RU2206734C1 - Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment - Google Patents
Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206734C1 RU2206734C1 RU2002128476/03A RU2002128476A RU2206734C1 RU 2206734 C1 RU2206734 C1 RU 2206734C1 RU 2002128476/03 A RU2002128476/03 A RU 2002128476/03A RU 2002128476 A RU2002128476 A RU 2002128476A RU 2206734 C1 RU2206734 C1 RU 2206734C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- separator
- section
- gas
- partitions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано на нефтепромыслах для предварительной подготовки нефти и очистки пластовых сточных вод. The invention relates to the oil industry and can be used in the oil fields for pre-treatment of oil and treatment of formation wastewater.
Известен способ разделения двух несмешивающихся жидкостей, преимущественно воды и нефти, включающий подачу в разделительную емкость воды и нефти, затем исходной смеси, выдержку и выпуск разделенных продуктов (Патент РФ 1805991, опубл. 30.03.93). A known method of separating two immiscible liquids, mainly water and oil, comprising supplying water and oil to the separation tank, then the initial mixture, aging and release of the separated products (RF Patent 1805991, publ. 30.03.93).
Известный способ длителен и не обеспечивает высокой эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии. The known method is long and does not provide high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions.
Известен способ сепарации продукции скважин, включающий ввод газоводонефтяной смеси в функциональный аппарат, отбор выделившегося свободного газа, обезвоженной газированной нефти, обработку перепадом давления газированной пластовой воды пропусканием ее через штуцер с одновременной подачей ее в верхнюю часть отстойника и отвод пластовой воды (Патент РФ 1507415, опубл. 15.09.89). There is a known method for separating well products, including introducing a gas-oil mixture into a functional apparatus, taking out the released free gas, dehydrated carbonated oil, treating the pressure drop of carbonated formation water by passing it through a nozzle while supplying it to the upper part of the sump and draining produced water (RF Patent 1507415, publ. 15.09.89).
Известный способ приводит к сепарации газоводонефтяной эмульсии, однако он сложен в реализации вследствие необходимости применения перепада давления и не обеспечивает высокой эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии. The known method leads to the separation of gas-oil emulsions, however, it is difficult to implement due to the need to use a differential pressure and does not provide high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ деэмульсации газоводонефтяной эмульсии, включающий подачу газоводонефтяной эмульсии под топочное устройство нагревательного отсека сепаратора, нагрев, разрушение и укрупнение глобул нефти и воды, разгазирование, отвод газа, подачу нефтеводяной смеси через и сквозь перфорированные перегородки и распределитель в отстойный отсек, окончательное разделение на нефть и воду, отбор нефти и воды (Авторское свидетельство СССР 709113, опубл. 15.01.80 - прототип). Closest to the invention, the technical essence is a method for demulsifying a gas-oil-oil emulsion, comprising supplying a gas-oil-oil emulsion under the furnace unit of the heating compartment of the separator, heating, breaking and enlarging the globules of oil and water, degassing, gas removal, supplying the oil-water mixture through and through the perforated partitions and distributor to sediment compartment, the final separation of oil and water, the selection of oil and water (USSR Author's Certificate 709113, publ. 15.01.80 - prototype).
Известный способ не обеспечивает высокой эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, обладает высокими энергозатратами. The known method does not provide high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, has high energy consumption.
В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии и снижения энергозатрат. The proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions and reducing energy consumption.
Задача решается тем, что в способе дегазации и обезвоживания нефти, включающем гравитационное разделение газоводонефтяной эмульсии в двухсекционном сепараторе с нагревом, согласно изобретению ввод газоводонефтяной эмульсии выполняют в первой секции сепаратора, а нагрев - во второй, в первой секции производят отделение от нефти свободного газа и свободной воды, во второй секции - отделение от нефти растворенного газа и эмульгированной воды, для чего сообщают первую и вторую секции сепаратора через две перегородки, первая из которых перфорирована в верхней части и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, а вторая перфорирована в верхней части на меньшую высоту и установлена с большим зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, чем первая перегородка, и частично перфорирована в нижней части, сверху обеспечивают прохождение газа из первой и второй секций в пространство между перегородками через перфорационные отверстия первой и второй перегородки, обеспечивают прохождение нефти из первой секции во вторую сверху через перфорационные отверстия первой перегородки, через зазор между перегородками и под второй перегородкой, обеспечивают прохождение воды снизу под первой и второй перегородкой, в секции нагрева организуют движение разделяемой смеси вдоль сепаратора и циркуляцию в вертикальной плоскости, отбор отсепарированного газа выполняют между перегородками, отбор воды - во второй секции вблизи от перегородок, отбор нефти - во второй секции. The problem is solved in that in the method of degassing and dehydration of oil, which includes gravitational separation of a gas-oil emulsion in a two-section separator with heating, according to the invention, the gas-oil emulsion is introduced in the first section of the separator, and in the second, in the first section, free gas is separated from the oil and free water, in the second section - separation of dissolved gas and emulsified water from oil, for which the first and second sections of the separator are reported through two partitions, the first of which is perf it is installed in the upper part and installed with a gap to the lower generatrix of the separator body, and the second is perforated in the upper part to a lower height and installed with a larger gap to the lower generatrix of the separator body than the first partition, and partially perforated in the lower part; the first and second sections into the space between the partitions through the perforations of the first and second partitions, allow oil to pass from the first section to the second from above through the perforations the ditch of the partition, through the gap between the partitions and under the second partition, ensure the passage of water from below under the first and second partition, in the heating section organize the movement of the separated mixture along the separator and circulation in the vertical plane, the selection of the separated gas is performed between the partitions, the selection of water in the second section close to partitions, oil extraction - in the second section.
