6 и каплеотбойной 8 камер соответственно установлены в гидрозатворный стакан 10 на разных уровнях, сливная труба 9 ниже сливной трубы 7, что предотвращает прорыв газа из входной камеры 3 в газовое пространство сепаратора.The drain pipes 7 and 9 of the inlet 6 and the drop chamber 8 of the chambers are respectively installed in the seal 10 at different levels, the drain pipe 9 is lower than the drain pipe 7, which prevents gas from breaking from the inlet chamber 3 into the gas space of the separator.

Предлагаемый газожидкостный сепаратор позволяет повысить эффективность разделения газожидкостной смеси как на первой, так и на второй ступени, а также повысить надежность работы устройства и повысить качество газа, поступающего в трубопровод отвода газа, а это в целом снижает затраты на разделение нефти и газа в системе сбора продукции скважин.The proposed gas-liquid separator can improve the efficiency of separation of the gas-liquid mixture in both the first and second stages, as well as improve the reliability of the device and improve the quality of the gas entering the gas exhaust pipe, and this generally reduces the cost of separating oil and gas in the collection system well production.

Claims (1)

Газожидкостный сепаратор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, корпус разделен конической перегородкой на входную и каплеотбойную камеры и снабжен газоуравнительным трубопроводом, соединяющим корпус сепаратора с трубопроводом отвода газа, входная камера снабжена сливными трубами и концентрично установленной каплеотбойной камерой с конусной нижней частью и сливными трубами, нижние концы которых расположены ниже концов сливных труб входной камеры и установлены в гидрозатворный стакан в нижней части корпуса, между корпусом и каплеотбойной камерой, выше патрубка подвода газожидкостной смеси и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры установлена сужающаяся книзу воронка, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом, а также кольцевые сетчатые перегородки и экран, отличающийся тем, что трубопровод подвода газожидкостной смеси установлен в корпус до сетчатого стакана, а между корпусом и сетчатым стаканом выполнена ленточная спираль в виде винтовой линии для закручивания потока газожидкостной смеси, причем между сетчатым стаканом и каплеотбойной камерой установлены кольцевые сетчатые перегородки с размерами ячеек сетки, уменьшающимися сверху вниз, при этом каплеотбойная камера снабжена чашами с отверстиями в днище каждой чаши, причем чаши расширяются сверху вниз и зафиксированы на внутренней стенке каплеотбойной камеры в пределах трубопровода отвода газа, при этом внутри трубопровода для отвода газа выполнен экран, состоящий из взаимообращенных навстречу друг другу конуса, расширяющегося снизу вверх, и усеченного конуса, сужающегося снизу вверх. A gas-liquid separator containing a vertical cylindrical body, pipelines for supplying a gas-liquid mixture and for discharging gas and liquid, the body is divided by a conical partition into an inlet and a drop chamber and is equipped with a gas equalizing pipe connecting the separator body with a gas discharge pipe, the inlet chamber is equipped with drain pipes and a concentrically mounted drop chamber with a conical lower part and drain pipes, the lower ends of which are located below the ends of the drain pipes of the inlet chamber and inserted into the water seal in the lower part of the housing, between the housing and the drop chamber, above the nozzle for supplying a gas-liquid mixture and below the upper edge of the drop chamber there is a funnel tapering downward, the upper edge of which is connected to the mesh glass, as well as annular mesh partitions and a screen, characterized in that the pipeline for supplying a gas-liquid mixture is installed in the housing up to the mesh cup, and a tape spiral is made between the housing and the mesh cup in the form of a helix for swirling the ha flow a fluid mixture, moreover, annular mesh partitions with mesh mesh sizes decreasing from top to bottom are installed between the mesh cup and the droplet chamber, while the droplet chamber is equipped with bowls with holes in the bottom of each bowl, and the bowls expand from top to bottom and are fixed on the inner wall of the droplet chamber within the gas exhaust pipe, while inside the gas exhaust pipe a screen is made, consisting of a cone, mutually reversed towards each other, expanding from the bottom up, and truncated cone, tapering from the bottom up.
RU2015116576/05A 2015-04-29 2015-04-29 Gas-liquid separator RU2597604C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116576/05A RU2597604C1 (en) 2015-04-29 2015-04-29 Gas-liquid separator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116576/05A RU2597604C1 (en) 2015-04-29 2015-04-29 Gas-liquid separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2597604C1 true RU2597604C1 (en) 2016-09-10

