RU2369425C1 - Tubular phase separator - Google Patents
Tubular phase separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369425C1 RU2369425C1 RU2007149198/15A RU2007149198A RU2369425C1 RU 2369425 C1 RU2369425 C1 RU 2369425C1 RU 2007149198/15 A RU2007149198/15 A RU 2007149198/15A RU 2007149198 A RU2007149198 A RU 2007149198A RU 2369425 C1 RU2369425 C1 RU 2369425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- oil
- water
- gas
- emulsion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обезвоживания нефти на нефтяных промыслах.The invention relates to the field of dehydration of oil in the oil fields.
Известен трубный делитель фаз, включающий наклонную колонну с эмульсионно-принимающим коллектором, содержащим патрубок ввода эмульсии, трубопровод, установленный в нижней части колонны и содержащий патрубок для сбора воды, водоотводящие трубы, соединяющие колонну с трубопроводом, газо- и нефтеотводящие коллекторы, каждый из которых снабжен выходным патрубком. Наклонная колонна выполнена по меньшей мере в виде двух, расположенных под углом друг к другу и с одинаковым наклоном относительно горизонтальной плоскости труб с общим эмульсионно-принимающим коллектором, который выполнен ниже уровня расположения выходных патрубков газо- и нефтеотводящих коллекторов, причем патрубок ввода эмульсии выполнен ниже уровня выходного патрубка нефтеотводящего коллектора не менее чем на 1 м. При этом патрубок ввода эмульсии эмульсионно-принимающего коллектора установлен тангенциально, водоотводящие трубы выполнены вертикальными, а газоотводящий коллектор снабжен газосепаратором. Трубы наклонной колонны и водоотводящие трубы выполнены с одинаковым диаметром. (Патент РФ №2134607, МКИ В01D 19/00, B01D 17/02, 20.08.1999.) Known tube phase divider, including an inclined column with an emulsion-receiving manifold containing an emulsion inlet pipe, a pipe installed in the lower part of the column and containing a water collection pipe, drain pipes connecting the column to the pipeline, gas and oil collectors, each of which equipped with an outlet pipe. The inclined column is made in at least two, arranged at an angle to each other and with the same inclination relative to the horizontal plane of the pipes with a common emulsion-receiving manifold, which is made below the location of the outlet pipes of the gas and oil discharge manifolds, and the emulsion inlet pipe is made below the level of the outlet pipe of the oil drain manifold is not less than 1 m. In this case, the pipe for the input of the emulsion-receiver collector emulsion is installed tangentially, the drain pipes Execute the vertical, and the gas exhaust manifold is equipped with a gas separator. The pipes of the inclined column and drain pipes are made with the same diameter. (RF patent No. 2134607, MKI B01D 19/00, B01D 17/02, 08.20.1999.)
Недостатком известного устройства является низкая эффективность обезвоживания нефти, что объясняется малой поверхностью испарения газа из эмульсии и отсутствием механизма разрушения глобул водонефтяной эмульсии, образующих межфазный слой.A disadvantage of the known device is the low efficiency of oil dehydration, which is explained by the small surface of gas evaporation from the emulsion and the absence of a mechanism for the destruction of globules of oil-water emulsions forming an interphase layer.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является трубный разделитель с попутным отбором нефти и воды, состоящий из горизонтально расположенной трубы, в верхней части которой установлены патрубки для отбора нефти и газа, в нижней - патрубки для отвода воды, а внутри - разделительные поперечные перегородки, к каждой из которых шарнирно прикреплена вертикальная стенка, соединенная с механизмом регулирования отбора нефти и воды. (Авт. свид. №488595, МКИ B01D 17/02, С10G 33/06, 25.10.75. Прототип.)The closest to the claimed device in technical essence is a pipe separator with associated oil and water extraction, consisting of a horizontally located pipe, in the upper part of which there are pipes for oil and gas, in the bottom - pipes for water drainage, and inside - dividing transverse partitions , to each of which a vertical wall is pivotally attached, connected to a mechanism for regulating the selection of oil and water. (Aut. Certificate. No. 488595, MKI B01D 17/02, C10G 33/06, 10.25.75. Prototype.)