Дегазацию и обезвоживание нефти дополнительно осуществляют в, по крайней мере, одном дополнительном сепараторе, имеющeм одну секцию нагрева, до температуры большей, чем в предыдущем сепараторе. Degassing and dehydration of oil is additionally carried out in at least one additional separator having one heating section to a temperature higher than in the previous separator.
Дегазацию и обезвоживание нефти дополнительно осуществляют в, по крайней мере, одном дополнительном сепараторе, имеющeм две секции нагрева, до температуры в каждой последующей секции большей, чем в предыдущей. The degassing and dehydration of the oil is additionally carried out in at least one additional separator having two heating sections, to a temperature in each subsequent section greater than in the previous one.
Нагрев разделяемой смеси на последней ступени осуществляют с помощью нагреваемого вне сепаратора теплоносителя, а на предыдущих ступенях - потоком нефти, воды или теплоносителя с последующего сепаратора или последующей секции сепаратора. The shared mixture is heated in the last stage using a heat carrier that is heated outside the separator, and in the previous steps with a stream of oil, water or coolant from a subsequent separator or subsequent separator section.
Известна установка для деэмульсации нефти, включающая горизонтальный корпус, нагреватель, поперечные перегородки, вертикальную перегородку, не доходящую до верха и низа корпуса, снабженную переливным козырьком, отстойную камеру, камеру нагрева, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии и вывода газа, воды и нефти (Авторское свидетельство СССР 747490, опубл. 15.07.80). A known installation for oil demulsification, including a horizontal housing, a heater, transverse partitions, a vertical partition that does not reach the top and bottom of the housing, is equipped with an overflow visor, a settling chamber, a heating chamber, nozzles for the input of gas-oil emulsion and the outlet of gas, water and oil (Copyright certificate USSR 747490, publ. 15.07.80).
Известная установка не обеспечивает высокой эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, обладает высокими энергозатратами. Аппарат имеет малый межремонтный период и высокую пожароопасность. The known installation does not provide high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, has high energy consumption. The device has a short overhaul period and high fire hazard.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аппарат для деэмульсации газоводонефтяной эмульсии (сепаратор), включающий горизонтальный корпус, нагреватель, поперечные перфорированные перегородки, не доходящие поочередно до верха и низа корпуса, отстойную камеру, камеру нагрева, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии и вывода газа, воды и нефти (Авторское свидетельство СССР 709113, опубл. 15.01.80 - прототип). Closest to the invention in technical essence is an apparatus for demulsifying a gas-oil-oil emulsion (separator), comprising a horizontal body, a heater, transverse perforated partitions not alternately reaching the top and bottom of the body, a settling chamber, a heating chamber, gas-oil-oil emulsion inlet and gas outlet pipes, water and oil (USSR Author's Certificate 709113, publ. 15.01.80 - prototype).
Известный аппарат не обеспечивает высокой эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, обладает высокими энергозатратами. Аппарат имеет малый межремонтный период и высокую пожароопасность. The known apparatus does not provide high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, has high energy consumption. The device has a short overhaul period and high fire hazard.
В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, снижения энергозатрат, увеличения межремонтного периода и снижения пожароопасности. The proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, reducing energy consumption, increasing the overhaul period and reducing fire hazard.
Задача решается тем, что в сепараторе для дегазации и обезвоживания нефти, включающем горизонтальный корпус, нагреватель, поперечные перфорированные перегородки, отстойную секцию, секцию нагрева, патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии, вывода газа, воды и нефти, согласно изобретению патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии размещен в первой секции сепаратора, нагреватель размещен во второй секции сепаратора, нагреватель выполнен в виде, по крайней мере, двух размещенных один над другим рядов параллельных труб, соединенных по торцам горизонтальными коллекторами, верхний из горизонтальных коллекторов соединен с патрубком ввода теплоносителя, нижний из горизонтальных коллекторов соединен с патрубком вывода теплоносителя, горизонтальные коллекторы соседних по высоте рядов труб соединены друг с другом со стороны, противоположной патрубкам для ввода и вывода теплоносителя, трубы в каждом ряду установлены с уклоном от входного коллектора к выходному, на разделе первой и второй секций сепаратора установлены поперечные перфорированные перегородки, первая из которых перфорирована в верхней части и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, а вторая перфорирована в верхней части на меньшую высоту и установлена с большим зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, чем первая перегородка, и частично перфорирована в нижней части, патрубок вывода газа размещен в верхней части между перегородками, патрубок вывода воды размещен во второй секции вблизи от перегородок, патрубок вывода нефти размещен в торце второй секции. The problem is solved in that in the separator for degassing and dehydration of oil, including a horizontal casing, a heater, transverse perforated partitions, a settling section, a heating section, gas-oil-oil emulsion inlet, gas, water and oil outlet, according to the invention, the gas-oil emulsion inlet is located in the first separator sections, the heater is placed in the second separator section, the heater is made in the form of at least two rows of parallel pipes placed one above the other, connected at the ends horizontal collectors, the top of the horizontal collectors is connected to the coolant inlet pipe, the bottom of the horizontal collectors is connected to the coolant outlet pipe, the horizontal collectors of the rows of pipes adjacent in height are connected to each other from the side opposite to the coolant inlet and outlet pipes, the pipes in each row are installed with a slope from the input collector to the output, transverse perforated partitions are installed on the section of the first and second sections of the separator, the first of which is not it is perforated in the upper part and installed with a gap to the lower generatrix of the separator body, and the second is perforated in the upper part to a lower height and installed with a larger gap to the lower generatrix of the separator body than the first partition, and partially perforated in the lower part, the gas outlet pipe is placed in the upper part between the partitions, the water outlet pipe is located in the second section close to the partitions, the oil outlet pipe is placed at the end of the second section.
