ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и предназначена для отделения нефтяного газа от продукта нефтяных скважин.
Известен газожидкостный сепаратор (патент RU 2011127967, МПК B01D 19/00, дата публикации 20.11.2013 г., бюл. №32), содержащий корпус, тангенциальный трубопровод подвода газожидкостной смеси, расположенный в нижней части корпуса, трубопровод одвода газа, тангенциальный трубопровод одвода жидкости, расположенный в верхней части корпуса, сетчатую коническую перегородку, направленную вершиной вниз, и разделяющую корпус на камеры, одна из которых - входная, соединена с трубопроводом подвода газожидкостной смеси. Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является газо-жидкостный сепаратор и система разделения жидкости и газа (Патент RU 94046202, МПК B01D 19/00, дата публикации 20.10.1996 г.), содержащий трубчатую секцию с впускным патрубком газо-жидкостной смеси, выпускной патрубок газа, выпускной патрубок жидкости, сборник жидкости, три дренажные секции и делители потока газо-жидкостной смеси, расположенные на трубчатой секции за дренажными секциями.
Недостатками вышеуказанного газо-жидкостного сепаратора является низкая эффективность сепарации, так как делители потока газо-жидкостной смеси, выполненные в виде лопастей, установлены только за дренажными секциями. Перед дренажными секциями делители потока газо-жидкостной смеси отсутствуют. Поэтому капельки жидкости выходят вместе с газом через выпускной патрубок газа.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности сепарации. Поставленная задача решается в газо-жидкостном сепараторе, содержащем трубчатую секцию с впускным патрубком газо-жидкостной смеси, выпускной патрубок газа, выпускной патрубок жидкости, сборник жидкости, три дренажные секции и делители потока газо-жидкостной смеси, расположенные на трубчатой секции за дренажными секциями. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что делители потока газо-жидкостной смеси, расположенные на трубчатой секции за первой и за третьей дренажными секциями, выполнены из перфорированной пластины в форме кругового сегмента с открытой частью, обращенной к дренажной секции, причем на трубчатой секции перед каждой дренажной секцией установлен дополнительный делитель потока газо-жидкостной смеси, выполненный из перфорированной пластины в форме кругового сегмента с открытой частью, обращенной к дренажной секции, причем делитель потока газо-жидкостной смеси, расположенный на трубчатой секции за второй дренажной секцией, выполнен в виде перфорированного диска, причем выпускной патрубок жидкости расположен на сборнике жидкости напротив третьей дренажной секции, причем первая и третья дренажные секции соединены со сборником жидкости с помощью прямоугольных отводов, причем к трубчатой секции вместо выпускного патрубка газа соединен одним концом отвод, согнутый на 180 градусов, причем отвод, согнутый на 180 градусов, расположен в плоскости, проходящей через оси трубчатой секции и сборника жидкости, причем на трубчатую секцию между делителями потока газо-жидкостной смеси, расположенными перед третьей и за первой дренажными секциями, соединен одним концом прямоугольный отвод, обращенный свободным концом к свободному концу отвода согнутого на 180 градусов, причем свободные концы вышеупомянутых отводов соединены между собою трубой-газопроводом, причем трубчатая секция и труба-газопровод соединены между собою трубой, соединенной к трубчатой секции между делителями потока газо-жидкостной смеси, расположенными перед второй и за третьей дренажными секциями, причем к трубе-газопроводу соосно трубе соединен выпускной патрубок газа, причем внутри трубы и внутри прямоугольного отвода возле трубчатой секции установлен делитель потока газо-жидкостной смеси, выполненный в виде перфорированного диска, причем внутри первой дренажной секции установлен делитель потока газо-жидкостной смеси, выполненный из перфорированной пластины в форме кругового сегмента с открытой частью, обращенной в сторону впускного патрубка газо-жидкостной смеси.
На фиг. 1 схематично изображен газо-жидкостный сепаратор в разрезе; на фиг. 2 изображен делитель потока.
