Пристрій і спосіб багатостадійного розділення флюїдів

1. Пристрій багатостадійного розділяння флюїдів, який містить: пристрій (1, 31, 61) первинного охолодження газів, який має вихід (3, 33, 63) флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються; і резервуар (2, 32, 62) вторинного розділяння флюїдів, який має трубну секцію (10, 30, 70), центральна вісь якої має практично вертикальне або похиле положення, де зазначений резервуар є сполученим із зазначеним виходом (3, 33, 63) флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються принаймні із одного із зазначених пристроїв (1, 31, 61) охолодження газів, де в процесі звичайного функціонування резервуара (2, 32, 62) флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, приводяться у вихрування навколо центральної осі зазначеної трубної секції (10, 30, 70) резервуара так, що третинний потік (17, 77) зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, під дією сил тяжіння і відцентрових сил приводиться у вихр ування у напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції (10, 30, 70) резервуара у бак (11, 41, 71) збирання рідини на дні або поблизу дна резервуара для збирання третинної суміші зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, де зазначений бак (11, 41, 71) обладнаний одним або більше нагрівниками (20, 52, 80) для нагріву третинної суміші і, таким чином, зменшен 2 (19) 1 3 79958 прямку в трубн у секцію (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння. 6. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 5, який відрізняє ться тим, що центральна вісь трубної секції (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння має практично вертикальне положення, і зазначені численні трубопроводи (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів упорскують під час функціонування флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному і частково спрямованому вниз напрямку всередину резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння. 7. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняє ться тим, що бак збирання рідини (11, 41, 71) утворений чашкоподібною трубною нижньою частиною резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння, що є практично коаксіальна з центральною віссю і має більшу вн утрішню ширину, ніж верхня частина (10, 30, 70) цього резервуара. 8. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняє ться тим, що всередині резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння влаштований вихорогасник (12, 42, 72) між нижнім кінцем трубної секції (10, 30, 70) і баком збирання рідини (11, 41, 71). 9. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняє ться тим, що зазначений пристрій обладнаний надзвуковими віброперетворювачами для приведення у надзвукову вібрацію однієї чи більше частин даного пристрою з метою запобігання відкладенню стверділих компонентів, що конденсуються, таких як лід, віск і/або гідрати, всередині пристрою. 10. Пристрій розділяння флюїдів згідно з одним з пп. 5, 8 або 9, який відрізняється тим, що принаймні трубопроводи (3, 33, 63) впорскування вторинних флюїдів і вихорогасник (12, 42, 72) обладнані надзвуковими віброперетворювачами. 11. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 9 або п. 10, який відрізняється тим, що надзвукові віброперетворювачі призначені для приведення у вібрацію під час функціонування однієї чи більше частин даного пристрою на частотах від 20 до 200кГц. 12. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняє ться тим, що бак (11, 41, 71) збирання рідини обладнаний решіткою нагрівних труб (20, 52, 80), призначених для нагрівання суміші рідин і твердих тіл у баку до температури принаймні 15°С. 13. Пристрій розділяння флюїдів згідно з будьяким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожний пристрій охолодження газів містить первинний циклонний інерційний сепаратор (1, 31), що містить сопла розширювання (5, 35), в котрих флюїдна суміш охолоджується до температури нижче 0 °С внаслідок практично ізотропного розширювання, і в котрому одна чи більше лопатей (6, 36) вихр ування приводять флюїди у ви хрування в напрямку вихідної секції (8, 38) розсіювання, обладнаної центральним вихідним трубопроводом (7, 37) первинних флюїдів, збіднених на компоненти, що конденсуються, і віддалений від центра вихідний трубопровід (3, 33) вто 4 ринних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються. 14. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 13, який відрізняється тим, що кожний первинний циклонний інерційний сепаратор (1, 31) містить сопло (5, 35) розширювання, призначене для прискорення руху флюїдної суміші в цьому соплі до надзвукової швидкості і, таким чином, охолодження під час функціонування флюїдів, що перепускаються через це сопло, до температури нижче -20°С. 15. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 13 або 14, який містить численні первинні циклонні інерційні сепаратори (1, 31), сопла (5, 35) розширювання яких є практично паралельними і рівновіддаленими відносно центральної осі трубної секції (10, 30) резервуара (2, 32) вторинного розділяння і виходи яких для вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, сполучені з трубопроводами (3, 33) упорскування вторинних флюїдів, що проходять через стінку трубної секції (10, 30) резервуара (2, 32) вторинного розділяння з рівномірними інтервалами по колу і в принаймні частково тангенціальному напрямку, причому кожний трубопровід (3, 33) упорскування вторинних флюїдів має довжину менше 4 метрів. 16. Пристрій розділяння флюїдів згідно з п. 1, який відрізняє ться тим, що пристрої охолодження газів містять дроселі (65), такі як вентилі ДжоуляТомпсона. 17. Спосіб відділяння компонентів, що конденсуються, від суміші флюїді в у пристрої багатостадійного розділяння флюїдів, який включає у себе: впорскування флюїдної суміші у пристрій (1, 31, 61) первинного охолодження газів, у якому флюїдна суміш розширяється й охолоджується, а компоненти, що конденсуються, зріджуються і/або тверднуть, і необов'язково відділяються від газоподібних компонентів під дією відцентрової сили, і в якому потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, подається на вихід (3, 33, 63) вторинних флюїдів; і впорскування потоку флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у резервуар (2, 32, 62) вторинного розділяння флюїдів, що має трубну секцію (10, 30, 70), центральна вісь якої має практично вертикальне або похиле положення і в якій потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, приводиться у вихрування навколо центральної осі трубної секції цього резервуара так, що третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, приводиться силами тяжіння і відцентровими силами у вихр ування в напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції даного резервуара у бак (11, 41, 71) збирання рідини на дні або поблизу дна цього резервуара, де в зазначеному баці третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, збирається і нагрівається для зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і з цього бака рідкі і/або стверділі компоненти виводяться через один чи більше виходів (23, 26, 53, 56, 83, 84), який відрізняється тим, що з трубною секцією (10, 30, 70) резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння сполучені з рів 5 79958 6 номірними інтервалами по колу численні трубопроводи (3, 33, 63) упорскування вторинних флюїдів численних пристроїв (1, 31, 61) первинного охолодження газів, де через зазначені трубопроводи впорскування флюїди, збагачені на продукти, що конденсуються, впорскуються у принаймні частково тангенціальному напрямку всередину резервуара (2, 32, 62) вторинного розділяння. 18. Спосіб згідно з п. 17, який відрізняється тим, що флюїдною сумішшю є потік природних газів, що охолоджуються в пристроях охолодження газів, які містять один чи більше первинних циклон них інерційних сепараторів (1, 31), до температури нижче 0 °С, викликаючи цим конденсацію і/або твердіння водних і вуглеводневих конденсатів і газоподібних гідратів, а третинна флюїдна суміш містить воду, лід, вуглеводневі конденсати і газоподібні гідрати, і нагрівається в баці збирання третинних флюїдів (11, 41, 71) до температури вище 15 °С для зменшення кількості газоподібних гідратів, і з цього бака вуглеводневі конденсати низької густини виводяться через верхній вихід рідини (26, 56, 83), а водні компоненти високої густини виводяться через нижній вихід (23, 53, 84) рідини. Винахід стосується пристрою і способу багатостадійного розділяння флюїдів. Вихідні продукти багатьох свердловин з виробництва нафти і/або газу являють собою складні суміші флюїдів, що містять сиру нафту, природний газ (метан), воду, соляний розчин, конденсати, сірку, сульфід водню та інші компоненти. Під час виробничого процесу вихідні продукти свердловини розширяються і, звичайно, охолоджуються від температур пластів, значення яких лежать у межах від 100-200°С до значно нижчих, атмосферних температур або глибинних температур моря. Це викликає явища конденсації та твердіння різноманітних компонентів з утворенням гідратних, воскових і асфальтенових відкладень у виробничих трубопроводах і уста ткуванні. Із патенту США №4,026,120 відомо про видалення компонентів, що конденсуються і/або тверднуть, із ви хідних продуктів у гирлі свердловини шляхом охолодження цих продуктів у дроселі та упорскування охолоджених продуктів свердловини в так званий резервуар низькотемпературного розширювання (далі: LTX-резервуар, (Low Temperature Expansion)), у котрому зріджені або стверділі компоненти, такі як вода, віск, асфальтени і гідрати, осідають на дно, де вони нагріваються, приблизно, до 20°С, утворюючи рідкий шлам, котрий відкачують насосами у вихідний трубопровід для рідин у донній частині