Сущность изобретения
При дегазации и обезвоживании нефти проводят гравитационное разделение газоводонефтяной эмульсии в двухсекционном сепараторе с нагревом. При этом не всегда удается обеспечить высокую эффективность процесса разделения газоводонефтяной эмульсии. Применяемые аппараты имеют малый межремонтный период и высокую пожароопасность.SUMMARY OF THE INVENTION
When degassing and dehydration of oil carry out gravitational separation of gas-oil emulsions in a two-section separator with heating. However, it is not always possible to ensure high efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions. Applied devices have a short overhaul period and high fire hazard.
В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, снижения энергозатрат, увеличения межремонтного периода и снижения пожароопасности. The proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, reducing energy consumption, increasing the overhaul period and reducing fire hazard.
Для этого ввод газоводонефтяной эмульсии выполняют в первой секции сепаратора, а нагрев - во второй. В первой секции производят отделение от нефти свободного газа и свободной воды, во второй секции - отделение от нефти растворенного газа и эмульгированной воды. При этом снижаются энергозатраты на нагрев, поскольку из нагрева исключается нагрев свободного газа и свободной воды (теплоемкость воды в 2 раза больше теплоемкости нефти), т.е. нагревают только нефть, растворенный газ и эмульгированную воду. For this, the gas-oil emulsion is introduced in the first section of the separator, and heating in the second. In the first section, free gas and free water are separated from oil, and in the second section, dissolved gas and emulsified water are separated from oil. At the same time, energy costs for heating are reduced, since heating of free gas and free water is excluded from heating (the heat capacity of water is 2 times the heat capacity of oil), i.e. only oil, dissolved gas and emulsified water are heated.
Обеспечивают сообщение между первой и второй секцией сепаратора через поперечные перфорированные перегородки, первая из которых перфорирована в верхней части и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, а вторая перфорирована в верхней части на меньшую высоту и установлена с большим зазором к нижней образующей корпуса сепаратора, чем первая перегородка, и частично перфорирована в нижней части. Сверху обеспечивают прохождение газа из первой и второй секций в пространство между перегородками через перфорационные отверстия первой и второй перегородки, обеспечивают прохождение нефти из первой секции во вторую сверху через перфорационные отверстия первой перегородки, через зазор между перегородками и под второй перегородкой, обеспечивают прохождение воды снизу под первой и второй перегородкой. Provide communication between the first and second separator sections through transverse perforated partitions, the first of which is perforated in the upper part and installed with a gap to the lower generatrix of the separator body, and the second is perforated in the upper part to a lower height and installed with a large gap to the lower generatrix of the separator body, than the first partition, and partially perforated in the lower part. From above, gas passes from the first and second sections into the space between the partitions through the perforations of the first and second partitions, oil passes from the first section to the second from above through the perforations of the first partition, through the gap between the partitions and under the second partition, and water flows from below under the first and second partition.
Перфорация нижней части второй перегородки намного повышает устойчивость работы сепаратора за счет исключения "запирания" потока нефти при повышении уровня воды в сепараторе выше оптимального значения. Одновременно при этом повышается степень равномерности распределения потока нефти по поперечному сечению сепаратора в зазоре между уровнем воды и верхом отверстий перфорации. При отсутствии перфорации неравномерность потока в этом случае обуславливается погрешностями изготовления и монтажа сепаратора, неизбежными на практике. Perforation of the lower part of the second partition greatly increases the stability of the separator by eliminating the "blocking" of the oil flow when the water level in the separator rises above the optimum value. At the same time, the degree of uniformity of the distribution of oil flow over the cross section of the separator in the gap between the water level and the top of the perforation holes increases. In the absence of perforation, the non-uniformity of the flow in this case is caused by errors in the manufacture and installation of the separator, which are unavoidable in practice.
Перфорация верхней части первой и второй перегородок способствует отделению жидкости от газа за счет повышения степени равномерности поля скоростей потока газа по поперечному сечению сепаратора. Perforation of the upper part of the first and second partitions contributes to the separation of liquid from gas by increasing the degree of uniformity of the field of gas flow velocities over the cross section of the separator.
В секции нагрева нагревают разделяемую смесь от стенок труб нагревателя. Теплоносителем могут служить вода, антифриз, термомасло, обезвоженная нефть или вода со следующей ступени разделения газоводонефтяной эмульсии и т.п. Организуют движение разделяемой смеси вдоль сепаратора и циркуляцию в вертикальной плоскости. При этом увеличивается теплообмен и облегчается разделение смеси на газ, воду и нефть. За счет замены теплоносителя с топочного газа (в прототипе) на применяемые теплоносители удается снизить пожароопасность сепаратора и увеличить межремонтный период с 3-4 мес до 2 лет и более. In the heating section, the shared mixture is heated from the walls of the heater tubes. The coolant may be water, antifreeze, thermal oil, dehydrated oil or water from the next stage of separation of gas-oil emulsion, etc. Organize the movement of the separated mixture along the separator and circulation in a vertical plane. This increases heat transfer and facilitates the separation of the mixture into gas, water and oil. By replacing the coolant from the flue gas (in the prototype) with the coolants used, it is possible to reduce the fire hazard of the separator and increase the overhaul period from 3-4 months to 2 years or more.
