УСТАНОВКА ОТДЕЛЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
PLANT FOR OIL SEPARATION FROM WELL PRODUCTION

Изобретение относится к устройствам, которые применяются в нефтегазовой промышленности, и может быть использовано для разделения продукции скважин на компоненты (газ, вода, нефть).
Известно устройство для обработки жидкости (а.с. СССР №865852, кл. C02F 1/48, опубл. 23.09.1981 г.), включающее в себя блок воздействия на поток в виде обмотки, монтируемый в трубопровод. Обрабатываемая жидкость протекает через корпус и подвергается воздействию переменного магнитного поля низкой частоты. Недостатком известного устройства является снижение эффективности воздействия магнитного поля на жидкость при увеличении диаметра обрабатываемого потока с большим расходом.
Известна также установка для обезвоживания нефти (патент РФ №2095119 C1, кл. B01D 17/06, опубл. 11.10.1997 г.), включающая в себя: делитель потока продукции скважин, оснащенный узлом предварительного отбора газа, последовательно расположенные на каждом из параллельных трубопроводов продукции скважин блок частотно-импульсного магнитного воздействия и сепаратор-отстойник, каждый из сепараторов-отстойников имеет трубопроводы отбора газа, нефти и воды, и установка в целом имеет сборные трубопроводы отбора газа, нефти и воды, расположенные взаимно удаленно по высоте.
Недостатком известной установки является недостаточная эффективность из-за наличия газовой подушки в делителе потока, что снижает эффективность воздействия магнитного поля на жидкость со свободным газом, особенно при увеличении диаметра обрабатываемого потока с большим расходом.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности установки за счет более эффективного воздействия на поток продукции скважин с наименьшим расходом энергии на обработку. Возможно регулирование частотно-имульсного воздействия. Возможно сравнение свойств обработанной и необработанной эмульсии.
Техническим результатом, достигаемым при использовании данного изобретения, является повышение эффективности разделения продукции скважин на компоненты за счет уменьшения количества растворенного газа до минимального и за счет частотно-импульсного воздействия на поток с нестационарным режимом; подбор частоты и длительности импульсов обеспечивает дальнейшее повышение эффективности разделения продукции скважин. Уменьшатся затраты на подготовку единицы объема нефти за счет экономии энергозатрат, деэмульгатора. Повысится качество нефти и воды.
Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что установка отделения нефти из продукции скважин содержит трубопровод подачи продукции скважин, узел предварительного отбора газа, блок частотно-импульсного воздействия, сепаратор-отстойник, трубопроводы отбора газа, нефти и воды из сепаратора-отстойника, расположенные взаимно удаленно по высоте, причем узел предварительного отбора газа размещен на центробежном сепараторе, установленном на трубопроводе подачи продукции скважин, блок частотно-импульсного воздействия расположен последовательно после центробежного сепаратора.
Блок частотно-импульсного воздействия выполнен регулируемым по параметрам частоты и длительности импульсов.
Установка снабжена байпасной линией между входным и выходным трубопроводами блока частотно-импульсного воздействия.
Установка снабжена байпасной линией между трубопроводом подачи продукции скважин и входным трубопроводом сепаратора-отстойника.
Трубопровод подачи продукции скважин снабжен дополнительно распределительным коллектором, сборный коллектор установлен перед сепаратором-отстойником, при этом центробежным сепаратором с последовательно установленным блоком частотно-импульсного воздействия оборудовано не менее одной из параллельных линий распределительного коллектора, одна из параллельных линий распределительного коллектора является байпасной линией между распределительным и сборным коллекторами.
На чертеже представлена схема предлагаемой установки. Установка включает следующее оборудование: трубопровод подачи продукции скважин 1, узел предварительного отбора газа 2, блок частотно-импульсного воздействия 3 (например, устройство частотно-импульсного магнитного воздействия), сепаратор-отстойник 4, трубопроводы отбора газа 5, нефти 6 и воды 7 из сепаратора-отстойника 4, центробежный сепаратор 8, обратные клапаны 9; байпасная линия 10 между входным и выходным трубопроводами блока частотно-импульсного воздействия 3, байпасная линия 11 между трубопроводом подачи продукции скважин 1 и входным трубопроводом сепаратора-отстойника 4, распределительный коллектор 12, сборный коллектор 13, датчики и преобразователи давления, температуры, влагосодержания и вторичные приборы 14; вентили продувки и пропарки 15 для отбора проб 16, для дренажа 17.