Family

ID=56892977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015116576/05A RU2597604C1 (en) 2015-04-29 2015-04-29 Gas-liquid separator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2597604C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195513U1 (en) * 2019-06-11 2020-01-30 ООО "Домен" "Dust Collector Classifier"
RU220613U1 (en) * 2023-05-04 2023-09-26 Производственная Фирма Общество с ограниченной ответственностью "ПИРЕТТА" CENTRIFUGAL SEPARATOR

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1782783A (en) * 1924-09-22 1930-11-25 Trumble Gas Trap Company Crude-oil and natural-gas separator
US4428839A (en) * 1979-08-09 1984-01-31 The British Petroleum Company Limited Separator for oil, gas and water
RU2190450C2 (en) * 2000-10-30 2002-10-10 Ооо Мнпп "Ратон" Gas-and-liquid separator
RU2236887C1 (en) * 2003-02-12 2004-09-27 ЗАО НТК "МодульНефтеГазКомплект" Separating plant
RU2306966C1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Gas-liquid separator
RU2311945C1 (en) * 2006-06-08 2007-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Centrifugal gas-and-liquid separator
RU2363520C1 (en) * 2007-11-29 2009-08-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Centrifugal separator for separation of liquid drops from gas flow

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1782783A (en) * 1924-09-22 1930-11-25 Trumble Gas Trap Company Crude-oil and natural-gas separator
US4428839A (en) * 1979-08-09 1984-01-31 The British Petroleum Company Limited Separator for oil, gas and water
RU2190450C2 (en) * 2000-10-30 2002-10-10 Ооо Мнпп "Ратон" Gas-and-liquid separator
RU2236887C1 (en) * 2003-02-12 2004-09-27 ЗАО НТК "МодульНефтеГазКомплект" Separating plant
RU2306966C1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Gas-liquid separator
RU2311945C1 (en) * 2006-06-08 2007-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Centrifugal gas-and-liquid separator
RU2363520C1 (en) * 2007-11-29 2009-08-10 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Centrifugal separator for separation of liquid drops from gas flow

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195513U1 (en) * 2019-06-11 2020-01-30 ООО "Домен" "Dust Collector Classifier"
RU220613U1 (en) * 2023-05-04 2023-09-26 Производственная Фирма Общество с ограниченной ответственностью "ПИРЕТТА" CENTRIFUGAL SEPARATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102725070B (en) Separating device with primary gravitation separator followed by centrifugal separator
US3469702A (en) Apparatus for separating fluid earthoil products from an earth-oil-in-water mixture
RU2612741C1 (en) Liquid-gas separator
US20220339557A1 (en) A separation apparatus with insert
CN104043293A (en) Spiral pipe gas-liquid separating method
RU2306966C1 (en) Gas-liquid separator
RU80768U1 (en) CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2612739C1 (en) Gas-liquid separator
RU2597604C1 (en) Gas-liquid separator
CN103977665B (en) Gas-liquid separator
RU2311945C1 (en) Centrifugal gas-and-liquid separator
RU104082U1 (en) CENTRIFUGAL OIL AND GAS SEPARATOR
RU57627U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
RU56208U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
RU2190450C2 (en) Gas-and-liquid separator
CN205287961U (en) Vertical gas -liquid separator
RU2596754C1 (en) Pipe device of preliminary separation
CN112708442B (en) Catalytic slurry oil reduced pressure distillation tower and anti-coking method thereof
RU2614699C1 (en) Gas-liquid separator
RU2604377C1 (en) Liquid-gas separator
RU54529U1 (en) GAS-LIQUID SEPARATOR
RU101936U1 (en) VERTICAL OIL AND GAS SEPARATOR
RU59435U1 (en) CENTRIFUGAL GAS-LIQUID SEPARATOR
SU1066629A1 (en) Separator
CN105056639A (en) Spiral pipe gas-liquid separation method