Отбор отсепарированного газа выполняют между перегородками, т.е. в месте подхода газа из первой и второй секции. Отбор воды выполняют во второй секции вблизи от перегородок, т.е. в месте наиболее интенсивного подхода воды из двух секций. Отбор нефти выполняют во второй секции - конечной точке сепарации. The selection of the separated gas is performed between the partitions, i.e. in the place of approach of gas from the first and second sections. The selection of water is performed in the second section near the partitions, i.e. in place of the most intense approach of water from two sections. The selection of oil is performed in the second section - the final point of separation.
На фиг. 1 представлен сепаратор для дегазации и обезвоживания нефти, продольный разрез; на фиг. 2 - первая поперечная перфорированная перегородка; на фиг. 3 - вторая поперечная перфорированная перегородка, на фиг. 4 - схема сепарирования с двухступенчатым нагревом, на фиг. 5 - схема сепарирования с трехступенчатым нагревом. In FIG. 1 shows a separator for degassing and dehydration of oil, a longitudinal section; in FIG. 2 - the first transverse perforated partition; in FIG. 3 - the second transverse perforated partition, in FIG. 4 shows a separation scheme with two-stage heating; FIG. 5 is a separation scheme with three-stage heating.
Сепаратор для дегазации и обезвоживания нефти (фиг. 1) содержит горизонтальный корпус 1, разделенный на первую отстойную секцию 2 и вторую секцию нагрева 3 первой 4 и второй 5 перфорированными перегородками. Первая перфорированная перегородка 4 (фиг. 2) перфорирована в верхней части на высоту h1 и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора 1 высотой h2. Вторая перфорированная перегородка 5 (фиг. 3) перфорирована в верхней части на высоту h3 и снизу на высоту h4 и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора 1 высотой h5. Сепаратор снабжен нагревателем 6, размещенным в центральной части второй секции 3. Патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 7 размещен в первой отстойной секции 2, патрубок вывода газа 8 размещен над перегородками 4 и 5, патрубок вывода воды 9 размещен во второй секции нагрева 3 вблизи от перегородки 5, патрубок вывода нефти 10 размещен в торце второй секции нагрева 3. Нагреватель 6 выполнен в виде, по крайней мере, двух размещенных один над другим рядов параллельных труб 11 и 12, соединенных по торцам горизонтальными коллекторами 13, 14, 15 и 16. Верхний из горизонтальных коллекторов 13 соединен с патрубком ввода теплоносителя 17. Нижний из горизонтальных коллекторов 14 соединен с патрубком вывода теплоносителя 18. Горизонтальные коллекторы 15 и 16 соседних по высоте рядов труб 11 и 12 соединены друг с другом трубами 19 со стороны, противоположной патрубкам для ввода 17 и вывода теплоносителя 18. Трубы 11 и 12 в каждом ряду установлены с уклоном от входного коллектора 13 к выходному 14.The separator for degassing and dehydration of oil (Fig. 1) contains a horizontal housing 1, divided into the first settling section 2 and the second heating section 3 of the first 4 and second 5 perforated partitions. The first perforated partition 4 (Fig. 2) is perforated in the upper part to a height of h 1 and is installed with a gap to the lower generatrix of the separator housing 1 with a height of h 2 . The second perforated partition 5 (Fig. 3) is perforated in the upper part to a height of h 3 and from below to a height of h 4 and is installed with a gap to the lower generatrix of the separator housing 1 with a height of h 5 . The separator is equipped with a
Сепаратор работает следующим образом. The separator works as follows.
Через патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 7 в первую отстойную секцию 2 подают газоводонефтяную эмульсию. В первой отстойной секции 2 при исходной температуре из газоводонефтяной эмульсии выделяются свободный газ и свободная вода. Газ поднимается в верхнюю часть корпуса сепаратора 1 и скапливается в объеме над первой 4 и второй 5 перфорированными перегородками. Вода, плотность которой больше плотности нефти, опускается в нижнюю часть корпуса сепаратора 1. Сообщение между первой 2 и второй секцией 3 сепаратора обеспечивают через перегородки 4 и 5. Нефть переливается через первую перегородку 4, проходит по зазору между перегородками 4 и 5, через перфорированную нижнюю часть перегородки 5 и зазор между перегородкой 5 и уровнем воды поступает во вторую секцию нагрева 3. Through the pipe input gas-oil emulsion 7 in the first settling section 2 serves gas-oil emulsion. In the first settling section 2, free gas and free water are released from the gas-oil emulsion at the initial temperature. Gas rises to the upper part of the separator housing 1 and accumulates in volume above the first 4 and second 5 perforated partitions. Water, whose density is greater than the density of oil, falls into the lower part of the separator body 1. The communication between the first 2 and second section 3 of the separator is provided through
Поскольку высота h3 меньше высоты h1 и высота h5 больше высоты h2 и присутствует высота h4, жидкость может пройти из первой отстойной секции 2 во вторую секцию нагрева 3 только под перегородкой 5 и через отверстия перфорации на высоте h1. Во второй секции нагрева 3 разделяемую смесь нагревают нагревателем 6. Теплоносителем является вода. За счет подачи газоводонефтяной эмульсии в первую отстойную секцию 2 через патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 7 и отбора нефти из второй секции нагрева 3 через патрубок вывода нефти 10, размещенный в торце второй секции нагрева 3, организуют поток жидкости вдоль корпуса сепаратора 1. За счет расположения нагревателя 6 в центральной части второй секции нагрева 3 организуют вертикальное движение жидкости от центра вверх и по стенкам корпуса сепаратора 1 вниз. Во второй секции нагрева 3 происходит отделение от нефти растворенного газа и эмульгированной воды. При нагреве снижается растворимость газа в нефти и из нее выделяется дополнительное количество газа. Одновременно снижается устойчивость водонефтяной эмульсии и из нефти выпадает в нижнюю часть сепаратора дополнительное количество воды. Особенно интенсивно процесс деэмульсации идет на горячей поверхности нагревателя 6. Перфорация перегородок 4 и 5 в верхней части способствует прохождению выделяющегося газа из первой 2 и второй секции 3 к патрубку вывода газа 8, размещенному над перегородками 4 и 5. Зазор между перегородками 4 и 5 и нижней образующей основания корпуса сепаратора 1 обеспечивает прохождение воды из первой секции 2 во вторую 3 и из второй секции 3 к патрубку вывода воды 9.Since the height h 3 is less than the height h 1 and the height h 5 is greater than the height h 2 and the height h 4 is present, the liquid can pass from the first settling section 2 into the second heating section 3 only under the
