RU2157716C2 - Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method - Google Patents
Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157716C2 RU2157716C2 RU98112723A RU98112723A RU2157716C2 RU 2157716 C2 RU2157716 C2 RU 2157716C2 RU 98112723 A RU98112723 A RU 98112723A RU 98112723 A RU98112723 A RU 98112723A RU 2157716 C2 RU2157716 C2 RU 2157716C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation
- stage
- liquids
- gravitational
- radial partitions
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 claims abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газонефтедобычи, в частности к разделению эмульсий из двух и более не смешивающихся жидкостей с различной плотностью и может найти применение прежде всего для разделения воды и нефти с существенной газовой фазой на глубине работы погружных насосов. Изобретение можно использовать для разделения различных эмульсий, применяемых в металлургическом, химическом и др. производствах, а также при металлообработке. The invention relates to the field of oil and gas production, in particular to the separation of emulsions from two or more non-miscible liquids with different densities and can find application primarily for the separation of water and oil with a significant gas phase at a depth of submersible pumps. The invention can be used to separate various emulsions used in metallurgical, chemical and other industries, as well as in metal processing.
Известен способ работы и устройство отстойника для нефтегазосодержащих вод (авт.св. N 1681883 авторов Ниязова и др). Данное техническое решение обеспечивает разделение сред только при периодической загрузке и разгрузке. A known method of operation and the device of a sump for oil and gas containing water (ed. St. N 1681883 authors Niyazov and others). This technical solution provides the separation of media only during periodic loading and unloading.
Наиболее близким относительно предложенного решения является известное из патента РФ N 2053008, кл. B 01 D 17/038, 1996 изобретение, включающее способ разделения неустойчивых эмульсий, включающий процессы гравитационной сепарации с движением предварительно разделенных жидкостей навстречу друг другу в вертикальном направлении, а затем в противоположном направлении с отводом фракции, обогащенной легкими компонентами, вверх, тяжелыми компонентами вниз. Closest to the proposed solution is known from the patent of the Russian Federation N 2053008, class. B 01 D 17/038, 1996 an invention comprising a method for separating unstable emulsions, including gravitational separation processes with the movement of pre-separated liquids towards each other in the vertical direction, and then in the opposite direction with the fraction enriched in light components up, heavy components down .
Известно устройство для разделения неустойчивых эмульсий, которое включает гравитационный сепаратор с перегородками, обеспечивающими течение жидкостей навстречу друг другу в вертикальном и горизонтальном направлении (патент N 2053008, авторов Мильчакова В.И. и др.). A device for separating unstable emulsions is known, which includes a gravity separator with baffles that ensure the flow of liquids towards each other in the vertical and horizontal direction (patent N 2053008, authors Milchakova V.I. and others).
Известное техническое предложение не решает задачу разделения, например, воды и нефти непосредственно в нефтяной скважине на глубине 1000 - 3000 метров. Организация прямолинейного каскадного движения жидкостей от входа на выход нецелесообразно увеличивает габариты и не позволяет создание устройства с диаметром порядка 100 мм. Утопленный центробежный сепаратор при своей работе будет провоцировать выделение газового компонента и барботирование этим жидких компонентов эмульсии. В известном устройстве слабо реализованы составляющие гидрофобного и гидрофильного элементов разделения. The well-known technical proposal does not solve the problem of separation, for example, of water and oil directly in an oil well at a depth of 1000 - 3000 meters. The organization of a rectilinear cascade movement of liquids from the entrance to the output inappropriately increases the size and does not allow the creation of a device with a diameter of about 100 mm. The recessed centrifugal separator during its operation will provoke the release of the gas component and the sparging of the liquid components of the emulsion. In the known device, the components of the hydrophobic and hydrophilic separation elements are poorly implemented.
В изобретении решается задача - обеспечение эффективного выделения водяной фазы с малым содержанием нефтяной фракции в воде при добыче нефти непосредственно в скважине на глубине работы погружного насоса. The invention solves the problem of providing effective separation of the aqueous phase with a low content of oil fractions in the water during oil production directly in the well at a depth of the submersible pump.