Недостатком известного устройства является сложность отбора обезвоженной нефти без захвата воды, на зеркале которой по всей длине горизонтально расположенной трубы слой нефти незначительный. Кроме того, шарнирное прикрепление вертикальных стенок для соединения с механизмом регулирования отбора нефти и воды приводит к усложнению конструкции, не повышая эффективности процесса обезвоживания нефти.A disadvantage of the known device is the difficulty of selecting dehydrated oil without trapping water, on the mirror of which the oil layer is insignificant along the entire length of the horizontally located pipe. In addition, the hinged attachment of vertical walls to connect with the mechanism for regulating the selection of oil and water leads to a complication of the design without increasing the efficiency of the oil dehydration process.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности обезвоживания нефти.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of oil dehydration.
Поставленная задача реализуется за счет того, что в трубном делителе фаз, включающем корпус в виде трубы с разделительными поперечными перегородками, патрубком ввода газоводонефтяной эмульсии, патрубком отвода газа, расположенным в верхней части трубы, патрубком отбора воды, расположенным в нижней части трубы и патрубком отбора обезвоженной нефти, корпус установлен под углом 3-5° к горизонту, снабжен продольной перегородкой в виде желоба, установленного с зазором относительно верхнего торца корпуса, длиной не более 1/3 длины трубы и размещенного выше ее оси, на нижнем торце которого установлено устройство для разрушения глобул водонефтяной эмульсии, а над верхним размещен патрубок для ввода газоводонефтяной эмульсии, который расположен в верхней части трубы ниже уровня патрубка отвода газа и отделен от него перегородкой, соединяющей верхний торец желоба с верхней частью трубы, а патрубок отбора обезвоженной нефти расположен в нижней части трубы выше уровня патрубка отбора воды, причем разделительные поперечные перегородки размещены в нижней части трубы между патрубком отбора обезвоженной нефти и патрубком отбора воды, одна из которых, отделяющая патрубок отбора обезвоженной нефти, закреплена на нижней части трубы с зазором относительно нижней поверхности желоба, а другие установлены с зазором между нижней частью трубы и нижней поверхностью желоба.The task is achieved due to the fact that in the tube phase divider, which includes a housing in the form of a pipe with dividing transverse partitions, a gas-oil-oil emulsion inlet pipe, a gas outlet pipe located in the upper part of the pipe, a water extraction pipe located in the lower part of the pipe and a sampling pipe dehydrated oil, the casing is installed at an angle of 3-5 ° to the horizon, equipped with a longitudinal partition in the form of a gutter installed with a gap relative to the upper end of the casing, not more than 1/3 of the pipe length and size above its axis, at the lower end of which there is a device for breaking globules of oil-water emulsion, and above the top there is a pipe for introducing gas-oil-oil emulsion, which is located in the upper part of the pipe below the level of the gas outlet pipe and is separated from it by a partition connecting the upper end of the gutter with the upper part of the pipe, and the pipe for the selection of dehydrated oil is located in the lower part of the pipe above the level of the pipe for water extraction, and the dividing transverse partitions are located in the lower part of the pipe between the pipe the selection of dehydrated oil and the pipe of water extraction, one of which separates the pipe for the selection of dehydrated oil, is mounted on the lower part of the pipe with a gap relative to the lower surface of the gutter, and the others are installed with a gap between the lower part of the pipe and the lower surface of the gutter.
Устройство для разрушения глобул водонефтяной эмульсии выполнено в виде решетки, закрепленной на нижнем торце желоба под углом, большим угла наклона желоба.A device for destroying globules of a water-oil emulsion is made in the form of a lattice mounted on the lower end of the gutter at an angle greater than the angle of inclination of the gutter.
Целесообразно, чтобы корпус был снабжен указателями уровня жидкости, установленными на его торцах.It is advisable that the housing was provided with liquid level indicators mounted on its ends.
Расположение корпуса трубного делителя фаз наклонно к горизонту под углом 3-5° и установка выше продольной его оси продольной перегородки в виде желоба предотвращает контакт трех выделенных фаз: газа, нефти и воды.The location of the housing of the pipe phase divider is inclined to the horizon at an angle of 3-5 ° and the installation of a longitudinal partition in the form of a gutter above its longitudinal axis prevents contact of the three selected phases: gas, oil and water.
