СЕПАРАЦИОННАЯ ЕМКОСТЬ С ПАРНЫМИ ПЕРЕГОРОДКАМИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использована при подготовке продукции скважин в промысловых условиях, а также при отработке технологических режимов подготовки продукции скважин в лабораторных условиях.
Уровень техники
За прототип предлагаемой установки принята участковая сепарационная установка (патент РФ №170646, кл. МПК Е21В 43/34, дата публ. 03.05.2017), состоящая из цилиндрической емкости, в верхней части которой, ближе к одному из торцев которой, расположен Г-образный патрубок ввода водогазонефтяной смеси, поступающей из скважин. Внутри установки установлены две вертикальные параллельные перегородки, а ближе к выходу продукции установена сплошная переливная вертикальная перегородка. В верхней части емкости выполнены патрубок отвода газа и каплеуловитель. В донной части емкости установлены перфорированные трубки с пропарочными патрубками для подвода пара при очистке емкости, а также расположены патрубки для отвода воды и обезвоженной продукции скважин. Недостатком данной конструкции является невозможность изменения внутренней конфигурации емкости для проведения исследований расслоения водогазонефтяной смеси.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в повышение эффективности расслоения сред водогазонефтяной смеси и расширении исследовательских возможностей установки.
Технический результат обеспечивается тем, что сепарационная емкость с парными перегородками включает в себя горизонтально-ориентированную цилиндрическую емкость, один из боковых торцев которой выполнен в виде крышки с возможностью ее установки-снятия с использованием поворотного устройства, а на боковой поверхности корпуса выполнены смотровые окна, при этом внутри емкости установлены не менее чем две пары поперечных перегородок, выполненных в виде двух плоских параллельных друг другу, металлических дисков, установленных в поперечном сечении емкости и соединенных с ней через проушины парами шпилек с возможностью осевого перемещения по ним. В верхней части нижней перегородки и в нижней части верхней перегородки выполнены горизонтальные срезы, образующие зазоры между перегородками и внутренней боковой поверхностью емкости, при этом перегородки соединены между собой с помощью удлиненных шпилек с возможностью осевого перемещения по ним.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема сепарационной установки с парными перегородками (вид сбоку). На фиг. 2 представлен вид (вид А) емкости со стороны торцевого входа водогазонефтяной смеси. На фиг. 3 представлено поперечное сечение (Б-Б) сепарационной емкости с парными перегородками.
Осуществление полезной модели
Сепарационная емкость с парными перегородками включает в себя горизонтально-ориентированную цилиндрическую емкость 1, один из боковых торцов которой выполнен в виде крышки 2 с возможностью ее установки-снятия с использованием поворотного устройства 3. На боковой поверхности корпуса 1 выполнены смотровые окна 4.
В верхней, нижней и торцевой части корпуса 1 сепарационной емкости установлены патрубки 5 подвода водогазонефтяной смеси продукции скважин, патрубок отвода газа 6, дренажные патрубки 7, патрубок 8 отвода отсепарированной нефти, патрубок 9 для установки уровнемера, патрубок 10 для установки манометра.
Внутри емкости 1 установлены две одинаковые пары поперечных перегородок. Пара поперечных перегородок, размещенная ближе к патрубкам 5 подвода водогазонефтяной смеси, включает нижнюю перегородку 11 и верхнюю перегородку 12, выполненные в виде двух плоских параллельных друг другу металлических дисков, установленных в поперечном сечении емкости 1 и соединенных с ней через проушины парами шпилек 13, 14, 15 с возможностью осевого перемещения по ним. В верхней части нижней перегородки 11 и в нижней части верхней перегородки 12 выполнены горизонтальные срезы, образующие зазоры между ними и внутренней боковой поверхностью емкости 1, гидравлически связывающие пространство перед нижней перегородкой 11 и пространство за верхней перегородкой 12. Перегородки 11 и 12 соединены между собой с помощью удлиненных шпилек 14 с возможностью осевого перемещения по ним.
Вторая пара поперечных перегородок, размещенная перед выходом 8 отвода отсепарированной нефти, выполнена аналогично паре перегородок, размещенной во входной части емкости 1, и включает нижнюю перегородку 16 и верхнюю перегородку 17, выполненные в виде двух плоских параллельных друг другу металлических дисков, установленных в поперечном сечении емкости 1 и соединенных с ней через проушины парами шпилек 18, 19, 20 с возможностью осевого перемещения по ним. В верхней части нижней перегородки 16 и в нижней части верхней перегородки 17 выполнены горизонтальные срезы, образуя зазоры между ними и внутренней боковой поверхностью емкости 1, гидравлически связывающие пространство перед нижней перегородкой 16 и пространство за верхней перегородкой 17. Перегородки 16 и 17 соединены между собой с помощью удлиненных шпилек 19 с возможностью осевого перемещения по ним.
Работа сепарационной емкости с парными перегородками осуществляется следующим образом.
Поток водогазонефтяной смеси, содержащий предварительно дегазированную водонефтяную смесь, поступающую из скважин, реагент-деэмульгатор и пресную воду, направляют на вход одного из патрубков 5. При необходимости газовую составляющую направляют на выкид через верхний патрубок 6. Скорость потока водогазонефтяной эмульсии, поступившей в емкость 1, резко падает, что способствует снижению перемешивания смеси (снижению турбулентности), усилению гравитационного процесса и расслоению водогазонефтяной смеси на газовую, нефтяную и водную составляющие по высоте цилиндрической емкости 1. При необходимости газовую составляющую направляют на выкид через патрубок 6.
Проходя через верхний зазор нижней перегородки 11 и нижний зазор верхней перегородки 12 первой пары поперечных перегородок, траектория движения потока водогазонефтяной смеси с деэмульгатором дополнительно увеличивается, процесс расслоения потока на водную и нефтяную фазу протекает более длительное время, при этом за счет гравитационного отстоя более тяжелая водяная составляющая скапливается в нижней части емкости 1 и частично отводится через один из дренажных патрубков 7. Расслоение смеси между перегородками наблюдают визуально с помощью смотровых окон 4.
Частично обезвоженная нефть достигает нижней перегородки 16 второй пары перегородок, через зазор в верхней части перегородки 16 и зазор в нижней части перегородки 17 скапливается за перегородками, при этом подтоварная вода сбрасывается через патрубок 7, а обезвоженную водонефтяную смесь через патрубок 8 направляют в случае необходимости на установку обессоливания, либо в дренажную емкость - в случае отработки элементов конструкции или проведения исследований характеристик нового деэмульгатора. Визуальное наблюдение за процессом расслоения водогазнефтяной смеси производят с использованием окон 4, расположенных диаметрально другу в емкости 1. Контроль уровня жидкости емкости осуществляют с использованием уровнемера, установленного на патрубке 9. Контроль давления в емкости осуществляют с использованием манометра, установленного на патрубке 10.
С целью исследования влияния реагента-деэмульгатора на процесс разрушения водонефтяной эмульсии изменяют длину участка турбулентного потока, образующегося на входе в сепарационную емкость, и длину участка ламинарного потока, образующегося в центральной части сепарационной емкости. Для этого изменяют расстояние между парами перегородок, передвигая перегородку 11 вдоль шпилек 13, 14, перегородку 12 вдоль шпилек 14, 15, перегородку 16 вдоль шпилек 18, 19, перегородку 17 вдоль шпилек 19, 20.
Предлагаемая к защите конструкция сепарационной установки с парными перегородками успешно используется на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» и в исследовательских целях Пермского научно-исследовательского политехнического университета (ПНИПУ).