Выполнение нагревателя 6 в виде, по крайней мере, двух размещенных один над другим рядов параллельных труб 11 и 12, соединенных по торцам горизонтальными коллекторами 13, 14, 15 и 16, способствует равномерному распространению тепла по второй секции нагрева 3. Соединение верхнего из горизонтальных коллекторов 13 с патрубком ввода теплоносителя 17 и нижнего из горизонтальных коллекторов 14 с патрубком вывода теплоносителя 18, соединение горизонтальных коллекторов 15 и 16 соседних по высоте рядов труб 11 и 12 друг с другом трубами 19 со стороны, противоположной патрубкам для ввода 17 и вывода теплоносителя 18 и установление труб 11 и 12 в каждом ряду с уклоном от входного коллектора 13 к выходному 14 обеспечивают совпадение вынужденного движения по трубам потока теплоносителя, прокачиваемого через нагреватель 6, с естественным движением вниз охлаждающегося по ходу движения в трубах потока. Кроме того, это уменьшает скапливание отложений внутри труб и обеспечивает опорожнение труб при остановках, при пропарке и промывке труб во время ремонта. The implementation of the
Дегазацию и обезвоживание нефти возможно осуществлять в, по крайней мере, одном дополнительном сепараторе, имеющем одну секцию нагрева до температуры большей, чем в предыдущем сепараторе (фиг. 4), или в, по крайней мере, одном дополнительном сепараторе, имеющем две секции нагрева до температуры в каждой последующей секции большей, чем в предыдущей (фиг. 5). Нагрев разделяемой смеси на последней ступени возможно осуществлять с помощью нагреваемого вне сепаратора теплоносителя, а на предыдущих ступенях - потоком нефти, воды или теплоносителя с последующего сепаратора или последующей секции сепаратора. Degassing and dehydration of oil can be carried out in at least one additional separator having one section of heating to a temperature higher than in the previous separator (Fig. 4), or in at least one additional separator having two sections of heating to the temperature in each subsequent section is greater than in the previous one (Fig. 5). It is possible to heat the mixture to be separated at the last stage using a heat carrier heated outside the separator, and at the previous stages with a stream of oil, water or coolant from a subsequent separator or subsequent separator section.
Снижение энергозатрат при осуществлении способа достигается не только за счет уменьшения энергозатрат на нагрев свободной воды в секции 2, но и за счет более эффективной утилизации тепла нагретой сепарированной нефти, нагретой сепарированной воды или отработанного теплоносителя при их использовании в качестве теплоносителя на предыдущей ступени нагрева. The reduction of energy consumption during the implementation of the method is achieved not only by reducing the energy consumption for heating free water in section 2, but also due to more efficient utilization of the heat of heated separated oil, heated separated water or waste heat carrier when they are used as a coolant in the previous heating stage.
Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Проводят предварительную дегазацию и обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с содержанием воды 60 мас.%, содержанием газа 75 м3/т и температурой входа 15oС в сепараторе согласно фиг. 1 - 3 в соответствии с описанным выше. Сепаратор для дегазации и обезвоживания нефти выполнен длиной 17750 мм, диаметром 3200 мм. Корпус 1 сепаратора разделен на первую отстойную секцию 2 и вторую секцию нагрева 3 первой 4 и второй 5 перфорированными перегородками. Первая перфорированная перегородка 4 перфорирована 256 отверстиями диаметром 30 мм в верхней части на высоту h1=960 мм и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора 1 высотой h2=400 мм. Вторая перфорированная перегородка 5 перфорирована 106 отверстиями диаметром 30 мм в верхней части на высоту h3=510 мм, перфорирована 128 отверстиями диаметром 30 мм снизу на высоту h4=270 мм и установлена с зазором к нижней образующей корпуса сепаратора 1 высотой h5=800 мм. Сепаратор снабжен нагревателем 6, размещенным в центральной части второй секции 3. Нагреватель 6 выполнен в виде двух размещенных один над другим рядов параллельных труб 11 и 12, соединенных по торцам горизонтальными коллекторами 13, 14, 15 и 16. Температуру во второй секции нагрева поддерживают на уровне 35oС. Через патрубок ввода теплоносителя 17 в нагреватель 6 подают теплоноситель - нагретую воду, через патрубок вывода теплоносителя 18 нагретую воду отводят от нагревателя 6.Case Studies
Example 1. Preliminary degassing and dewatering of a gas-oil-oil emulsion with a water content of 60 wt.%, A gas content of 75 m 3 / t and an inlet temperature of 15 ° C. in the separator according to FIG. 1 to 3 as described above. The separator for degassing and dehydration of oil is made 17750 mm long, 3200 mm in diameter. The separator housing 1 is divided into the first settling section 2 and the second heating section 3 of the first 4 and second 5 perforated partitions. The first perforated partition 4 is perforated with 256 holes with a diameter of 30 mm in the upper part to a height of h 1 = 960 mm and installed with a gap to the lower generatrix of the separator housing 1 with a height of h 2 = 400 mm. The second
Сепарацию и обезвоживание проводят, как описано выше. Separation and dehydration are carried out as described above.