Газоводонефтяная эмульсия, подаваемая на возвышенную часть желоба, стекает по желобу на длину 1/3 длины корпуса. При этом поверхность стекающей эмульсии увеличивается и многократно раскрывается и из газоводонефтяной эмульсии активно сепарируется газ. В процессе поступления эмульсии благодаря наклону корпуса между нижней поверхностью желоба, торцом корпуса, перегородкой, разделяющей патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии и патрубок отвода газа, и поверхностью газонефтяного контакта образуется газовый канал, расширяющийся по ходу движения газа к патрубку его отвода. Здесь газ, в результате снижения скорости движения, подвергается очистке от капельной жидкости, унесенной его потоком из зоны устройства для разрушения глобул водонефтяной эмульсии, и после этого выводится из трубного делителя потребителю.The gas-oil-water emulsion fed to the elevated part of the gutter flows down the gutter to a length of 1/3 of the length of the body. In this case, the surface of the flowing emulsion increases and opens repeatedly and the gas is actively separated from the gas-oil emulsion. In the process of emulsion arrival, due to the inclination of the housing between the lower surface of the gutter, the end of the housing, the partition separating the inlet port of the gas-oil emulsion and the outlet pipe of gas, and the surface of the gas-oil contact, a gas channel is formed, expanding in the direction of the gas to its outlet pipe. Here, the gas, as a result of a decrease in the speed of movement, is purified from the dropping liquid carried away by its stream from the zone of the device for breaking globules of the oil-water emulsion, and after that it is removed from the pipe divider to the consumer.
Разгазированная водонефтяная эмульсия при стекании по желобу приобретает энергию свободного падения, ее скорость движения возрастает. В результате создаются условия ударного разрушения об элементы устройства целостности бронирующих оболочек глобул, представляющих собой водную фазу, покрытую тонкой пленкой жидких углеводородов с адсорбированными на их поверхности механическими примесями. При этом водная фаза освобождается от бронирующих оболочек, в результате нефть эффективно обезвоживается. Угол наклона трубы 3-5° к горизонту определен опытным путем и подтвержден при испытаниях пилотной установки в промысловых условиях Мишкинского месторождения и в промышленных масштабах на Лудошурском месторождении нефти. При наклоне трубы менее 3° скорость течения газоводонефтяной эмульсии мала, поэтому режим течения эмульсии по желобу близок к ламинарному, и сепарация газа не эффективна. Из-за малого перепада угла падения эмульсии на решетку разрушение глобул осуществляется частично. В обезвоженной нефти наблюдается содержание воды более 2%. При угле наклона корпуса более 5° скорость движения эмульсии по желобу высокая, и газ не успевает сепарироваться и переходит в зону обезвоживания нефти в трубе, где он захватывает капли воды разрушенных глобул и выносит на зеркало жидкости. В обезвоженной нефти наблюдается содержание воды более 6%. Угол наклона установки решетки для разрушения глобул водонефтяной эмульсии превышает угол наклона желоба, что способствует повышению энергии падения эмульсии. Длина желоба не должна превышать более 1/3 длины корпуса, так как при большей длине решетка для разрушения глобул водонефтяной эмульсии окажется затопленной обезвоживаемой нефтью, и разрушения глобул не произойдет.Gas-oil-water emulsion, when draining along the gutter, acquires free fall energy, its speed increases. As a result, the conditions of impact fracture are created for the integrity elements of the armor shells of globules, which are the aqueous phase coated with a thin film of liquid hydrocarbons with mechanical impurities adsorbed on their surface. In this case, the aqueous phase is freed from the shells, as a result, the oil is effectively dehydrated. The angle of inclination of the pipe 3-5 ° to the horizon was determined empirically and confirmed by testing the pilot installation in the field conditions of the Mishkinsky field and on an industrial scale at the Ludoshursky oil field. If the pipe is inclined less than 3 °, the flow rate of the gas-oil emulsion is small, therefore, the flow regime of the emulsion through the trough is close to laminar, and gas separation is not effective. Due to the small difference in the angle of incidence of the emulsion on the lattice, the destruction of globules is partially carried out. In dehydrated oil, a water content of more than 2% is observed. At an angle of inclination of the case of more than 5 °, the speed of the emulsion along the trench is high, and the gas does not have time to separate and passes into the oil dehydration zone in the pipe, where it captures drops of water from the destroyed globules and brings the liquid to the mirror. In dehydrated oil, a water content of more than 6% is observed. The angle of inclination of the installation of the lattice for the destruction of the globules of the oil-water emulsion exceeds the angle of inclination of the trough, which contributes to an increase in the energy of the emulsion's fall. The length of the gutter should not exceed more than 1/3 of the length of the body, since with a longer length the lattice for the destruction of the globules of the oil-water emulsion will be flooded with dehydrated oil, and the destruction of the globules will not occur.