Газо-жидкостный сепаратор (в дальнейшем - сепаратор) содержит трубчатую секцию 1 (фиг. 1) с впускным патрубком 2 газо-жидкостной смеси, выпускной патрубок 3 газа, выпускной патрубок 4 жидкости, сборник жидкости 5, первую дренажную секцию 6, вторую - секцию 7, третью - секцию 8 и делители потока 9 и 10 газо-жидкостной смеси (далее - делитель потока), расположенные на трубчатой секции 1 за дренажными секциями. Делители потока 9, расположенные на трубчатой секции 1 за первой 6 и за третьей 8 дренажными секциями, выполнены из перфорированной пластины 11 (фиг. 2) в форме кругового сегмента с открытой частью 12, обращенной к дренажной секции. На трубчатой секции 1 перед каждой дренажной секцией 6, 7 и 8 установлен дополнительный делитель потока 13, выполненный из перфорированной пластины в форме кругового сегмента 11 с открытой частью 12, обращенной к дренажной секции. Делитель потока 10, расположенный на трубчатой секции 1 за второй дренажной секцией 7, выполнен в виде перфорированного диска 14. Выпускной патрубок 4 жидкости расположен на сборнике жидкости 5 напротив третьей дренажной секции 8. Первая 6 и вторая 7 дренажные секции соединены со сборником жидкости 5 с помощью прямоугольных отводов 15. К трубчатой секции 1 вместо выпускного патрубка газа (на фиг. 1 показан пунктиром) соединен одним концом отвод 16, согнутый на 180 градусов. Этот отвод 16 расположен в плоскости, проходящей через оси трубчатой секции 1 и сборника жидкости 5. На трубчатую секцию 1 между делителями потока 13 и 9, расположенными перед третьей 8 и за первой 6 дренажными секциями, соединен одним концом прямоугольный отвод 17. Он обращен свободным концом 18 к свободному концу 19 отвода 16 согнутого на 180 градусов. Свободные концы 18 и 19 вышеупомянутых отводов соединены между собою трубой-газопроводом 20. Трубчатая секция 1 и труба-газопровод 20 соединены между собою трубой 21. Она соединена к трубчатой секции 1 между делителями потока, расположенными перед второй 7 и за третьей 8 дренажными секциями. К трубе-газопроводу 20 соосно трубе 21 соединен выпускной патрубок 3 газа. Внутри трубы 21 и внутри прямоугольного отвода 15 возле трубчатой секции 1 установлен делитель потока 22, выполненный в виде перфорированного диска 14. Внутри первой дренажной 6 секции установлен делитель потока 9, выполненный из перфорированной пластины 11 в форме кругового сегмента с открытой частью 12, обращенной в сторону впускного патрубка 2 газо-жидкостной смеси.
Газо-жидкостный сепаратор работает следующим образом. Газо-жидкостная смесь (далее - смесь) нефтяных скважин после протекания по впускному патрубку 2 встречается с крайним правым делителем потока 13. Основная часть этой смеси проходит через отверстия 22 делителя потока 13. После прохождения через отверстия 22 скорость потока смеси уменьшается, по сравнению со скоростью в отверстии 22. Поэтому некоторая часть растворенного в смеси газа выделяется после этого крайнего правого делителя потока 13 и движется влево по верхней части трубчатой секции 1. Выделенный газ проходит через отверстия делителя потока 9, расположенного на трубчатой секции 1 после первой дренажной секции 6, и через отверстия делителя потока 14, установленного на отводе 17. С отвода 17 газ по правой части трубы-газопровода 20 поступает на выпускной патрубок 3 газа. Другая часть смеси в виде жидкости, которая за счет гравитационных сил находится в нижней части впускного патрубка 2, проходит через открытую часть 12 перфорированной пластины 11 крайнего правого делителя потока 13 и движется вниз в первую дренажную секцию 6. Оттуда через открытую часть 12 перфорированной пластины 11 делителя потока 9, расположенного на первой дренажной секции 6, жидкость движется по отводу 15, по сборнику жидкости 5 и поступает на выпускной патрубок 4 жидкости. Часть смеси проходит через отверстия 22 перфорированной пластины 11 делителя потока 9, расположенного на первой дренажной секции 6. При этом газ отделяется от смеси и движется влево по правой части сборника жидкости 5. затем газ через третью секцию 8, трубчатую секцию 1, делитель потока 9, делитель потока 10, трубу 21 и трубу-газопровод 20 поступает на выпускной патрубок 3 газа. Другая часть смеси движется после крайнего правого делителя потока 13 влево по трубчатой секции 1. При этом она проходит последовательно через отверстия 22 перфорированной пластины 11 делителей потока 9, 13, 9, 13, 10 и газ отделяется от нее, а жидкость через открытую часть 12 перфорированных пластин 11 по второй и третьей дренажных секций 7, 8 и по сборнику жидкости 5 поступает на выпускной патрубок 4 жидкости. Также, выделяющий на крайних левых делителях потока 10 и 13 газ поднимается вверх по отводу 16 согнутого на 180 градусов и через левую часть трубы-газопровода 20 поступает на выпускной патрубок 3 газа. Также часть смеси, проходя через отверстия 22 перфорированной пластины 11 делителей потока 10, расположенных на трубе 21 и на отводе 17, разделяется на газ и жидкость. Газ поднимается вверх по трубе 21 и по отводу 17 и через трубу-газопровод 20 поступает на выпускной патрубок 3 газа, а жидкость через трубчатую секцию 1, через открытую часть 12 перфорированной пластины 11 делителей потока 9 и 13, через сборник жидкости 5 поступает на выпускной патрубок 4 жидкости.
В предлагаемом газо-жидкостном сепараторе, благодаря установке дополнительных делителей потока газо-жидкостной смеси перед дренажными секциями и соединению выпускного патрубка газа к трубе-газопровода, значительно повышается эффективность сепарации.
Патентная информация:
Патент RU 2011127967, МПК B01D 19/00, дата публикации 20.11.2013 г., бюл. №32.
Патент RU 94046202, МПК B01D 19/00, дата публикации 20.10.1996 г.