УСТАНОВКА КОНЦЕВОЙ СЕПАРАЦИИ НЕФТИ

BOld 19/00.
J000120 57
Установка концевой сепарации нефти
Полезная модель относится к устройствам для окончательного выделения газа из жидкостей и может быть использовано в качестве концевой ступени сепарации нефти.
Известна сепарационная установка А.С. № 587962. Данная установка содержит горизонтальный концевой сепаратор, установленный на высоте 15 - 18 м, для перекачки жидкости в вертикальный стальной резервуар (РВС) по принципу сообщающихся сосудов. Сепарация в этой установке происходит при давлении 0,2 - 0,5 ати., снижение которого недостаточно для полного разгазирования и, следовательно, не уменьшает упругость паров (стабилизации) нефти. В этой установке нет возможности снизить давление разгазирования и повышения стабильности нефти с помощью вакуумкомпрессоров, так как необходимо строить отсасывающую линию большой длинны. Кроме того, из-за большой высоты возникают сложности при обслуживании установки. А сама установка весьма громоздка и занимает большую площадь.
Наиболее близкой к предполагаемой полезной модели является сепарационная установка А.С. № 1141818. Установка содержит сепаратор в виде наклонной колонны с нефтеподводящим и нефтеотводящим коллекторами, газовый коллектор, L - образные нефтеотводящие трубопроводы, один из которых соединен с наклонной колонной и нефтеотводящим коллектором. Месторасположение трубной секции соответствует области минимального давления, что способствует увеличению времени пребывания смеси в аппарате и более полному отделению свободного газа из жидкости. Наклонная колонна служит для увеличения пропускной способности обрабатываемой нефти (дегазации и стабилизации), кроме того, наклонная колонна имеет возможность управления от наземной арматуры. Однако, наклонная колонна имеет малое зеркало испарения нефти, а следовательно, ухудшается дегазация и стабилизация, при этом долго сохраняется присутствие пены, что мешает дальнейшему снижению давления с применением, например, вакуумкомпрессоров и поэтому использование трубной секции не уменьшает давления дегазируемой нефти до требуемой величины. Кроме того узок диапазон пропускной способности при переменной подаче нефти на дальний транспорт или в емкости хранения.
Технической задачей данной полезной модели является увеличение степени дегазации нефти с последующим снижением упругости ее паров при переменном расходе в широком диапазоне при подаче ее на дальний транспорт или в емкости хранения.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известной установке концевой сепарации нефти, содержащей концевой сепаратор колонного типа, с нефтеподводящим и нефтеотводящим коллекторами и трубами, газовый коллектор с газоотводящими трубами, задвижку, установка содержит входной горизонтальный сепаратор, соединенный трубой для подвода высоконапорного (активного) газа к вакуумкомпрессору, концевой сепаратор выполнен в виде 3-7 вертикальных концевых сепараторов, соединенных между собой перемычками, которые вместе с газоотводящим коллектором и газоотводящими трубами представляют собой обвязку в виде устойчивой пространственной конструкции, а верхние их части соединены с входным сепаратором нефтеподводящими трубами, каждая из которых снабжена тангенциальным элементом вводом, содержащим вакуумную пару: сопло и конфузор, над тангенциальным элементом - вводом расположен кассетный каплеуловитель, газоотводящий коллектор соединен с вакуумкомпрессором, имеющим трубу для подачи сжатого газа потребителю, а в верхней части концевых сепараторов под тангенциальным элементом - вводом расположен шнековый перфорированный пеногаситель.
На фиг. 1 представлена схема обвязки установки концевой сепарации нефти.
На фиг. 2 - установка концевой сепарации нефти (общий вид).
На фиг. 3 - верхняя часть одного из вертикальных концевых сепараторов в разрезе.
Установка содержит входной горизонтальный сепаратор 1, соединенный трубой 2 для подвода высоконапорного (активного) газа к вакуумкомпрессору 3 в качестве рабочего агента, установка содержит также от 3 до 7 вертикальных концевых сепараторов 4, верхние части которых соединены с входным сепаратором 1, нефтеподводящими трубами 5, соединенными в коллектор 6, каждая из труб 5 снабжена тангенциальным элементом - вводом 7 содержащим вакуумную пару: сопло 8 и конфузор 9 для торможения газа с последующим его отводом через кассетный каплеуловитель 10, расположенный над тангенциальным элементом - вводом, в верхней части концевые сепараторы 4 соединены между собой газоотводящими трубами 11, связанными между собой газоотводяшим коллектором 12, соединенным, в свою очередь с вакуумкомпрессором 3, имеющим трубу 13 для подачи сжатого газа потребителю.
