×
20.04.2016
216.015.3679

СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ В ПРОЦЕССЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области технического обустройства нефтедобычи и предназначено, в частности, для разрушения пены с возможностью обеспечения поточных измерений количества и показателей качества скважинного флюида. В способе разрушения пены в процессе гравитационной сепарации газожидкостной смеси осуществляют подвод газожидкостной смеси в смесеприемную зону емкости, свободное стекание газожидкостной смеси в отстойную зону, отвод из емкости сепаратора жидкости и свободного газа, выделившегося из газожидкостной смеси и разрушенной пены. В смесеприемной зоне емкости создают пристенный ниспадающий поток дегазированной жидкости, принудительно отбираемой с жидкостного выхода сепаратора, а ввод газожидкостной смеси осуществляют открытым патрубком, размещенным в середине смесеприемной зоны. Образующаяся при этом пена увлекается потоком газожидкостной смеси по перегородке до встречи с пристенным потоком дегазированной жидкости, пузырьки пены преимущественно разрушаются пристенным потоком, а дальнейшее разрушение пены происходит в отстойной зоне, куда жидкость и остатки пены стекают через кольцевой зазор, и освободившийся газ выводят из верхней части емкости за пределы сепаратора. Сепаратор для реализации способа содержит емкость для гравитационной сепарации газожидкостной смеси, перегородку, установленную в емкости между смесеприемной и отстойной зонами с кольцевым зазором по стенке, патрубок для ввода газожидкостной смеси в сепаратор, размещенный над перегородкой. В корпусе смесеприемной части установлены тангенциально к его стенке штуцеры ввода дегазированной жидкости, перекачиваемой с жидкостного выхода сепаратора в его смесеприемную зону по трубопроводу возвратного контура. В перегородку, отделяющую отстойную зону от смесеприемной, встроены трубчатые каналы удаления свободного газа из отстойной зоны в смесеприемную зону по мере разрушения пузырьков пены. Изобретение позволяет активизировать разрушение пены, образующейся в смесеприемной зоне емкости, повысить эффективность процесса сепарации газожидкостной смеси и улучшить условия работы контрольно-измерительного оборудования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области технического обустройства нефтедобычи, конкретнее к обеспечению поточных измерений количества и показателей качества скважинного флюида, в частности для разрушения пены.

Уровень техники

Известен способ гидромеханической деструкции пены по изобретению согласно авторскому свидетельству СССР ([1], SU 1282865, МПК B01D 19/02, опубл. 15.01.1987), по которому пена, перемещающаяся по коридору между двумя ограничительными стенками, разрушается с помощью водяной завесы, подаваемой поперек потока пены. Применительно к теме настоящего изобретения это решение можно рассматривать в качестве аналога, содержащего элементарное решение, которое может быть использовано и в данном случае.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения выбран патент Российской Федерации на полезную модель ([2], RU90350, МПК B01D 45/12, опубл. 10.01.2010), в котором использовано весьма близкое конструктивно-компоновочное решение сепаратора и организация потоков рабочих сред, включающее патрубок для подвода газожидкостной смеси, закрепленный в верхней части цилиндрического корпуса, на верхнем торце корпуса установлен патрубок отвода газа, а в нижней части - патрубок отвода дегазированной жидкости из сепаратора. В верхней части цилиндрического корпуса вблизи патрубка подвода газожидкостной смеси установлено сопло, направленное тангенциально к стенке цилиндра, создающее вращающийся по стенке цилиндра поток дегазированной жидкости, отбираемой через патрубок из жидкостной полости на выходе цилиндра. Однако в данной конструкции сепаратора не решена проблема пеногашения, газовые пузырьки, составляющие пену, будут увлекаться как в трубопровод отвода жидкости (внося существенную долю свободного газа в жидкостный поток), так и в поток отвода газа (привнося в отбираемый газ заметную жидкостную компоненту).

