УЧАСТКОВАЯ СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована при подготовке нефти на промысловых установках обезвоживания и обессоливания.
Уровень техники
Известна установка для обезвоживания и обессоливания (патент РФ №2302281, дата публ. 10.07.2007), включающая отстойник с последовательно расположенными в нем вертикальными перегородками, патрубками для подачи нефти и промывочной воды, патрубками отвода нефти и воды, перегородки, выполненные из просечно-вытяжного листа со щелями и перекрывающие сечение отстойника, первую перегородку до границы раздела фаз «нефть-вода», выполненную вертикальной и глухой, а далее с уклоном в сторону входа водонефтяной эмульсии; размещенные за ней ряд установленных друг за другом перегородок, которые расположены таким образом, что щели последующей перегородки повернуты относительно щелей предыдущей перегородки. Установка включает также размещенный последовательно за этими перегородками коалесцирующий пакет, перекрывающий рабочее сечение отстойника. Кроме того, установка снабжена смесителем со смесительной вставкой, выполненной в виде обращенных друг к другу меньшими основаниями усеченных полых конусов, патрубками для подвода нефти и промывочной воды, соединенных со смесителем, снабженным трубопроводом с распределительным коллектором эмульсии, размещенным перед первой перегородкой в нижней части отстойника. За последней перегородкой в верхней части отстойника размещен коллектор нефти, соединенный с патрубком отвода нефти, при этом оба коллектора выполнены в виде горизонтальной трубы с щелевыми прорезями.
Недостатком данной конструкции является отсутствие патрубка для отвода газа из отстойника, а также то, что подача промывочной воды увеличивает водосодержание смеси.
Наиболее близким по достигаемому техническому результату и конструкторскому исполнению является нефтегазовый сепаратор со сбросом воды (патент РФ №2343277, дата публ. 10.01.2009, МПК E21B 43/34), содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, тарельчатый ввод с центробежной насадкой, выпрямляющую и переливную перегородки, между которыми размещен пакет коалесцирующих насадок, а между выпрямляющей и переливной перегородками размещены последовательно два пакета коалесцирующих насадок, которые разделены вертикальной перегородкой, делящей исходный поток газожидкостной смеси на параллельные потоки, для чего каждый пакет коалесцирующих насадок имеет одинаковые гидравлические сопротивления.
Недостатком данной конструкции является сложность очистки внутренних конструкций цилиндрического корпуса после эксплуатации, а также дороговизна коалесцирующих насадок, их высокая коррозионная активность.
Раскрытие полезной модели
Задачей данной полезной модели является повышение эффективности процесса обезвоживания нефти.
Технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в ускорении процесса расслоения сред за счет снижения турбулентности потока, а также в упрощении и увеличении безопасности процесса очистки внутренней поверхности и конструкций сепарационной емкости после эксплуатации.
Технический результат обеспечивается тем, что в качестве глушителя скорости, позволящего снижать турбулентность потока газожидкостной смеси, поступающей в горизонтальную цилиндрическую емкость участковой сепарационной установки, используют Г-образное колено, установленное на входном патрубке, направляющее поток в ближайшую боковую сферическую стенку емкости, при этом в качестве основного гасителя скорости поступающего потока используются две вертикально установленные параллельно друг другу, перфорированные перегородки, высота которых не ниже верхней точки выходного отверстия Г-образного колена входного патрубка.
Технический результат достигается также тем, что в донной части емкости, параллельно образующей боковой цилиндрической поверхности, установлены перфорированные трубки с гидравлически соединенными с ними пропарочными патрубками для периодической очистки емкости. Кроме того, в конструкции перфорированных перегородок предусмотрена дверь, позволяющая бесприпятственно осуществлять проход челевека по всей длине цилиндрической емкости участковой сепарационной установки с целью зачистки сосуда от отложений при выводе сосуда из эксплуатации.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена общая схема участковой сепарационной установки. На Фиг. 2 представлен фронтальный вид металлической перегородки, расположенной внутри емкости участковой сепарационной установки.