В результате сепарации по предложенному техническому решению содержание воды в нефти составляет 8%, что удовлетворяет требованиям к предварительному обезвоживанию. Сепаратор обеспечивает дегазацию и обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с производительностью 3000 т/сут. Такого же содержания воды удается достичь, применяя известные сепараторы, но с производительностью порядка 1300-1400 т/сут. As a result of separation according to the proposed technical solution, the water content in oil is 8%, which meets the requirements for preliminary dehydration. The separator provides degassing and dehydration of gas-oil emulsions with a capacity of 3000 tons / day. The same water content can be achieved using known separators, but with a capacity of about 1300-1400 t / day.
Пример 2. Выполняют дегазацию и глубокое обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с содержанием воды 15%, как в примере 1, с дополнительной дегазацией и обезвоживанием в одном дополнительном сепараторе, имеющем только одну секцию нагрева с температурой большей, чем в предыдущем сепараторе. Во втором сепараторе нефть догревают до температуры 45oС, в первом сепараторе на выходе в секции нагрева температура равна 25oС, в первой секции ввода первого сепаратора температура равна 15oС.Example 2. Degassing and deep dehydration of a gas-oil emulsion with a water content of 15%, as in example 1, with additional degassing and dehydration in one additional separator having only one heating section with a temperature higher than in the previous separator, are performed. In the second separator, the oil is heated to a temperature of 45 o C, in the first separator at the outlet in the heating section, the temperature is 25 o C, in the first section of the input of the first separator the temperature is 15 o C.
Схема соединения сепараторов показана на фиг. 4. The connection diagram of the separators is shown in FIG. 4.
Сепаратор 20, выполненный в соответствии с фиг. 1, последовательно соединен с сепаратором 21. Сепаратор 21 выполнен однокамерным с нагревателем 22 конструкции, аналогичной нагревателю 6 на фиг. 1. В сепараторе 21 патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 23 и патрубок вывода нефти 24 размещены в торцах, патрубок вывода газа 25 размещен в верхней части, патрубок вывода воды 26 размещен в нижней части. Патрубок вывода нефти 10 сепаратора 20 соединен с патрубком ввода газоводонефтяной эмульсии 23 сепаратора 21. Патрубок вывода нефти 24 сепаратора 21 соединен с патрубком ввода теплоносителя 17 сепаратора 20. Патрубок вывода теплоносителя 18 сепаратора 20 соединен с трубопроводом вывода подготовленной нефти. Патрубок ввода теплоносителя 27 нагревателя 22 сепаратора 21 соединен с подводом теплоносителя - нагретой воды. Патрубок вывода теплоносителя 28 сепаратора 21 соединен с отводом теплоносителя. The
Дегазацию и обезвоживание нефти проводят следующим образом. Degassing and dehydration of oil is carried out as follows.
Через патрубок вывода нефти 10 сепаратора 20, соединенный с патрубком ввода газоводонефтяной эмульсии 23 сепаратора 21, нефть после сепарации в сепараторе 20 подают в сепаратор 21. Через патрубок ввода теплоносителя 27 нагревателя 22 в сепаратор 21 подают теплоноситель - нагретую воду, а через патрубок вывода теплоносителя 28 отводят теплоноситель. Нефть нагревают в сепараторе 21. Производят разделение нефти на газ, воду и очищенную нагретую нефть. Газ отводят через патрубок вывода газа 25, воду отводят через патрубок вывода воды 26. Очищенную нагретую нефть направляют через патрубок вывода нефти 24 сепаратора 21, соединенный с патрубком ввода теплоносителя 17 сепаратора 20, в нагреватель 6 сепаратора 20. Очищенная нагретая нефть служит теплоносителем для нагревателя 6. После прохождения нагревателя 6 через патрубок вывода теплоносителя 18 сепаратора 20 нефть направляют в трубопровод отбора нефти. Through the
В результате сепарации по предложенному техническому решению содержание воды в нефти составляет 0,3%, что удовлетворяет требованиям к глубокому обезвоживанию. Сепаратор обеспечивает дегазацию и обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с производительностью 3000 т/сут. Такого же содержания воды удается достичь, применяя известные сепараторы, но с производительностью порядка 1300-1400 т/сут. As a result of separation according to the proposed technical solution, the water content in oil is 0.3%, which meets the requirements for deep dehydration. The separator provides degassing and dehydration of gas-oil emulsions with a capacity of 3000 tons / day. The same water content can be achieved using known separators, but with a capacity of about 1300-1400 t / day.