Пенообразование ведет к следующим проблемам:

- некорректная работа контрольно-измерительного оборудования (измерение расхода и количества основных компонентов смеси, температуры, измерение уровня и т.д.);

- для пен характерно большое отношение объема к массе, поэтому они могут занимать большое пространство в секциях сепаратора, которое при отсутствии вспенивания выполняло бы полезную функцию;

- при неконтролируемом вспенивании невозможно произвести отбор выделившегося газа без уноса некоторого количества пены в линию выхода газа и отбор дегазированной нефти из сепаратора без увлечения некоторого количества пены в линию выхода жидкости.

Сущность изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа разрушения пены, образующейся в смесеприемной зоне емкости при гравитационной сепарации газожидкостной смеси (скважинного флюида), и устройства для его реализации.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении разрушения пены, образующейся в смесеприемной зоне емкости, повышении эффективности процесса сепарации газожидкостной смеси и улучшении условий работы контрольно-измерительного оборудования.

Задача решается заявленным способом разрушения пены в процессе гравитационной сепарации газожидкостной смеси, включающем подвод газожидкостной смеси в смесеприемную зону емкости, свободное стекание газожидкостной смеси в отстойную зону, отвод из емкости сепаратора жидкости и свободного газа, выделившегося из газожидкостной смеси и разрушенной пены, при этом в смесеприемной зоне емкости создают пристенный ниспадающий поток дегазированной жидкости, принудительно отбираемой с жидкостного выхода сепаратора, а ввод газожидкостной смеси осуществляют открытым патрубком, размещенным в середине смесеприемной зоны, образующаяся при этом пена увлекается потоком газожидкостной смеси по перегородке до встречи с пристенным потоком дегазированной жидкости, пузырьки пены преимущественно разрушаются пристенным потоком, а дальнейшее разрушение пены происходит в отстойной зоне, куда жидкость и остатки пены стекают через кольцевой зазор, и освободившийся газ выводят из верхней части емкости за пределы сепаратора.

Вышеприведенный способ для решения поставленной задачи реализуется в сепараторе для разрушения пены в процессе гравитационной сепарации газожидкостной смеси, содержащем емкость для гравитационной сепарации газожидкостной смеси, перегородку, установленную в емкости между смесеприемной и отстойной зонами с кольцевым зазором по стенке, патрубок для ввода газожидкостной смеси в сепаратор, размещенный над перегородкой, при этом в перегородку, отделяющую отстойную зону от смесеприемной, встроены трубчатые каналы удаления свободного газа из отстойной зоны в смесеприемную зону по мере разрушения пузырьков пены. В корпусе смесеприемной части установлены тангенциально к его стенке штуцеры ввода дегазированной жидкости, перекачиваемой с жидкостного выхода сепаратора в его смесеприемную зону по трубопроводу возвратного контура.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает движение газожидкостного потока, жидкости, газа и пены в схематично изображенном пространстве гравитационного сепаратора.

Фиг. 2 показывает конструктивное выполнение узла распределения возвратных потоков жидкости на входе в емкость сепаратора.

Раскрытие изобретения

В процессе гравитационной сепарации, газожидкостную смесь подают в смесеприемную зону емкости. Вследствие падения давления в струе на выходе из подводящего патрубка и последующих динамических процессов, в растекающейся газожидкостной смеси происходит активное пенообразование. Одновременно в ту же зону, но выше и тангенциально стенкам под напором вводят поток(и) дегазированной жидкости, взятой с жидкостного выхода сепаратора, которая образует ниспадающий пристенный поток «мелкой воды», захватывающий и увлекающий пену через кольцевой зазор по стенке емкости в отстойную зону. При этом пена в большей части разрушается; дальнейшее разрушение пены происходит по мере ее накопления и сжатия в свободном пространстве отстойной зоны. Обратному движению пены препятствует перегородка с кольцевым зазором по стенке емкости и ниспадающие потоки жидкости, омывающие стенки емкости. Свободный газ, выделенный из разрушенной пены, возвращается в смесеприемную зону емкости через трубчатые каналы в перегородке, выступающие над потоком газожидкостной смеси, и отводится через выход газа в верхней части емкости. Жидкость отводят через соответствующий выход в нижней части емкости.

