СЕПАРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для разделения нефти с высоким газосодержанием в системе сбора и подготовки продукции скважин.
Известна технологическая установка для разделения (сепарации) нефти с высоким газосодержанием, содержащая входной сепаратор, где осуществляется предварительное разделение продукции скважин на газовую и жидкую фазы, нефтегазовый сепаратор, газовый сепаратор (каплеуловитель), предназначенный для дополнительной очистки газа и Конденсатосборник, соединенный с трубопроводом отвода газа, при этом входной сепаратор установлен над нефтегазовым сепаратором и оборудован двусторонним вводом газожидкостной смеси, специальными отражателями (дефлекторами), предназначенными для приема и разделения газожидкостной смеси, разделительными кольцами входных и отражательных потоков, каплеулавливающими дренирующими секциями и отводящими патрубками для газа и жидкости, обеспечивающими транспорт газа в газосепаратор и переток жидкости в нефтегазовый сепаратор. Конструкция газового сепаратора аналогична конструкции входного сепаратора. (Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных нефтяных месторождений, выбору и компоновке сепарационного оборудования» РД 39-0004-90, утвержденное начальником отдела Миннефтегазпрома СССР, 21.03.1990 г.).
Недостатком установки является сложная конструкция входного сепаратора, оборудованного множеством конструктивных элементов-разделительными кольцами, каплеулавливающими дренирующими секциями, невысокая производительность, необходимость размещения его над нефтегазовым сепаратором, отдельное размещение газового сепаратора и конденсатосборника, которое приводит к увеличению металлоемкости и занимаемой площади.
Наиболее близкой к заявляемой является сепарационная установка, содержащая вертикальный гидроциклонный аппарат с трубопроводами подвода газожидкостной смеси (ГЖС), отвода жидкости и газа (газоотводящий трубопровод), концентрично установленную каплеотбойную камеру и газоуравнительный патрубок, при этом гидроциклонный аппарат установлен в горизонтальной технологической емкости, нижним торцом опирающийся в точках сопряжения с цилиндрической обечайкой технологической емкости, нижний торец каплеотбойной камеры расположен на одном уровне с нижним торцом гидроциклонного аппарата, газоотводящий трубопровод нижним торцом установлен на уровне, соответствующем верхней образующей технологической емкости, а газоуравнительный патрубок одним концом размещен в газовой полости и
технологической емкости, а другим - входит в осевую зону газоотводящего трубопровода, кроме того между газоуравнительным патрубком и максимальным уровнем жидкости технологической емкости размещен отбойник для предотвращения брызгоуноса в газоотводящий трубопровод. (Патент РФ №2236887, Кл. В 01 Д 19/00, опубл. бюл. №27, 2004 г.).
Недостатком известной сепарационной установки является высокое содержание капельной жидкости в отводимом газе, высокая металлоемкость гидроциклонного аппарата вследствие наличия в нем каплеотбойной 1 камеры и значительное сопротивление газа в каплеотбойной камере.
Задача изобретения - снижение содержания капельной жидкости в отводимом газе.
Технический результат - повышение эффективности разделения исходной газожидкостной смеси за счет снижения содержания капельной жидкости в отводимом газе, снижение металлоемкости гидроциклонного аппарата, а также снижение сопротивления газа в гидроциклонном аппарате.
Указанный технический результат достигается тем, что сепарационная установка содержит вертикальный гидроциклонный аппарат, размещенный в горизонтальной технологической емкости с трубопроводами подвода ГЖС, отвода жидкости (нефти и воды), газоотводящий трубопровод и газоуравнительный патрубок, при этом технологическая емкость дополнительно оснащена газовым сепаратором, установленным над емкостью и снабженным трубопроводами отвода конденсата в емкость и отвода газа, кроме того технологическая емкость снабжена сборником мехпримесей.
3
Наличие газового сепаратора обеспечит очистку отводимого газа до содержания капельной жидкости 0,1 г/м.
Размещение газового сепаратора над технологической емкостью уменьшит занимаемую площадь, а наличие трубопровода отвода конденсата в технологическую емкость предотвратит унос капельной жидкости с газовым потоком, а также устранить проход газа в жидкость.
Сепарационная установка представлена на чертеже.
Сепарационная установка содержит технологическую емкость 1, в которой вертикально размещен гидроциклонный аппарат 2, содержащий газоотводящий трубопровод 3. Установка 1 снабжена трубопроводами подвода ГЖС 4, отвода газа 5 из гидроциклонного аппарата 2, отвода нефти 6 и отвода воды 7 из технологической емкости 1. Гидроциклонный аппарат 2 содержит газоуравнительный патрубок 8. Технологическая емкость 1 дополнительнооснащена газовым сепаратором 9, который размещен над технологической емкостью 1 и снабжен трубопроводами отвода конденсата 10 в технологическую емкость 1 и отвода газа 11. Технологическая емкость 1 снабжена сливной перегородкой 12 и сборником мехпримесей 13. Уровень раздела фаз «нефть-вода2 в технологической емкости 1 контролируется датчиком 14 и регулируется клапаном 15 на линии отвода нефти 6. Отвод газа из газового сепаратора 9 контролируется датчиком 16 и регулируется
клапаном 17 на линии отвода воды 11, а отвод воды контролируется датчиком 18 и регулируется клапаном 19 на линии отвода воды 7. Сепарационная установка работает следующим образом. Газожидкостная смесь по трубопроводу подвода ГЖС 4 подается тангенциально через входной патрубок в вертикальный гидроциклонный аппарат 2, где происходит разделение ГЖС, при этом свободный газ отделяется от жидкости и продолжает вращение к открытому концу газоотводящего трубопровода 3, а жидкость стекает вниз по стенке гидроциклонного аппарата 2. В газоотводящем трубопроводе 3 газ с примесью капельной жидкости продолжает вращение, при этом из него выделяется капельная жидкость, которая стекает по стенке газоотводящего трубопровода 3. Газ по трубопроводу отвода газа 5 из гидроциклонного аппарата 2 подается в газовый сепаратор 9, где подвергается дополнительному разделению - очистке, а очищенный газ из газового сепаратора 9 подается по трубопроводу отвода газа 11. Конденсат из газового сепаратора 10 поступает в емкость 1. В то же время газ, выделившийся в технологической емкости 1 через газоуравнительный патрубок 8 попадает в газоотводящий трубопровод 3. Разделенные нефть и газ отводятся по трубопроводам 6 и 7 соответственно. Отделенные мехпримеси попадают в сборник для отвода мехпримесей 13. Уровень раздела фаз «нефть-вода» контролируется датчиком 14 и регулируется клапаном 15 на линии отвода нефти 6. Отвод газа по трубопроводу отвода газа 11 контролируется датчиком 16 и регулируется клапаном 17, а отвод воды контролируется датчиком 18 и регулируется клапаном 19 на линии отвода воды 7. Мехпримеси выводятся из сборника мехпримесей по мере их накопления.
Сепарационная установка реализуема, т.к. все конструктивные аппараты и измерительные приборы, используемые в ней, освоены промышленностью.