Пример 3. Выполняют дегазацию и глубокое обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с содержанием воды 15%, как в примере 1, с дополнительной дегазацией и обезвоживанием в одном дополнительном сепараторе, имеющем две секции нагрева, с температурой большей, чем в предыдущем сепараторе. Температура во второй секции второго сепаратора равна 55oС, температура в первой секции второго сепаратора равна 35oС, температура в секции нагрева первого сепаратора равна 22oС, в первой секции ввода первого сепаратора температура равна 15oС.Example 3. Degassing and deep dehydration of gas-oil emulsions with a water content of 15%, as in example 1, with additional degassing and dehydration in one additional separator having two heating sections, with a temperature higher than in the previous separator, are performed. The temperature in the second section of the second separator is 55 o C, the temperature in the first section of the second separator is 35 o C, the temperature in the heating section of the first separator is 22 o C, in the first section of the input of the first separator the temperature is 15 o C.
Схема соединения сепараторов показана на фиг. 5. The connection diagram of the separators is shown in FIG. 5.
Сепаратор 20, выполненный в соответствии с фиг. 1, последовательно соединен с сепаратором 29. Сепаратор 29 выполнен двухсекционным с нагревателями 30 и 31 конструкции, аналогичной нагревателю 6 на фиг. 1. В сепараторе 29 патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 32 и патрубок вывода нефти 33 размещены в торцах, патрубок вывода газа 34 размещен в верхней части, патрубок вывода воды 35 размещен в нижней части. Патрубок вывода нефти 10 сепаратора 20 соединен с патрубком ввода газоводонефтяной эмульсии 32 сепаратора 29. Патрубок вывода нефти 33 сепаратора 29 соединен с патрубком ввода теплоносителя 17 сепаратора 20. Патрубок вывода теплоносителя 18 сепаратора 20 соединен с трубопроводом отбора подготовленной нефти. Патрубок ввода теплоносителя 36 нагревателя 31 сепаратора 29 соединен с подводом теплоносителя - нагретой воды. Патрубок вывода теплоносителя 37 нагревателя 31 сепаратора 29 соединен с патрубком ввода теплоносителя 38 нагревателя 30 сепаратора 29. Патрубок вывода теплоносителя 39 нагревателя 30 сепаратора 29 соединен с трубопроводом отвода теплоносителя. The
Дегазацию и обезвоживание нефти проводят следующим образом. Degassing and dehydration of oil is carried out as follows.
Через патрубок вывода нефти 10 сепаратора 20, соединенный с патрубком ввода газоводонефтяной эмульсии 32 сепаратора 29, нефть после сепарации в сепараторе 20 подают в сепаратор 29. Через патрубок ввода теплоносителя 36 в нагреватель 31 сепаратора 29 подают теплоноситель - нагретую воду, через патрубок вывода теплоносителя 37 отводят теплоноситель от нагревателя 31 и подают через патрубок 38 в нагреватель 30. Через патрубок 39 теплоноситель отводят из нагревателя 30 сепаратора 29. Нефть нагревают в сепараторе 29. Производят разделение нефти на газ, воду и очищенную нагретую нефть. Газ отводят через патрубок вывода газа 34. Воду отводят через патрубок 35. Через патрубок вывода нефти 33 нагретую нефть подают из сепаратора 29 через патрубок ввода теплоносителя 17 в нагреватель 6 и отводят охлажденную нефть из нагревателя 6 через патрубок вывода теплоносителя 18 в трубопровод отбора подготовленной нефти. Through the
Таким образом, нефть, очищенную и нагретую в сепараторе 29, используют как теплоноситель для нагрева нефти в сепараторе 20. Thus, the oil refined and heated in the
В результате сепарации по предложенному техническому решению содержание воды в нефти составляет 0,3%, что удовлетворяет требованиям к глубокому обезвоживанию. Сепаратор обеспечивает дегазацию и обезвоживание газоводонефтяной эмульсии с производительностью 3000 т/сут. Такого же содержания воды удается достичь, применяя два известных последовательных сепаратора с конечной температурой нагрева 55oС, но с производительностью порядка 1300-1400 т/сут.As a result of separation according to the proposed technical solution, the water content in oil is 0.3%, which meets the requirements for deep dehydration. The separator provides degassing and dehydration of gas-oil emulsions with a capacity of 3000 tons / day. The same water content can be achieved by using two well-known sequential separators with a final heating temperature of 55 o C, but with a capacity of about 1300-1400 t / day.
