НЕФТЕГАЗОВЫЙ СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому для разделения нефтегазоводяных эмульсий, и может быть использована в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Из уровня техники известен нефтегазовый сепаратор, состоящий из горизонтальной емкости, имеющей патрубки для входа и выхода продукции. Сепаратор оснащен внутренними устройствами, состоящими из распределительного устройства, неразборных наклонных желобов (дефлекторов) и сетчатых отбойников (Е.И. Бухаленко, В.В. Вершковой, Ш.Т. Джафаров «Нефтепромысловое оборудование». - М.: Недра, 1983 г. С. 413, рис. 11.4).
Недостатками сепаратора являются невысокая производительность и сложность в обслуживании.
Известен нефтегазовый сепаратор (см. патент РФ на полезную модель №95742, МПК Е21В 43/34, опубл. 10.07.2010), содержащий емкость с нефтью, наклонные желоба, каплеотбойники, штуцера для ввода и вывода продукции, компрессор, газосборник. Устройство содержит перфорированные трубы, выполненные из спеченных металлических шариков, расположенные горизонтально под слоем нефти и образующие циркуляционный контур с компрессором, емкостью и газосборником.
Недостатками данного технического решения являются низкая производительность и необходимость применения дополнительного вспомогательного оборудования, увеличивающего металлоемкость и сложность обслуживания, неразборная конструкция депульсатора и дефлектора, что приводит к снижению производительности и повышению сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ известного нефтегазового сепаратора.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является нефтегазовый сепаратор (см. патент на полезную модель RU №133750, МПК B01D 19/00, Е21В 43/34, опубл. 27.10.2003), включающий емкость с патрубками ввода нефтегазоводяной эмульсии и вывода разделившихся фаз, блок коалесцирующих насадок, выпрямляющую и переливную перегородки и каплеотбойник. Также снабжен встроенным депульсатором и дополнительной выпрямляющей перегородкой, при этом блок коалесцирующих насадок расположен между выпрямляющими перегородками, которые выполнены в виде распределительно-коалесцирующих устройств. Распределительно-коалесцирующие устройства установлены вертикально и последовательно по ходу движения потока и представляют собой перфорированные решетки, изготовленные из листового нержавеющего металла толщиной 0,6-0,8 мм, причем перфорация выполнена в виде клина, отогнутого от плоскости решетки на 30-45°. Депульсатор выполнен в виде наклонного элемента. Блок коалесцирующих насадок выполнен в виде пластин, имеющих форму прямоугольного треугольника. Каплеотбойник совмещен с патрубком вывода отделившегося газа и выполнен в виде коалесцирующего блока.
Недостатками наиболее близкой полезной модели являются низкая производительность и необходимость применения дополнительного вспомогательного оборудования при изготовлении, увеличивающая металлоемкость и сложность обслуживания конструкция, неразборная конструкция депульсатора и дефлектора, что приводит к снижению производительности и повышению сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ нефтегазового сепаратора.
Проведенный сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с выявленными аналогами уровня техники, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления нефтегазового сепаратора, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.
Технической задачей, на выполнение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание простой и надежной конструкции, позволяющей добиться эффективной сепарации нефтегазоводяных эмульсий при снижении сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ.
Технический результат от использования предлагаемой конструкции нефтегазового сепаратора состоит в снижении сложности монтажных, ремонтных и профилактических работ при эффективной сепарации нефтегазоводяных эмульсий.
Технический результат достигается тем, что нефтегазовый сепаратор включает в себя горизонтальную емкость с патрубками ввода нефтегазоводяной эмульсии, вывода разделившихся фаз, каплеотбойник и встроенный депульсатор, являющийся съемным и установленным непосредственно на патрубке ввода эмульсии и выполненный в виде перфорированной полуобечайки. Также введен каскадный дефлектор, выполненный в виде съемных, наклонных пластин, имеющих П - образную форму.
Настоящая полезная модель поясняется примером выполнения нефтегазового сепаратора, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата.
Сущность полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где на фиг. 1 изображен общий вид нефтегазового сепаратора; на фиг. 2 - встроенный депульсатор поз. 3 на фиг. 1; на фиг. 3 - каскадный дефлектор поз. 4 на фиг. 1.