Осуществление полезной модели
Участковая сепарационная установка включает
- горизонтальную цилиндрическую емкость 1;
- входной патрубок 2 ввода газожидкостной смеси, расположенный ближе к одному из сферических торцев цилиндрической емкости 1 таким образом, что выход Г-образного колена входного патрубка 2 направлен в сторону ближайшего торца цилиндрической емкости 1;
- первую перфорированную перегородку (успокоитель) 3, выполненную из металлопрофиля в виде уголков, установленную вертикально, в поперечном сечении цилиндрической емкости 1 таким образом, что верхняя точка выхода Г-образного колена входного патрубка 2 расположена ниже верхней точки перегородок 3, 4, 6;
- вторую перфорированную перегородку (успокоитель) 4, выполненную из металлопрофиля в виде уголков, расположенную параллельно первой перфорированной перегородке 3 ближе к центральной вертикальной оси цилиндрической емкости 1;
- дверной проем 5, выполненный в центральной части перегородок 3 и 4;
- переливную перегородку 6, выполненную сплошной, установленную в поперечном сечении цилиндрической емкости 1 на высоту, примерно равную высоте перфорированных перегородок (успокоителей) 3 и 4, ближе к удаленному от Г-образного колена входного патрубка 2 сферическому торцу цилиндрической емкости 1;
- горизонтально ориентированную центральную перфорированную трубку 7 с гидравлически соединенным с ней пропарочным патрубком 8, установленную в донной части цилиндрической емкости 1 между перфорированными перегородками (успокоителями) 3, 4 и переливной перегородкой 6;
- патрубок для сброса воды 9, расположенный в донной части цилиндрической емкости 1;
- горизонтально ориентированную перфорированную трубку 10 с гидравлически соединенным с ней пропарочным патрубком 11, установленные в донной части цилиндрической емкости 1 с другой стороны от переливной перегородки 6 относительно входного патрубка 2;
- патрубок 12 выхода отсепарированной нефти, расположенный в донной части емкости цилиндрической емкости 1 с другой стороны от переливной перегородки 6 относительно входного патрубка 2;
- дренажный патрубок 13 сброса воды, расположенный в донной части цилиндрической емкости 1 в области центральной перфорированной трубки 7;
- дренажный патрубок 14 сброса воды, расположенный в донной части цилиндрической емкости 1 в области перфорированной трубки 10;
- патрубок 15 выхода газа, расположенный в верхней части цилиндрической емкости 1;
- каплеуловитель 16, расположенный на входе в патрубок 15 выхода газа.
Работа участковой сепарационной установки осуществляется следующим образом. Поток газожидкостной смеси (далее - ГЖС), под необходимым давлением, поступает через Г-образное колено входного патрубка 2 в горизонтальную цилиндрическую емкость 1 участковой сепарационной установки вблизи одного из ее сферических торцев. Ударяясь о поверхность сферического торца, скорость ГЖС потока падает, что способствует снижению перемешивания смеси (снижению турбулентности), усилению гравитационного процесса и расслоению газожидкостной смеси на газовую, нефтяную и водную составляющие по высоте цилиндрической емкости 1. Проходя через перфорационные перегородки (успокоители) 3 и 4, скорость потока ГЖС дополнительно снижается, усиливая процесс расслоения газожидкостной смеси.
Механические включения и взвеси, находящиеся в ГЖС, после падения скорости потока, проходящего через перегородки (успокоители) 3 и 4, оседают в донной части цилиндрической емкости 1. Вода, скопившаяся в донной части цилиндричекой емкости 1 перед переливной перегородкой 6, сбрасывается через патрубок сброса воды 9. В пропарочный патрубок 8, гидравлически соединенный с внутренним каналом центральной перфорированной трубки 7, подают пар для очистки осевших на дне цилиндрической емкости 1 осадков, которые сбрасываются оттуда через дренажный парубок 13.
Нефть, находящаяся в верхней части водонефтяной эмульсии цилиндрической емкости 1, перетекает через сплошную переливную перегородку 6, перекрывающую воде доступ в нижнюю часть цилиндрической емкости 1. Обезвоженная отстоявшаяся нефть через патрубок 12 направляется в выкидную линию. Перфорированные трубки 7, 10 служат для равномерного распределения рабочего агента пропарки по всей емкости. Патрубки 8, 11 служат для подключения пропарочной установки к цилиндрической емкости 1 участковой сепарационной установки.
Газовая составляющая ГЖС, скапливаясь в верхней части цилиндричекой емкости 1, через решетки каплеуловителя 16 выходит через патрубок 15 в выкидную газопроводную линию.
Предлагаемая к защите конструкция участковой сепарационной установки успешно эксплуатируется на УППН «Танып» нефтедобывающей компании ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».