Расположенные в нижней части трубы между патрубком отбора обезвоженной нефти и патрубком для отбора воды разделительные поперечные перегородки обеспечивают дополнительное ступенчатое очищение нефти от воды и разделение очищенной водной и нефтяной фаз, так как нефть постепенно перетекает через верхний срез поперечных перегородок, а перетекание воды происходит по зазорам перегородок с нижней частью трубы. При этом, водная фаза, успокаиваясь и дополнительно очищаясь от нефтепродуктов, беспрепятственно поступает к патрубку отбора воды, так как находится ниже его уровня.The transverse partitions located in the lower part of the pipe between the dehydrated oil extraction pipe and the water pipe, provide additional stepwise purification of oil from water and separation of the purified water and oil phases, since oil gradually flows through the upper section of the transverse partitions, and the water flows over gaps partitions with the bottom of the pipe. At the same time, the water phase, calming down and additionally clearing of oil products, freely flows to the water intake pipe, since it is below its level.
Таким образом, техническим результатом изобретения является повышение эффективности обезвоживания нефти за счет улучшения условий разделения фаз.Thus, the technical result of the invention is to increase the efficiency of oil dehydration by improving the conditions of phase separation.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен трубный делитель фаз.The invention is illustrated in the drawing, which shows a tube phase divider.
Трубный делитель фаз состоит из корпуса 1 в виде трубы с наклоном к горизонту 3-5°, внутри которой выше ее оси длиной не более 1/3 длины трубы расположена продольная перегородка 2 в виде желоба, на нижнем торце которого, под углом, большим угла наклона желоба к горизонту, закреплена решетка для разрушения глобул водонефтяной эмульсии 3. В верхней части трубы 1 над верхним торцом желоба 2, установленным с зазором относительно торца корпуса, размещен патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии 4, выше уровня которого размещен патрубок отвода газа 5. Патрубки ввода газоводонефтяной эмульсии 4 и отвода газа 5 разделены перегородкой 6, соединяющей верхний торец желоба 2 с верхней частью трубы 1. В нижней части трубы 1 расположен патрубок отбора обезвоженной нефти 7 и ниже его уровня патрубок для отбора воды 8, между которыми в нижней части трубы размещены разделительные поперечные перегородки 9 и 10. Поперечная перегородка 9, отделяющая патрубок отбора обезвоженной нефти, закреплена к нижней части трубы без зазора и с зазором к нижней поверхности желоба 2, а другие 10 установлены с зазором между нижней частью трубы 1 и нижней поверхностью желоба 2. Корпус 1 снабжен указателями уровня жидкости 11, установленными на его торцах.The tube phase divider consists of a housing 1 in the form of a pipe with an inclination to the horizon of 3-5 °, inside of which, above its axis with a length of not more than 1/3 of the length of the pipe, there is a
Трубный делитель фаз работает следующим образом.The tube phase divider operates as follows.