оседающей на внутрешшх стенках концевых сепараторов 4 и шнековых пеногасителей 14 после ее дегазации на хранение в резервуар 17 и дальний транспорт. Концевые сепараторы 4 в нижней своей части снабжены также трубами 18, соединенными в коллектор 19 для отвода воды и шлама в емкость 20. Задорно-регулирующая арматура (задвижка 21 и регулятор давления 22) «до себя обеспечивают поддержание заданного режима работы установки. Газоотводящий коллектор 12с газоотводящими трубами 11 и перемычками 23 между концевыми сепараторами 4 представляют собой обвязку в виде устойчивой пространственной конструкции.
Поскольку для использования данной установки предусмотрен расход нефти в широком диапазоне при подаче ее на дальний транспорт и увеличение пропускной способности, количество концевых сепараторов берется от 3 до 7, менее 3 - снизит степень дегазации и, кроме того, конструкция потеряет устойчивость и потребует громоздких растяжек, более 7 - экономически нецелесообразно.
Установка работает следующим образом.
Продукция нефтедобычи (нефтеводогазовая) смесь поступает во входной сепаратор 1, из которого по трубе 2 нефтяной газ с избыточной энергией поступает в вакуумкомпрессор 3, во входном сепараторе 1 идет сепарация нефтеводогазовой смеси. Частично дегазированная во входном сепараторе 1 нефть поступает по нефтеподводящим трубам 5 и коллектору 6 через тангенциальный элемент - ввод 7, благодаря которому получает закручивающий импульс на цилиндрические стенки внутри каждого из концевых сепараторов 4 и частично на шнековый пеногаситель 14, внутри тангенциального элемента - ввода 7 перед началом конфузора 9 образуется зона пониженного давления (вакуумирования) благодаря которой газ интенсивно вырывается из общего газожидкостного потока и устремляется через кассетный каплеуловитель к выходу в газоотводящие трубы 11 и коллектор 12, большая скорость высоконапорного газа, подведенного через трубу 2 к вакуумкомпрессору 3 увлекает за собой газ из трубы 11 и коллектора 12 в вакуумкомпрессор 3 где также создается зона вакуумирования, затем сжатый газ подается через трубу 13 потребителю.
Благодаря тангенциальному вводу 7, содержащему сопло 8 и конфузор 9, происходит вакуумное торможение газа, а затем спокойное гашение пены на шнековом перфорированном пеногасителе 14, дополнительно этому способствует кассетный каплеуловитель 10 для осаждения паров легких фракций нефти и паров воды. Этому процессу глубокого разгазирования (стабилизации) нефти способствует естественное изменение температуры по высоте концевых сепараторов 4 сверху вниз и за счет конденсации паров в кассетном каплеуловителе 10. Таким образом, указанный процесс
ведется под давлением ±0,1 am, благодаря отсосу остаточного газа по трубам 11 и коллектору 12 на прием в вакуумкомпрессор 3 для последующей подачи сжатого газа потребителю. Дегазированная нефть под собственным давлением высоты ее столба (концевые сепараторы имеют высоту 15 - 20 м) перетекает в резервуар по принципу сообщающихся сосудов через трубы 15 и коллектор 16 и на дальний транспорт. Свободная вода и шлам по трубам 18 и коллектору 19 отводится в емкость 20 для дальнейшей подготовки и использования в системах поддержания пластового давления в продуктивных залежах. Использование данной установки с переменным числом работающих концевых сепараторов способствует расширению диапазона пропускной способности КСУ, учитывая расчетную группу концевых сепараторов и допустимые колебания режимов работы каждого. Значительно повышается степень дегазации нефти. Установка компактна, занимает существенно меньшую площадь застройки. Устойчива и значительно удобней и надежней в эксплуатации по сравнению с известными устройствами подобного назначения.