Устройство для подачи деэмульгатора в поток нефти

Устройство для подачи деэмульгатора в поток нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит трубопровод с патрубком ввода деэмульгатора и распределитель, | выполненный в виде сферы, расположенной в середине трубопровода. В сфере сделаны отверстия нескольких типоразмеров с диаметрами 2-8 мм в количестве , равном 1 - 6 отверстий на 1 см2 поверхности. Сфера имеет диаметр , равный 1/5 - 1/3 диаметра трубопровода . Наличие нескольких типоразмеров отверстий и их направленность во все стороны в пространстве дают возможность более равномерно распределять, химический реагент в объеме нефтяной эмульсии. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕС КИХ

РЕСПУБЛИК (я) В 01 11 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" 44 ь<, 2 х

<< : ->,;ð tgy "

1< - 3 -< iver

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4881653/26 (22) 12. 11.90 (46) 07.05,93. Бюл. h" 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) Б.Д.Семенов, А.А,Емков и Ф.С.Ди" нуров (56) 1. Авторское свидетельство СССР 1214134, . В 01 D 17/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ДЕЭИУЛЬГА-.

ТОРА В ПОТОК НЕФТИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит трубопровод с патрубком ввоИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к обезвоживанию и обессоливанию нефти, и может использоваться в системе сбора и транспорта нефтяных эмульсий на промыслах.

Известно устройство, содержащее магистральную трубу с патрубком для ввода деэмульгатора и распределитель для вывода деэмульгатора (1) . В устройстве распределитель выполнен в виде съемной головки с направляющими каналами, часть которых расположена параллельно оси трубопровода, а дру" гая часть - под углом 30-50 к оси трубопровода.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает равномерного распределения реагента в высоковязком ламинарном потоке нефтяной эмульсии, где отсутствуют тангенциальные силы потока для интенси"

„„ К „„1813482 А1 да деэмульгатора и распределитель, выполненный в виде сферы, расположенной в середине трубопровода. В сфере сделаны отверстия нескольких типоразмеров с диаметрами 2 - -8 мм в количе" стве, равном 1 - 6 отверстий на

1 см поверхности. Сфера имеет диаметр, равный .1/5 - 1/3 диаметра трубопровода. Наличие нескольких типо- размеров отверстий и их направленность во все стороны в пространстве дают возможность более равномерно распределять. химический реагент в объеме нефтяной эмульсии. 1 ил. фикации диспергирования отдельных струй деэмульгатора во всем сечении трубы.

Иассообмен вещества леэмульгатора со стабилизаторами глобул воды в высоковязком потоке нефти возможен 00 только в определенной области сече- а ния трубопровода. ; ()

Целью изобретения является повыше- ф» ние эффективности обработки деэмульгатором потока высоковязкой нефти за счет более равномерного распределения 1 в сечении трубы и увеличения степени дисперсности подаваемого реагента в ., нефтяной эмульсии. ювао

Указанная цель достигается тем, что в устройстве распределитель выполнен в виде сферы, расположенной в центре трубопровода, а в сфере сдела-. ны несколько типоразмеров отверстий с диаметрами 2-8 мм в количестве, равном 1-6 отверстий на каждый квад1813482

О 67

S = — +-†--- "R Г23 з о где So — длина ядра постоянных скоростей, затопленной струи, им

R — радиус сопла (отверстил), мм;

a — коэффициент структуры (длл струй круглого сечения а = 55

=- 0,08), Согласно этим формулам вытекающие из шарового распределения струи реаратный сантиметр поверхности, и сфера имеет диаметр, равный 1/5 -. 1/3 диаметра трубопровода, при этом отверстия расположены чередующимися параллельными рядами на всей поверхности сферы по плоскостлм окружностей, перпендикулярным оси трубопровода.

При этом указанные размеры и количество этих отверстий обеспечивают необходимый расход раствора деэмульгатора при давлении, превышающем давле" ние в нефтепроводе на 1-5 атм.

Йзготовление распределителя в виде сферы с отверстиями дает возможность более равномерного распределения подаваемого деэмульгатора в объеме нефтяной эмульсии. Это происходит вследствие того, что геометрическая

Форма сферы -с равномерно расположенными на поверхности отверстиями дает возможность более равномерной доставки и распределений деэмульгатора в объеме нефти, так как era струи направляются равномерно во все стороны 25 пространства в трубе.

Наличие двух-трех и более типоразмеров отверстий обусловлено необходимостью еще более равномерного распределения химического реагента в объеме нефтяной эмульсии . Согласно гидродинамической теории длина затопленной струи прямо пропорциональна диаметру выходного отверстия сопла . Поэтому отверстия с разными диаметрами дают возможность создать разные длины затопленных струй реагента в нефти согласно Формуле т. = Зоо а„Dj где L — длина затопленной струи, мм;

d — диаметр сопла (отверстия); мм.