На чертежах конструктивные элементы нефтегазового сепаратора обозначены следующими позициями:
1 - корпус;
2 - патрубок ввода нефтегазоводяной эмульсии;
3 - встроенный депульсатор;
4 - каскадный дефлектор;
5 - патрубок вывода газа;
6 - каплеотбойник;
7 - переливная перегородка;
8 - патрубок вывода нефти;
9 - патрубок вывода воды.
Нефтегазовый сепаратор (фиг. 1) включает горизонтальный цилиндрический корпус 1, патрубок 2 ввода нефтегазоводяной эмульсии, патрубок 5 вывода газа, патрубок 8 вывода нефти, патрубок 9 вывода отделившейся воды. На патрубок 2 ввода нефтегазоводяной эмульсии устанавливается встроенный депульсатор 3 (фиг. 2), который крепится с помощью 4-х болтовых соединений M16 к двум ребрам, которые в свою очередь приварены к корпусу 1 сепаратора. Депульсатор 3 является устройством приема нефтегазоводяной эмульсии, которое гасит пульсацию поступающего потока эмульсии и образовавшуюся пену. Депульсатор 3 является съемным и выполнен в виде перфорированной полуобечайки. Первый каскад дефлектора 4 (фиг. 3) устанавливается непосредственно под депульсатором 3 и представляет собой съемные, наклонные пластины, имеющие П - образную форму (фиг. 3). Пластины дефлектора 4 ярусами разной ширины устанавливаются на приваренные к корпусу 1 перекладины и крепятся к ним с помощью 2-х болтовых соединений M16. Количество пластин в каскаде может доходить до 6 штук в ряду. Патрубок 5 вывода газа оснащен каплеотбойником 6 - устройством улавливания капельной жидкости, выполненным в виде коалесцирующего блока. Переливная перегородка 7 разделяет конструкцию нефтегазового сепаратора на зону сбора и вывода отделившейся воды и нефти.
Нефтегазовый сепаратор работает следующим образом. Нефтегазоводяная эмульсия, добываемая из скважин, обработанная деэмульгатором, с определенным давлением поступает в сепаратор через патрубок 2, оснащенный встроенным депульсатором 3 (например, перфорированным элементом), нефтегазоводяная эмульсия распределяется по поверхности дефлектора 4 и стекает по его наклонной части. Депульсатор 3 принимает на себя струю жидкости из патрубка 2, при этом происходит газовыделение из поступающей эмульсии и ослабление ударных нагрузок при пульсирующем режиме подачи эмульсии в сепаратор. После чего частично разгазированная эмульсия проходит через каскадный дефлектор 4, где происходит дополнительное газовыделение из эмульсии, стабилизируется и распределяется по сечению сепаратора. Далее эмульсия поступает в зону разделения воды и нефти сепаратора, после чего отделившаяся в процессе сепарации вода скапливается внизу емкости и выводится через патрубок 9. Отделившийся газ выводится через патрубок 5 вывода газа, оснащенный каплеотбойником 6. Разгазированная и частично обезвоженная нефтяная эмульсия через поперечную переливную перегородку 7, поступает в зону вывода нефти, и через патрубок 8 выводится из сепаратора.
То, что каскадный дефлектор выполнен в виде съемных наклонных пластин, имеющих П - образную форму, позволяет распределить поток эмульсии по сечению сепаратора и повысить эффективность и интенсивность процесса сепарации.
Установка встроенного депульсатора, расположенного на патрубке ввода нефтегазоводяной эмульсии и выполненного в виде перфорированной полуобечайки, значительно повышает качество сепарации за счет гашения пульсации поступающего потока и гашения образовавшейся пены.
Размещение первого каскада дефлектора непосредственно под депульсатором, с последующим увеличением количества пластин до 6 штук в ряду, позволяет стабилизировать и распределить поток нефтегазоводяной эмульсии по сечению сепаратора и повысить эффективность и интенсификацию процесса сепарации.
Выполнение дефлектора и депульсатора съемными позволяет снизить сложность монтажа и последующего проведения ремонтных и профилактических работ, для повышения производительности сепаратора.
Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточных для получения указанного технического результата.
Предлагаемое техническое решение нефтегазового сепаратора обладает простотой конструкции внутренних устройств, что упрощает возможность проведения монтажных, ремонтных и профилактических работ.
Изготовление предлагаемого нефтегазового сепаратора не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в нефтяном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации и достижения технического результата.
Предлагаемая конструкция нефтегазового сепаратора находит применение в ряде нефтепромысловых объектов.