Газоводонефтяная эмульсия подается по патрубку 4 в возвышенную часть трубы 1 на верхний торец желоба 2 и стекает по его поверхности к нижнему торцу. При этом из жидкой фазы сепарируется газ, а мелкие капли воды коагулируют в более крупные размеры. Выделенный из жидкой фазы газ проходит через ячейки решетки 3 и под желобом 2 по образовавшемуся газовому каналу между нижней поверхностью желоба 2, торцом корпуса 1, перегородкой 6, разделяющей патрубок ввода газоводонефтяной эмульсии и патрубок отвода газа 5, и поверхностью газонефтяного контакта удаляется через патрубок отвода газа 5. Водонефтяная эмульсия после схода с желоба 2 попадает на решетку для разрушения глобул водонефтяной эмульсии 3. Ударяясь о решетку 3, бронирующие оболочки глобул разрушаются, и капли воды в процессе отстаивания эффективно отделяются от нефтяной фазы. Вода после отстаивания собирается в нижней части трубы 1 и по зазорам поперечных перегородок 10 перетекает к патрубку отбора воды 8. Нефть, обладая меньшей плотностью, чем плотность воды, перетекая через верхний срез поперечных перегородок 9 и 10, собирается в возвышенной части трубы 1 и удаляется через патрубок отбора обезвоженной нефти 7, который находится выше уровня патрубка для отбора воды 8.A gas-oil-water emulsion is supplied through a
Поперечная перегородка 9 предотвращает смешивание отделившейся воды с нефтью. В течение всего процесса уровень жидкости в корпусе 1 отслеживают указателями уровня жидкости 11.The
Промысловые испытания трубного делителя фаз диаметром 1200 мм и длиной 30 м на Лудошурском месторождении нефти показали, что при нагрузке в 1780 м3/сут по эмульсии содержание воды снизилось с 96,8% до 1,2-1,8%, что подтверждает высокую эффективность изобретения.Field tests of a tube phase divider with a diameter of 1200 mm and a length of 30 m at the Ludoshurskoye oil field showed that when the emulsion load was 1780 m 3 / day, the water content decreased from 96.8% to 1.2-1.8%, which confirms the high the effectiveness of the invention.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007149198/15A RU2369425C1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | Tubular phase separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007149198/15A RU2369425C1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | Tubular phase separator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007149198A RU2007149198A (en) | 2009-07-10 |
| RU2369425C1 true RU2369425C1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41045294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007149198/15A RU2369425C1 (en) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | Tubular phase separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369425C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473373C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Discharge phase separator |
| RU2763097C1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-12-27 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method for preliminary discharge of produced water and a pipe phase divider for its implementation |
| RU2765477C2 (en) * | 2017-08-15 | 2022-01-31 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Separation device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4043760A (en) * | 1975-08-11 | 1977-08-23 | Hiatt Martin H | Counter current decantation apparatus |
| RU33996U1 (en) * | 2003-06-02 | 2003-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазодобывающее управление "Арланнефть" | Soothing pipeline collector |
| RU2291734C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-01-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Pipe water separator |
-
2007
- 2007-12-29 RU RU2007149198/15A patent/RU2369425C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4043760A (en) * | 1975-08-11 | 1977-08-23 | Hiatt Martin H | Counter current decantation apparatus |
| RU33996U1 (en) * | 2003-06-02 | 2003-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазодобывающее управление "Арланнефть" | Soothing pipeline collector |
| RU2291734C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-01-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") | Pipe water separator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473373C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Discharge phase separator |
| RU2765477C2 (en) * | 2017-08-15 | 2022-01-31 | Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн | Separation device |
| RU2763097C1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-12-27 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Method for preliminary discharge of produced water and a pipe phase divider for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007149198A (en) | 2009-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6709500B1 (en) | System for separating entrained liquid from a gas stream using a sloped vessel | |
| RU78087U1 (en) | HORIZONTAL SEPARATOR | |
| RU2570867C2 (en) | Device for coalescent mix separation containing two fluid phases, partially mutually immiscible and with different specific density | |
| CN102814061A (en) | Crude oil processing separator | |
| RU2369425C1 (en) | Tubular phase separator | |
| RU2015116165A (en) | MULTI-PHASE FLOW SEPARATION SYSTEM | |
| RU2385756C1 (en) | Gas separator | |
| RU2003126959A (en) | INSTALLATION FOR CLEANING OIL-CONTAINING WATERS | |
| RU2568663C1 (en) | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment | |
| RU2446001C1 (en) | Gas drying separator | |
| EP3185984B1 (en) | Phase separator using pressure differential | |
| RU2291734C2 (en) | Pipe water separator | |
| US20050016905A1 (en) | Fuel purifier | |
| RU159315U1 (en) | OIL DEGASATION AND DRAINAGE DEVICE | |
| RU2473373C1 (en) | Discharge phase separator | |
| RU2465038C1 (en) | Gas filter | |
| WO2022177470A1 (en) | Well test separator | |
| RU65785U1 (en) | SEPARATOR-DROP BATTERY FOR THIN GAS CLEANING FROM LIQUID | |
| RU2361641C1 (en) | Tube separation installation | |
| RU31338U1 (en) | Installation for oil demulsification | |
| RU2206366C1 (en) | Settler for cleaning oil-containing stratal water | |
| RU111023U1 (en) | GAS DRYING SEPARATOR FROM DROP MOISTURE | |
| RU2798097C1 (en) | Device for separating production fluid | |
| RU2812620C2 (en) | Flare separator with liquid storage device | |
| RU206160U1 (en) | Emulsion separator with additional flow demulsification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111230 |