При этом длина наиболее активной части - ядра постоянных скоростей струи определяется по формуле гента, имея разные диаметры, проникают на разные расстояния в объем нефти. Все это способствует еще более равномерным распределению и диспергированию реагента в объеме нефти, так как струи, которые имеют малый диаметр, "останавливаются" раньше в тех областях трубы, где струи с большим диаметром еще имеют большую скорость и, следовательно, и энергию, Вследствие этого уже потерявшие скорость струи реагента, двигаясь с потоком нефти в трубе, встречаются с более мощными струями такого же реагента, разбиваются и перемешиваются.

Это ведет к более равномерному распределению реагента во всем объеме эмульсии.

В предлагаемом устройстве отверстия направлены теоретически по бесконечному числу направлений, поэтому то количество деэмульгатора, которое попадает в нефтяной поток раньше по ходу движения нефти в трубопроводе, подвергается, многократному перемешиванию теми струями реагента, которые образуются из отверстий большого диаметра.

Подаваемый в нефтепровод деэмульгатор попадает в "псевдокипяцую" область, где очень сильно развита искусственная турбулизация потока нефти самими ><е многочисленными струями подаваемого реагента, Все это достигается только благодаря сферической форме распределительной головки пред" лагаемого устройства и наличию отверстий разного диаметра, направленных во все стороны пространства в трубопроводе.

На чертеже изображено устройство для подачи деэмульгатора в поток высоковязкой нефти.

Устройство содержит трубу 1, пат" рубок 2 длл подачи раствора реагента и сферу 3 с отверстиями 4 (распреде" литель).

Сфера 3 расположена в середине . трубопровода t и соединена при помощи патрубка 2 с наружной поверхностью нефтепровода.

Отверстия 4 расположены параллельными чередующимися по диаметрам рядами на поверхности сферы 3 по плоскос"

TRM сечения, перпендикулярным оси трубы 1.

Устройство работает следующим об" разом.

5 1813"

Нефтяная эмульсия транспортируется по трубе I. Раствор реагента подается по патрубку 2 внутрь сферы 3, имеющей большое количество отверстий 4 по всей поверхности. Через эти отверстия под давлением, превышающим давление в нефтепроводе на 1-5 атм, раствор реагента подается в нефтяную эмульсию. При наличии 1-6 отверстий на

1 си сфера с радиусом 2,5 см будет иметь.236-480 отверстий на поверхнос " ти. Наличие такого большого количества отверстий, через которые подается с большой скоростью раствор реагента создает условия для более равномерного распределения подаваемого раствора реагента в эмульсии нефти, транспор- . тируемой по трубе.

Наличие нескольких типоразмеров 20 отверстий обеспечивает разную длину затопленной струи реагента..Например, при диаметре отверстия 2 мм длина затопленной струи будет 600 мм;

Формула изобретения

82 6

Создание в трубопроводе области турбулизации несколькими сотнями струй реагента с разной длиной и энергией улучша ет степень диспер ги" рования и перемешивания подаваемого реагента.

Диаметр сферы берется равным 1/51/3 диаметра, трубопровода в связи с необходимостью сохранения требуемого проходного сечения трубопровода для предотвращения возрастания гидравлического сопротивления в трубопроводе.

1Таким образом, применение предложенного устройства позволяет улучшить качество подготовленной нефти путем улучшения диспергирования и увеличения степени перемешивания подаваемого деэмульгатора с нефтяной эмульсией.

L = 300 2 600 мм, При диаметре отверстия 8 мм длина затопленной струи достигает 2400 мм:

L = 300>8 = 2400 мм.

30

При этом, имеющая большую скорость и энергию длина ядра постоянных скоростей струи согласно 2 будет

067 8

= -- - - --- = 33,5 мм.

0 Оь 2 35

Таким образом, в нефтепроводе вокруг сферы создается область многократного перемешивания деэмульгатора многочисленными струями самого же, подаваемого реагента.

Устройство для подачи деэмульгатора в поток нефти, содержащее трубопровод, патрубок и распределитель для деэмульгатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эф" фективности обработки деэмульгатором потока высоковязкой нефти распределитель выполнен в виде расположенной в центре трубопровода сферы с отверс тиями диаметром 2-8 мм, расположенными чередующимися параллельными рядами по плоскостям окружностей сферы, перпендикулярным оси трубопровода, при этом количество отверстий на каждом квадратном сантиметре сферы равно

1-6, а сфера имеет диаметр, равный

1/5 — 1/3 диаметра трубопровода.

1813482

Составитель О.Калякина

Редактор З.Хорина Техред H.Ìoðãåíòàë Корректор М.Ткац

Заказ 1797 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород,. ул. Гагарина, 101