Поставленная задача достигается тем, что в способ разделения неустойчивых эмульсий, включающий процессы гравитационной сепарации с движением предварительно разделенных жидкостей навстречу друг другу в вертикальном направлении, а затем в противоположном направлении с отводом фракции, обогащенной легкими компонентами, вверх, тяжелыми компонентами вниз, согласно изобретению вводят питательную трубу с продольными вырезами, затапливают ее в средах разделения и осуществляют процесс гидрофобного и гидрофильного разделения, вводят кольцевой канал с радиальными перегородками, а также по крайней мере две ступени отвода для легкой жидкости и по крайней мере одну ступень для отвода тяжелой жидкости и осуществляют в поле гравитационно-центробежных сил процесс разделения жидкостей при последовательном течении, включая и круговое, через отверстия в радиальных перегородках от первой ступени к последней ступени отвода. The problem is achieved in that in the method of separation of unstable emulsions, including gravitational separation processes with the movement of pre-separated liquids towards each other in the vertical direction, and then in the opposite direction with the removal of the fraction enriched in light components up, heavy components down, according to the invention are introduced feeding tube with longitudinal cuts, flood it in separation media and carry out the process of hydrophobic and hydrophilic separation, enter the ring a howling channel with radial partitions, as well as at least two stages of removal for light liquids and at least one stage for removal of heavy liquids, they carry out the process of separation of liquids in the field of gravitational-centrifugal forces in a sequential flow, including circular, through openings in the radial partitions from the first stage to the last stage of the tap.
В устройстве для разделения неустойчивых эмульсий, включающем гравитационный сепаратор с перегородками, обеспечивающими течение жидкостей навстречу друг другу в вертикальном и горизонтальном направлении, согласно изобретению, сепаратор выполнен в виде кольцевой емкости с радиальными перегородками, которые образуют сектора, причем в начальном секторе установлена питательная труба с продольными разрезами, а в секторах отвода размещены по крайней мере три трубки, две из которых предназначены для легкой жидкости при последовательном течении через отверстия в радиальных перегородках от первой ступени разделения к последней ступени отвода. In a device for separating unstable emulsions, including a gravity separator with baffles, ensuring the flow of fluids towards each other in the vertical and horizontal direction, according to the invention, the separator is made in the form of an annular container with radial baffles that form sectors, and in the initial sector there is a feeding pipe with at least three tubes, two of which are designed for light liquids with sequential t chenii through radial holes in the partitions separating the first stage to the last stage of discharge.
На фиг.1 показан общий вид сепаратора. На фиг. 2 показаны его элементы. Сепаратор состоит (фиг.1) из внутреннего корпуса 1, наружного 2, боковых секторов 3 (могут и отсутствовать), радиальных перегородок 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, питательной трубы 13, первой трубы отвода нефти 14, второй трубы отвода нефти 15, трубы отвода воды 16 и днища 17. На фиг. 2 показаны принципиальное выполнение элементов 13, 4, 5, 6, 14, 7, 8, 9, 10, 15, 11 16, 10 и их относительное положение (см. уровни (H, a, b, c, d, e, f, g, i, j). Figure 1 shows a General view of the separator. In FIG. 2 shows its elements. The separator consists (Fig. 1) of the inner casing 1, outer 2, lateral sectors 3 (may not be present),
Для описания работы сепаратора обратимся вначале к фиг.1. Водонефтяная смесь поступает в трубу 13. Эта труба большей своей частью затоплена в секторе и имеет только щелевой выход, где относительная скорость истечения меньше скорости продукта в самой трубе. Удельный вес нефти до 15-20% меньше, чем у воды, и по отношению к воде нефть имеет гидрофобное свойство. К собственной среде жидкости гидрофильны. Оба названные качества реализуются в секторе погружения трубы, где внизу в большей мере вода и где вверху в большей мере нефть. Далее продукты проходят по элементам 4, 5, 6 и нефть поступает на трубу 14. Разделение продолжается на элементах 8, 9, 10. Вторая ступень отвода нефти - 15. Вода проходит элемент 11 и сливается по трубе 16. Нефть и вода собираются в соответствующие емкости (не показано) и оттуда нефть через сектор транспортировки (ТрН) всасывается нефтяным насосом и подается вверх. Чистая вода нагнетается водяным насосом вниз. Все емкости, включая трубу подвода и сепаратор, суфлируются с коммуникацией отвода газа. To describe the operation of the separator, we first turn to figure 1. The oil-water mixture enters the