LTX-резервуара. Газоподібні компоненти із LTX-резервуара видаляються через вихідний газопровід, розташований під верхом LTX-резервуара. У патенті США №4,208,196 описаний LTXрезервуар, у котрий вихідні продукти свердловини упорскуються без попереднього розширювання в дроселі. Цей LTX-резервуар був обладнаний у вертикально розташовану вхідну тр убну секцію, в котру ви хідні продукти свердловини упорскувалися у тангенціальному напрямку для поліпшення відділяння зріджених і/або стверділих продуктів від газоподібних компонентів під дією відцентрових сил. Вхідна трубна секція була закрита кришкою і мала решітчасту структур у на її нижньому кінці для того, щоб запобігати розширюванню вихору, утворюваного у вхідній секції, у зону збирання рідини на дні LTX-бака. Вхідна трубна секція була локалі зована усередині циліндричного, горизонтального бака сепаратора, в якому вода і нафта збиралися і відділялися одна від одної шляхом гравітаційного розділяння і виводилися через окремі труби виведення води і нафти, розташовані поблизу дна бака. Газоподібні компоненти вводили потоком через решітку, вниз від вхідної тр убної секції у бак сепаратора і видаляли із верхньої частини цього бака на значній відстані від вхідної секції. У міжнародній патентній заявці PCT/NL00/00382 описаний сепараційний резервуар для відділяння важких компонентів, таких як рідини і тверді тіла, від газової суміші, де створювалися внутрішній і зовнішній зустрічні вихори бака лопатями зустрічного вихрування, встановленими в центральній зоні і на периферії резервуара. Недоліком цього пристрою є те, що лопаті вихрування є схильними до засмічування. У міжнародній патентній заявці РСТ/ЕР98/04178 описаний надзвуковий циклонний інерційний сепаратор, у котрому вихідні продукти виробничої свердловини різко охолоджувалися адіабатичним розширюванням у результаті їх прискорювання до надзвукової швидкості у надзвуковому соплі. Створюваний у цьому соплі вихор відділяв сконденсовані і/або стверділі важкі компоненти від легких газоподібних компонентів. Компоненти, збіднілі на гази, що конденсуються, виводилися із сепаратора через центральний вихідний газопровід первинного газу, в той час як компоненти, збагачені на сконденсовані продукти, виводилися із сепаратора через один і більше вторинні вихідні трубопроводи, що відходили вбік від центральної осі сопла. Було знайдено, що вихід вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, із надзвукового циклонного інерційного сепаратора, може бути з'єднаний з LTX-резервуаром. Але при цьому висока швидкість уведеної шляхом упорскування суміші збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, була фактором, що знижував е фективність гравітаційного розділяння в LTX-резервуарі. Із патенту США №2,825,423 відомими є пристрій і спосіб багатостадійного розділяння флюїдів, окреслені вступною частиною пунктів 1 і 17 Формули винаходу. У цьому пристрої флюїд уводили в трубн у секцію 7 79958 резервуара вторинного розділяння через один вхідний трубопровід вторинного флюїду, який міг призводити до нестабільності вихор у в резервуарі вторинного розділяння і його продуктивності розділяння в умовах флуктуацій тиску і швидкості впорскуваного флюїду. У зв'язку з вищевикладеним, метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, у котрому сепараційний резервуар LTX-типу сполучений з виходом (чи виходами) збагачених на зріджені і стверділі компоненти, що конденсуються, одного чи більше пристроїв охолодження газів, таких як надзвукові і/або інфразвукові циклонні інерційні сепаратори, так, що отримується синергічний ефект між продуктивністю пристрою охолодження газів, такого як циклонний інерційний сепаратор, і сепараційного LTX-резервуара. Іншою метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, що є більш компактним, ніж комбінований пристрій, складений із пристрою охолодження газів, такого як циклонний інерційний сепаратор, і звичайного LTX-резервуара. Ще однією метою даного винаходу є створення гібридного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, у котрому численні пристрої охолодження газів, такі як циклонні інерційні сепаратори, можуть бути сполучені з одним компактним LTX-резервуаром відносно короткими трубопроводами виходу флюїдів, збагачених на зріджені і/або сконденсовані компоненти, так, що ризик відкладення твердих тіл, воску і/або гідратів у цих вторинних вихідних тр убопроводах зведений до мінімуму. Даним винаходом пропонується пристрій багатостадійного розділяння флюїдів, який містить: - пристрій первинного охолодження газів, який має вихід флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються; і - резервуар вторинного розділяння флюїдів, який має трубну секцію, центральна вісь якої має практично вертикальне або похиле положення, де зазначений резервуар є сполученим із зазначеним виходом флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, принаймні, із одного