Осуществление изобретения

Способ и устройство проиллюстрированы фиг. 1 и 2.

Фиг. 1 показывает движение газожидкостного потока, жидкости, газа и пены в схематично изображенном пространстве гравитационного сепаратора 1. Поток газожидкостной смеси 2, введенный в емкость по подводящему патрубку, падает на перегородку 3 между смесеприемной 4 и отстойной 5 зонами. При этом вследствие падения давления в потоке и динамических процессов происходит активное пенообразование в смесеприемной зоне 4. Одновременно в ту же зону, но выше и тангенциально стенкам под напором вводят поток(и) дегазированной жидкости, взятой с выхода сепаратора, которая образует ниспадающий пристенный поток дегазированной жидкости («мелкой водой»), взятой с выхода сепаратора. Пристенный поток «мелкой воды» захватывает и увлекает пену через кольцевой зазор 6 в отстойную зону 5. При этом пена в большей части разрушается; дальнейшее разрушение пены происходит по мере ее накопления и сжатия в свободном пространстве отстойной зоны 5. При этом освободившийся газ выходит через каналы 7 в перегородке 3 обратно в смесеприемную зону. Газ отбирают из верхней части смесеприемной зоны 4.

Конструктивное решение емкости гравитационного сепаратора 1, реализующее способ по настоящему изобретению, заключается в том, что емкость (цилиндрическая в нашем случае) содержит перегородку 3 (коническую, с уклоном к стенке емкости) между смесеприемной 4 и отстойной 5 зонами с кольцевым зазором 6 по стенке емкости, на некоторой высоте от перегородки 3 размещен подводящий патрубок газожидкостной смеси. Как показано на фиг. 1 и 2, на стенке емкости в смесеприемной зоне 4 установлены тангенциальные стенке штуцеры дегазированной жидкости 8 и 9 (в данной версии конструкции сепаратора их два), перекачиваемой насосом 10 с жидкостного выхода сепаратора в смесеприемную зону 4 емкости по возвратному контуру 11, в который включен регулирующий кран 12. В перегородке 3 имеются каналы 7 для отвода свободного газа.

Кран 13 открывает выход дегазированной жидкости из сепаратора для измерения ее количества перед использованием в дальнейшем технологическом процессе, а также для частичного возврата на вход сепаратора - для использования в процессе разрушения пены. Кран 14 открывает выход газу, который отводят из верхней части емкости сепаратора 1 с последующим измерением его количества.

На фиг. 1 схематично показан ввод потоков дегазированной жидкости в сепаратор 1 в двух точках 8 и 9 (один из возможных вариантов). Соответствующий вариант конструктивного исполнения узла распределения возвратных потоков жидкости на входе в емкость сепаратора показан на фиг. 2. Здесь возвратный поток, поступающий по трубопроводу 11, разводится через тройник 15 к штуцерам 8 и 9, вводящим потоки в емкость сепаратора 1 тангенциально его стенке в диаметрально противоположных точках.


СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ В ПРОЦЕССЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ В ПРОЦЕССЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ПЕНЫ В ПРОЦЕССЕ ГРАВИТАЦИОННОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
27.02.2013
№216.012.2bc8

Способ экспериментального определения границ участка эффективной работы противотурбулентной присадки

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ заключается в том, что от момента начала ввода присадки в тестируемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476735
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b02

Способ перекачки углеводородной жидкости по трубопроводу с насосной станцией с введением противотурбулентной присадки в трубопровод

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ включает введение противотурбулентной присадки во внутреннюю полость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480667
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e55

Способ снижения гидравлических потерь на длинных линейных участках магистральных трубопроводов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ снижения включает введение присадки во внутреннюю полость трубы в нескольких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481524
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.06.2013
№216.012.5030

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов из емкостей для хранения и транспортирования. Способ разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости заключается в отборе холодного продукта из донной части емкости, циркуляционном разогреве его во внешнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486121
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.5798

Способ проведения испытаний противотурбулентной присадки на натурных трубопроводах

