ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАТОР

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разделения нефти и газа при сборе продукции скважин.
Известен «Газожидкостной сепаратор» (авторское свидетельство SU №1254606, кл. В 01 D 45/12, 1982 г.), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, трубопроводы подвода газожидкостной смеси (ГЖС) и отвода газа и жидкости, сливные трубы, перегородку, разделяющую сепаратор на камеры, гидрозатворное устройство.
Недостатком известного газожидкостного сепаратора является то, что конструкция гидрозатворного устройства, основанного на затормаживании колебания уровня жидкости в концентрических сливных трубах, недостаточно надежна при увеличении расхода газа или при снижении уровня жидкости, вызванных технологической необходимостью, например, в замерных сепараторах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является «Газожидкостной сепаратор» (патент RU №2190450, кл. В 01 D 19/00, опубликовано в бюл. №28 от 10.10.2002 г.), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, трубопроводы подвода газожидкостной смеси и отвода газа и жидкости, сливные трубы, перегородку, разделяющую сепаратор на камеры, при этом газожидкостной сепаратор снабжен газоуравнительным трубопроводом, соединяющим корпус сепаратора с трубопроводом отвода газа, причем перегородка в корпусе сепаратора выполнена конической, одна из камер-входная 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.
Недостатком данной сепарационной установки является низкая эффективность разделения газожидкостной смеси в следствии того, что газожидкостная смесь поступает тангенциально через входной патрубок во входную камеру сепаратора, откуда капли жидкости стекают вниз по стенкам входной камеры (вертикального цилиндрического корпуса) и далее через коническую перегородку и сливные трубы в гидрозатворный стакан, при этом газ поступает в каплеотбойную камеру с лопаточным завихрителем, где закручивается в поток и выводится через трубопровод отвода газа, а не успевший отделиться из жидкости, находящейся в гидрозатворном стакане сепаратора, газ вместе с жидкостью сливается через трубопровод отвода жидкости, установленный в нижней части вертикального цилиндрического корпуса.
Задачей полезной модели является интенсификация процесса отделения газа от жидкости и повышение качества жидких сред.
Указанная задача решается газожидкостным сепаратором, содержащим 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.
Новым является то, что между корпусом и каплеотбойной камерой, выше патрубка подвода газожидкостной смеси и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры, установлена сужающаяся к низу воронка, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом, охватывающим трубопровод подвода газожидкостной смеси и каплеотбойную камеру, причем ниже трубопровода отвода газа установлен конусный экран.
На фигуре представлен газожидкостной сепаратор в общем виде.
Газожидкостной сепаратор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, трубопроводов подвода газожидкостной смеси (ГЖС) 2, отвода газа 3, отвода жидкости 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. При этом сливные трубы 7 и 9 установлены в гидрозатворный стакан 10 в нижней части корпуса 1, причем сливные трубы 9 расположены ниже сливных труб 7.
Газожидкостной сепаратор снабжен газоуравнительным трубопроводом 11, соединяющим корпус 1 сепаратора с трубопроводом отвода газа 3.
Между корпусом 1 и каплеотбойной камерой 8, выше патрубка подвода ГЖС 2 и ниже верхней кромки каплеотбойной камеры 8, установлена сужающаяся к низу воронка 12, верхняя кромка которой соединена с сетчатым стаканом 13, охватывающим трубопровод подвода ГЖС 2 и каплеотбойную камеру 8, причем ниже трубопровода отвода газа 3 установлен конусный экран 14.
Газожидкостной сепаратор работает следующим образом.
Газожидкостная смесь ГЖС (см. фиг.) подается тангенциально через трубопровод подвода ГЖС 2 в входную камеру 6 сепаратора, где происходит первая ступень
разделения ГЖС, при этом тангенциально закрученный поток ГЖС разбивается о боковые стенки сетчатого стакана 13. Капли жидкости сквозь сетчатый стакан 13 стекают вниз и попадают на коническую перегородку 5, по которой стекают вниз в сливные трубы 7 и в гидрозатворный стакан 10, при этом 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, при этом сужающаяся книзу воронка 12 ограничивает резкое попадание закрученного тангенциального потока ГЖС в каплеотбойную камеру 8, что повышает качество раздела сред.
Капли жидкости предварительно очищенного газа, попавшего в каплеотбойную камеру 8, осаждаются на поверхности, при этом происходит вторая ступень разделения ГЖС. Далее капли жидкости по конусной части каплеотбойной камеры 8 стекают через сливную трубу 9 в нижнюю часть вертикального цилиндрического корпуса 1 сепаратора и далее отводятся через трубопровод отвода жидкости 4, при этом конусный экран 15 предотвращает брызгоунос капель в трубопровод отвода газа 3.
Газ, выделяющийся из жидкости, находящейся в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1, через газоуравнительный трубопровод 8 выводится в трубопровод отвода газа 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.
Предлагаемый газожидкостной сепаратор позволяет интенсифицировать процесс отделения газа от жидкости и повысить качество жидких сред за счет установки сетчатого стакана и конусного экрана, а это в целом снижает затраты на разделение нефти и газа в системе сбора продукции скважин.