Продукция скважин представляет собой газожидкостную смесь (ГЖС). В продукции скважин газ находится в свободном и растворенном состоянии.
По трубопроводу подачи продукции скважин 1 газожидкостная смесь поступает в центробежный сепаратор 8, где происходит разделение газожидкостной смеси на жидкостную эмульсию и свободный газ. Основная часть газа выделяется в центробежном сепараторе 8 и выводится на узел предварительного отбора газа 2. Оставшийся в жидкости газ находится в растворенном состоянии. Выходящую эмульсию из центробежного сепаратора 8 подвергают частотно-импульсному воздействию при помощи блока частотно-импульсного воздействия 3. Блок частотно-импульсного воздействия 3 разделяет жидкостную эмульсию на нефть, воду, а растворенный газ превращает в свободный. Далее газонефтеводяной поток попадает в горизонтальный сепаратор-отстойник 4, где завершается разделение продукции на компоненты, а жидкость стабилизируется, формируются потоки вывода. От сепаратора-отстойника 4 отдельными потоками выводятся остаточный газ, нефть, вода по трубопроводам 5, 6 и 7 соответственно. Для предотвращения обратного движения потока на трубопроводах 5, 6 и 7 установлены обратные клапаны 9. Ту же функцию выполняет и обратный клапан 9, установленный на выходном трубопроводе блока частотно-импульсного воздействия 3.
При большом расходе нефтегазовой смеси трубопровод подачи продукции скважин 1 может быть снабжен дополнительно распределительным коллектором 12, а установка в целом - сборным коллектором 13, который устанавливается перед сепаратором-отстойником 4. В этом случае продукция скважин делится на несколько параллельных линий потоков в распределительном коллекторе 12. Далее поток по крайней мере одной из параллельных линий распределительного коллектора 12 последовательно поступает в центробежный сепаратор 8, где отделяется свободный газ, а затем подвергается частотно-импульсному воздействию при помощи блока частотно-импульсного воздействия 3; затем продукция, движущаяся по параллельным линиям, собирается в сборном коллекторе 13 и поступает в сепаратор-отстойник 4, из которого выводятся потоки нефти, воды и газа.
Блок частотно-импульсного воздействия 3 может быть выполнен регулируемым по параметрам частоты и длительности импульсов. Байпасная линия 10 между входным и выходным трубопроводами блока частотно-импульсного воздействия 3 и байпасная линия 12 между трубопроводом подачи продукции скважин 1 и входным трубопроводом сепаратора-отстойника 4 дают возможность определения и сравнения эффекта частотно-импульсного магнитного, электромагнитного и др. воздействий на поток в зависимости от параметров частоты и длительности импульсов, а также оценить эффект собственно обработки частотно-импульсным воздействием, исключив последнее. Такая технологическая схема позволяет сравнивать суммарный эффект при прохождении потока через центробежный сепаратор 3 и блок частотно-импульсного воздействия 4. Для непрерывного измерения параметров потока устанавливаются датчики и преобразователи давления, температуры, влагосодержания и вторичные приборы 14, которые осуществляют передачу сигналов в систему телемеханики. Снятие показаний параметров потока проводится на месте или в операторной.
Установка снабжена вентилями продувки и пропарки 15, отбора проб 16 и дренажа 17.
Применение частотно-импульсного воздействия на поток сокращает время отделения растворенного газа от жидкости и нефти от воды. Благодаря расположению блока частотно-импульсного воздействия 3 в потоке продукции скважин последовательно после центробежного сепаратора 4, эффективность разделения на компоненты повышается за счет малого содержания газа-диэлектрика, что приводит к уменьшению затрат энергии.
Также уменьшается расход энергии воздействия на поток эмульсии, проходящий через блок частотно-импульсного воздействия 3, за счет вывода системы «нефть-вода-растворенный газ» в нестационарное (возмущенное) состояние, так как всякая система в неравновесном (возмущенном) состоянии легче поддается внешнему воздействию.