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам. Способ включает измерение перепада давлений на испытательном линейном участке трубопровода при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488032
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.12.2013
№216.012.8864

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования. Способ заключается в отборе холодного продукта из донной части емкости, циркуляционном разогреве его во внешнем теплообменнике и подаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500598
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.08.2014
№216.012.ecc3

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования. Задача изобретения заключается в том, чтобы достичь минимального времени разогрева в условиях реального технологического объекта и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526419
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.10.2015
№216.013.8393

Способ измерения показателей качества скважинного флюида

Изобретение относится к области технического обустройства нефтедобычи, в частности к обеспечению поточных измерений количества и показателей качества скважинного флюида. Способ измерения показателя качества скважинного флюида включает дегазацию потока флюида и измерение по меньшей мере одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565286
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.84d8

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, а именно к области технического обустройства нефтедобычи, и может быть использовано для обеспечения необходимых условий оперативного определения содержания основных фаз и компонентов в нефтегазовом флюиде, поступающем из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565611
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.11.2015
№216.013.92ba

Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации

Использование: для определения объемного содержания воды в нефти. Сущность изобретения заключается в том, что способ основан на определении изменений параметров электромагнитного поля в потоке исследуемой жидкой среды при изменении ее компонентного состава, поток жидкости в зоне измерений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569180
Дата охранного документа: 20.11.2015
Показаны записи 1-10 из 19.
27.02.2013
№216.012.2bc8

Способ экспериментального определения границ участка эффективной работы противотурбулентной присадки

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ заключается в том, что от момента начала ввода присадки в тестируемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476735
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3b02

Способ перекачки углеводородной жидкости по трубопроводу с насосной станцией с введением противотурбулентной присадки в трубопровод

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ включает введение противотурбулентной присадки во внутреннюю полость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480667
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e55

Способ снижения гидравлических потерь на длинных линейных участках магистральных трубопроводов

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок. Способ снижения включает введение присадки во внутреннюю полость трубы в нескольких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481524
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.06.2013
№216.012.5030

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов из емкостей для хранения и транспортирования. Способ разогрева и слива высоковязких продуктов из емкости заключается в отборе холодного продукта из донной части емкости, циркуляционном разогреве его во внешнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486121
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.07.2013
№216.012.5798

Способ проведения испытаний противотурбулентной присадки на натурных трубопроводах

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам. Способ включает измерение перепада давлений на испытательном линейном участке трубопровода при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488032
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.12.2013
№216.012.8864

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования. Способ заключается в отборе холодного продукта из донной части емкости, циркуляционном разогреве его во внешнем теплообменнике и подаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500598
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.08.2014
№216.012.ecc3

Способ разогрева и слива вязких и застывших продуктов из емкости

Изобретение относится к разгрузке высоковязких и высокозастывающих продуктов (нефтепродукты, патоки, жиры и т.д.) из емкостей для хранения и транспортирования. Задача изобретения заключается в том, чтобы достичь минимального времени разогрева в условиях реального технологического объекта и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526419
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.10.2015
№216.013.8393

Способ измерения показателей качества скважинного флюида

Изобретение относится к области технического обустройства нефтедобычи, в частности к обеспечению поточных измерений количества и показателей качества скважинного флюида. Способ измерения показателя качества скважинного флюида включает дегазацию потока флюида и измерение по меньшей мере одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565286
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.84d8

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, а именно к области технического обустройства нефтедобычи, и может быть использовано для обеспечения необходимых условий оперативного определения содержания основных фаз и компонентов в нефтегазовом флюиде, поступающем из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565611
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.11.2015
№216.013.92ba

Способ поточного измерения доли воды в смеси с углеводородной жидкостью и устройство для его реализации

Использование: для определения объемного содержания воды в нефти. Сущность изобретения заключается в том, что способ основан на определении изменений параметров электромагнитного поля в потоке исследуемой жидкой среды при изменении ее компонентного состава, поток жидкости в зоне измерений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569180
Дата охранного документа: 20.11.2015
+ добавить свой РИД