Применение предложенного способа и устройства позволит повысить эффективность процесса разделения газоводонефтяной эмульсии, снизить энергозатраты, увеличить межремонтный период и снизить пожароопасность. The application of the proposed method and device will improve the efficiency of the process of separation of gas-oil emulsions, reduce energy consumption, increase the overhaul period and reduce fire hazard.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128476/03A RU2206734C1 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002128476/03A RU2206734C1 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2206734C1 true RU2206734C1 (en) | 2003-06-20 |
Family
ID=29212314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002128476/03A RU2206734C1 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2206734C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244116C1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Oil extractive device |
| RU2314263C2 (en) * | 2006-02-20 | 2008-01-10 | Открытое акционерное общество "Иделойл" (ОАО "Иделойл") | Method of purification of the oil-polluted waste waters |
| RU2544936C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Separator for intrafield oil treatment |
| RU2568665C1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Settling reservoir for intra-field oil treatment before hot dehydration |
| RU2568663C1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment |
| RU175356U1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-12-01 | Акционерное общество "ВНИИНЕФТЕМАШ" | Oil and gas separator |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3950245A (en) * | 1974-06-05 | 1976-04-13 | Vagab Safarovich Aliev | Method of breaking down oil emulsions |
| SU1234595A1 (en) * | 1984-12-10 | 1986-05-30 | Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Installation for preparing working fluid for hydraulically driven deep-well pumps |
| US4904345A (en) * | 1986-12-03 | 1990-02-27 | Mccants Malcolm | Method and apparatus for cleaning petroleum emulsion |
| RU2092690C1 (en) * | 1996-01-29 | 1997-10-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Method for preparing gas-condensate mixture to transportation |
| RU2103501C1 (en) * | 1995-10-31 | 1998-01-27 | Акционерное общество открытого типа "Ратон" | Separation unit |
| RU2119050C1 (en) * | 1997-11-11 | 1998-09-20 | Закрытое акционерное общество "ПИК и Ко" | Method for treating oil at oil well |
| RU2119049C1 (en) * | 1996-12-15 | 1998-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Method of preparing gas-condensate mixture to transportation |
| RU2128772C1 (en) * | 1998-06-15 | 1999-04-10 | Уренгойское производственное объединение имени С.А.Оруджева "Уренгойгазпром" Российского акционерного общества "Газпром" | Method of preparing gas-condensate mixture for transportation |
| RU2128771C1 (en) * | 1996-09-06 | 1999-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российского акционерного общества "Газпром" | Method of preparing gas-condensate mixture for transportation |
-
2002
- 2002-10-24 RU RU2002128476/03A patent/RU2206734C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3950245A (en) * | 1974-06-05 | 1976-04-13 | Vagab Safarovich Aliev | Method of breaking down oil emulsions |
| SU1234595A1 (en) * | 1984-12-10 | 1986-05-30 | Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Installation for preparing working fluid for hydraulically driven deep-well pumps |
| US4904345A (en) * | 1986-12-03 | 1990-02-27 | Mccants Malcolm | Method and apparatus for cleaning petroleum emulsion |
| RU2103501C1 (en) * | 1995-10-31 | 1998-01-27 | Акционерное общество открытого типа "Ратон" | Separation unit |
| RU2092690C1 (en) * | 1996-01-29 | 1997-10-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Method for preparing gas-condensate mixture to transportation |
| RU2128771C1 (en) * | 1996-09-06 | 1999-04-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российского акционерного общества "Газпром" | Method of preparing gas-condensate mixture for transportation |
| RU2119049C1 (en) * | 1996-12-15 | 1998-09-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий | Method of preparing gas-condensate mixture to transportation |
| RU2119050C1 (en) * | 1997-11-11 | 1998-09-20 | Закрытое акционерное общество "ПИК и Ко" | Method for treating oil at oil well |
| RU2128772C1 (en) * | 1998-06-15 | 1999-04-10 | Уренгойское производственное объединение имени С.А.Оруджева "Уренгойгазпром" Российского акционерного общества "Газпром" | Method of preparing gas-condensate mixture for transportation |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2244116C1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-01-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Oil extractive device |
| RU2314263C2 (en) * | 2006-02-20 | 2008-01-10 | Открытое акционерное общество "Иделойл" (ОАО "Иделойл") | Method of purification of the oil-polluted waste waters |
| RU2544936C1 (en) * | 2014-05-28 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Separator for intrafield oil treatment |
| RU2568665C1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Settling reservoir for intra-field oil treatment before hot dehydration |
| RU2568663C1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment |
| RU175356U1 (en) * | 2016-09-29 | 2017-12-01 | Акционерное общество "ВНИИНЕФТЕМАШ" | Oil and gas separator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104667579A (en) | Method and device for strengthening oil-water separation and coupled desalting functions in cold low pressure separator | |
| CN112354262B (en) | Single-layer cavity full-gravity-balance oil-gas-water treatment integrated device | |
| CN211486852U (en) | High-efficiency temperature-controllable gas-oil-water three-phase separator | |
| RU2206734C1 (en) | Method of degassing and dehydration of oil and separator for method embodiment | |
| CN111040805B (en) | An integrated device and method for crude oil pre-dehydration, deep dehydration and sewage oil removal | |
| CN114540076A (en) | Crude oil extraction liquid double-field processing device | |
| RU2568663C1 (en) | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment | |
| CN103320161A (en) | Method and apparatus for improving hydrogen utilization rate of hydrogenation equipment | |
| CN203360386U (en) | Device for improving hydrogen utilization rate of hydrogenation equipment | |
| CN210140556U (en) | High-efficient dewatering device of ageing crude oil vacuum flash distillation | |
| RU2238403C2 (en) | Method for oil preparation and means for realization of said method | |
| CN101676366A (en) | Thermoelectric composite crude oil processor | |
| CN220939140U (en) | Phenolate steaming and blowing system based on air floatation principle | |
| RU2090238C1 (en) | Method of treating crude oil at oil fields | |
| US2832431A (en) | Emulsion treater | |
| CN112358891B (en) | Double-layer cavity full-gravity-balance oil-gas-water treatment integrated device | |
| CN108893136A (en) | A kind of delayed coking steams out greatly the dirty oil treatment process of generation | |
| US2837213A (en) | Separator for oil, gas and water | |
| RU2135841C1 (en) | Method of operation of vacuum-building pump-and ejector plant and devices for realization of this method | |
| CN218709716U (en) | Coking residual ammonia water deoiling equipment | |
| SU1486701A1 (en) | Vacuum deaerator | |
| RU45291U1 (en) | PLANT FOR CLEANING A HYDROCARBON MIXTURE FROM HYDROGEN HYDROGEN | |
| RU2759496C1 (en) | Installation for stabilization, topping and dehydration of oil | |
| RU47247U1 (en) | PRIMARY OIL TREATMENT DEVICE | |
| CN201535160U (en) | Efficient small vertical oil-gas-water separator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051004 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060221 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061025 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111025 |