ЦИКЛОННЫЙ ГАЗОСЕПАРАТОР

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на промысле.
Известна установка для измерения дебита нефтяных скважин по нефти, газу и воде, которая содержит сепаратор в виде цилиндрического сосуда с циклонной, отстойной и выходной секциями, разделенными между собой перегородками, размещенные в отстойной секции два уровнемера, установленный на входе в циклонную секцию циклон, измерительные линии газа и жидкости с размещенными в них датчиками давления и температуры и трубопроводной обвязкой, аппаратурный блок (Патент РФ №2307930, опублик. 2007.10.10).
Установка не позволяет надежно отделять нефть повышенной вязкости.
Наиболее близким к предложенной полезной модели является аппарат подготовки нефти, включающий горизонтальную емкость с патрубками вывода отделившихся фаз. Емкость включает отстойную секцию и секцию сбора подготовленной нефти и снабжена вертикальной секцией, установленной над отстойной секцией. В секции сбора подготовленной нефти аппарат оборудован нагревателем, погруженным в подготовленную нефть. Вертикальная секция разделена по высоте на три зоны. В нижней зоне с зазором по отношению к стенкам вертикальной секции, образующим с поверхностью емкости карманы, установлен циклон. Вход в циклон соединен с патрубком ввода смеси в аппарат, а выход - с газовым пространством отстойной секции. Карманы предназначены для сбора газового конденсата и имеют патрубок для его вывода. Газовое пространство нижней зоны соединено с газовым пространством секции сбора подготовленной нефти. Это пространство образовано емкостью и перегородкой, герметично прикрепленной к верхней части емкости и опущенной в слой нефти в отстойной секции. В верхней зоне расположены массообменное устройство и распределитель для орошения его конденсатом. Средняя зона снабжена устройством для перераспределения потоков газа из нижней зоны и конденсата из верхней зоны, например в виде горизонтальных полуперегородок, расположенных по вертикали в шахматном порядке (Патент РФ №2152241, опублик. 2000.07.10 - прототип).
Известный аппарат не позволяет качественно сепарировать нефть повышенной вязкости.
В предложенной полезной модели решается задача разделения продукции скважины на нефть повышенной вязкости, воду и газ.
Задача решается тем, что в циклонном газосепараторе, включающем циклон со входным патрубком в верхней части, согласно полезной модели, входной патрубок встроен касательно относительно стенки циклона под углом к образующей стенки
циклона 40-50° и направлен вверх, параллельно циклону смонтирована труба с обвязкой с циклоном в нижней и верхней части, в трубе размещен уровнемер, в верхней части циклон снабжен трубопроводом для газоотвода с обратным клапаном и электрозадвижкой, внутри циклона перпендикулярно его оси установлена сетка, в нижней части циклон снабжен патрубком и трубопроводом с массамером.
Сущность полезной модели
На фиг.1 и 2 представлен заявленный циклонный газосепаратор. Циклонный газосепаратор включает циклон 1 со входным патрубком 2 в верхней части, который встроен касательно относительно стенки циклона 3 под углом к образующей стенки циклона α=40-50° и направлен вверх. Параллельно циклону 1 смонтирована труба 4 с обвязкой 5 с циклоном 1 в нижней и верхней части. В трубе 4 размещен уровнемер 6. В верхней части циклон 1 снабжен трубопроводом 7 для газоотвода с обратным клапаном 8 и электрозадвижкой 9. Внутри циклона 1 перпендикулярно его оси установлена сетка 10. В нижней части циклон снабжен трубопроводом 11 с массамером 12.
Циклонный газосепаратор работает следующим образом. Продукцию нефтедобывающей скважины подают в циклон 1 через входной патрубок 2. За счет завихрения в циклоне 1 продукция скважины разбивается на газовую и жидкостную фазы. Тем самым происходит первая ступень сепарации. Расположение входного патрубка 2 касательно относительно стенки циклона 3 под углом к образующей стенки циклона α=40-50° с направлением вверх позволяет уже на первой ступени достичь максимальной сепарации продукции скважины. Вторая ступень сепарации происходит за счет удара оставшейся неразделенной смеси об сетку 10. Далее отделенная от газа жидкость, т.е. преимущественно нефть, проходит через трубопровод 11 и массамер 12, например типа F-200, где оператор наблюдает корректную информацию по дебиту, обводнённости и плотности добываемой из скважины продукции. Газ отводится через трубопровод 7 для газоотвода через обратный клапан 8 и задвижку 9 с электрическим приводом. Частичным закрытием или открытием задвижки 9 регулируют уровень жидкости в циклоне 1. Уровень жидкости определяют посредством уровнемера, например типа VEGAFLEX 61, установленного в трубе 4 и сообщающейся с циклоном 1 через трубы обвязки 5.
Предложенный циклонный сепаратор позволяет сепарировать не только продукцию скважины с низковязкой нефтью, но и с нефтью повышенной вязкости порядка 100 мПа с и более.
Применение предложенного циклонного сепаратора позволит решить задачу разделения продукции скважины на нефть повышенной вязкости, воду и газ.