При технико-экономической оценке изобретения было установлено следующее. Средняя мощность электродвигателей погружных насосов 200 кВт. Из этой мощности 20% тратятся на подъем нефти, остальные 160 кВт идут на подъем горячей воды. В процессе отстойной сепарации вода охлаждается. Далее она нагревается до температуры 80-90oC или холодной закачивается в нефтенесущий пласт. В ряде случаев создаются крайне неблагоприятные экологические ситуации. Закачка уже горячей воды от уровня сепарации (2000 метров) на относительную глубину 100-200 метров (т.е. 2100 - 2200 м) потребует примерно 16-20 кВт. Экономия электрической энергии на каждой скважине составит порядка 140 кВт. Данное изобретение может быть выполнено и с одной ступенью отвода, и более. При использовании его на поверхности, например, для сепарации эмульсий в металлообработке устройство может содержать собственные насосы, фильтры для задержки механических составляющих и всю необходимую автоматику.During the feasibility study of the invention, the following was established. The average power of electric motors of submersible pumps is 200 kW. Of this capacity, 20% is spent on raising oil, the remaining 160 kW go on raising hot water. In the process of sedimentation, the water is cooled. Then it is heated to a temperature of 80-90 o C or cold is pumped into the oil reservoir. In some cases, extremely unfavorable environmental situations are created. The injection of already hot water from the separation level (2000 meters) to a relative depth of 100-200 meters (i.e. 2100 - 2200 m) will require approximately 16-20 kW. The energy savings at each well will be about 140 kW. This invention can be performed with one step of the tap, and more. When used on the surface, for example, for separating emulsions in metal processing, the device may contain its own pumps, filters to delay mechanical components and all the necessary automation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112723A RU2157716C2 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98112723A RU2157716C2 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98112723A RU98112723A (en) | 2000-04-10 |
| RU2157716C2 true RU2157716C2 (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=20207995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98112723A RU2157716C2 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2157716C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841832C1 (en) * | 2025-02-07 | 2025-06-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Separator for separating emulsions |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4689158A (en) * | 1984-07-03 | 1987-08-25 | A. Ahlstrom Corp. | Decanting device for separation of phases of different densities |
| EP0350906A2 (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-17 | Stephan Winkelhorst | Toroidal chamber separator |
| RU2053008C1 (en) * | 1994-04-14 | 1996-01-27 | Мильчаков Владимир Игоревич | Method for separation of unstable emulsions and device for its embodiment |
| WO1996004058A1 (en) * | 1994-07-29 | 1996-02-15 | International Fluid Separation Pty. Ltd. | Separation apparatus and method |
| RU2066226C1 (en) * | 1994-05-17 | 1996-09-10 | Юрий Николаевич Рыженко | Apparatus for separation of two immiscible liquids |
-
1998
- 1998-06-26 RU RU98112723A patent/RU2157716C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4689158A (en) * | 1984-07-03 | 1987-08-25 | A. Ahlstrom Corp. | Decanting device for separation of phases of different densities |
| EP0350906A2 (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-17 | Stephan Winkelhorst | Toroidal chamber separator |
| RU2053008C1 (en) * | 1994-04-14 | 1996-01-27 | Мильчаков Владимир Игоревич | Method for separation of unstable emulsions and device for its embodiment |
| RU2066226C1 (en) * | 1994-05-17 | 1996-09-10 | Юрий Николаевич Рыженко | Apparatus for separation of two immiscible liquids |
| WO1996004058A1 (en) * | 1994-07-29 | 1996-02-15 | International Fluid Separation Pty. Ltd. | Separation apparatus and method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841832C1 (en) * | 2025-02-07 | 2025-06-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Separator for separating emulsions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4959158A (en) | Method for separating disparate components in a fluid stream | |
| US4483774A (en) | Oil concentrating method and apparatus | |
| CA2495856C (en) | Device for separating multi-phase fluids | |
| US20210031165A1 (en) | Method of manufacturing bio-diesel and reactor | |
| US3447683A (en) | Separation apparatus and method for mixed impurities on the exposed surface of a liquid body | |
| Peel et al. | Process intensification: Higee seawater deaeration | |
| US9284705B2 (en) | Oil—water separator | |
| NL8800181A (en) | SEPARATOR FOR TWO NON-MIXABLE LIQUIDS. | |
| EP3615168A1 (en) | Purification of oil | |
| RU2243168C1 (en) | Oil-containing water purification plant | |
| CN101837200B (en) | Industrial oil water separation method and system thereof | |
| RU2157716C2 (en) | Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method | |
| RU2045982C1 (en) | Well production preparation plant | |
| US20020144598A1 (en) | Mechanical oxygen scavenger device | |
| RU2158163C2 (en) | Method of separation of unstable emylsions and device for realization of this method | |
| RU2157715C2 (en) | Method of separation of unstable emulsions and device for realization of this method | |
| JPH0429403B2 (en) | ||
| CN1463254A (en) | Method for removing oil, grease and grease from water | |
| EP2547413B1 (en) | Separation method with a coalescer device | |
| CN211546178U (en) | Multistage circulation flotation column and treatment system for oil-field chemical flooding oil-displacement produced water | |
| Hashtochahar et al. | Prediction of slip velocity in a Hanson mixer‐settler extraction column | |
| CN202028235U (en) | Horizontal type oil-water separation device | |
| RU2221107C2 (en) | Method of control over gathering of oil products from water surface and gear for its implementation | |
| CN219751993U (en) | High-efficient oil-water separation tank | |
| CN217939182U (en) | High-speed emulsion breaking emulsification reaction tank |