із зазначених пристроїв охолодження газів, де в процесі звичайного функціонування резервуара флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, приводяться у вихрування навколо центральної осі зазначеної трубної секції резервуара так, що третинний потік зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, під дією сил тяжіння і відцентрових сил приводиться у ви хровий рух у напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції резервуара у бак збирання рідини на дні або поблизу дна резервуара для збирання третинної суміші зріджених і або стверділих компонентів, що конденсуються, де зазначений бак обладнаний в один або більше нагрівників для нагріву третинної суміші і, таким чином, зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і в один або більше виходів для виведення третинної суміші із бака, який відрізняється тим, що численні трубопроводи впорскування вторинних флюїдів числен 8 них пристроїв первинного охолодження газів сполучені через рівномірні інтервали по колу з трубною секцією резервуара вторинного розділяння і в процесі функціонування упорскують флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку всередину резервуара вторинного розділяння. У кращому варіанті здійснення даного винаходу тр убна секція резервуара вторинного розділяння обладнана у вихідний трубопровід третинних газів, який має вхід, розташований поблизу центральної осі трубної секції, і який проходить через верхній кінець трубної секції резервуара вторинного розділяння. Резервуар вторинного розділяння має куполоподібну або дископодібну верхню частину, встановлену наверху трубної секції, а вихідний трубопровід третинних газів розташований практично коаксіально з центральною віссю трубної секції і проходить через центр зазначеної верхньої частини. У кращому варіанті здійснення даного винаходу вихід флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі продукти, що конденсуються, принаймні, одного приладу первинного охолодження, такого як циклонний сепаратор флюїдів, сполучений із трубопроводом упорскування вторинних флюїдів, який упорскує флюїди, збагачені на компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку в тр убну секцію резервуара вторинного розділяння. Крім того, в кращому варіанті здійснення даного винаходу центральна вісь трубної секції резервуара вторинного розділяння має практично вертикальне положення, а трубопроводи упорскування вторинних флюїдів у процесі функціонування упорскують флюїди, збагачені на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, у принаймні частково тангенціальному напрямку і частково у напрямку вниз, усередину резервуара вторинного розділяння. Згідно з даним винаходом бак збирання рідини утворений чашкоподібною нижньою трубною частиною резервуара вторинного розділяння, що є практично коаксіальним з центральною віссю і має подібну або більшу вн утрішню ширину, ніж верхня частина цього резервуара, а всередині резервуара вторинного розділяння між нижнім кінцем трубної секції і баком збирання рідини влаштований вихрогасник. Запропонований пристрій може бути обладнаний в один або більше ультразвукових віброперетворювачів для приведення у вібрацію з частотою від 20 до 200кГц один чи більше компонентів пристрою, таких як тр уби впорскування вторинних флюїдів і ви хрогасник, для запобігання відкладенню всередині пристрою стверділих компонентів, що конденсуються, таких як лід, віск і/або гідрати. Бак для збирання рідини може бути обладнаний решіткою нагрівних труб, призначених для нагріву суміші рідких і твердих флюїдів у баку до температури, принаймні, 15°С. Один чи більше пристроїв первинного охолодження газів можуть містити циклонні інерційні сепаратори із соплом розширювання, в котрому 9 79958 флюїдна суміш охолоджується до температури нижче 0°С внаслідок практично ізотропного розширювання і в котрому одна чи більше вихрових лопатей приводять рідину у ви хровий рух у напрямку вихідної секції розсіювання, обладнаної в центральний трубопровід виведення первинних флюїдів, збіднілих на компоненти, що конденсуються, і у віддалений від центра трубопровід виведення вторинних флюїдів, збіднілих на продуктів, що конденсуються. Кожний пристрій первинного охолодження газу, такий як циклонний інерційний сепаратор, містить розширювальне сопло, призначене для прискорення руху флюїдної суміші в ньому до надзвукової швидкості й охолодження цим у процесі функціонування флюїдів, що проходять через це сопло, до температури нижче -20°С. Пристрій розділяння флюїдів згідно з даним винаходом може містити численні первинні циклонні інерційні сепаратори, сопла розширювання яких є практично паралельними і рівновіддаленими відносно центральної осі трубної секції резервуара вторинного розділяння, і виходи вторинних флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, сполучені з трубопроводами упорскування вторинних флюїдів, які проходять через стіну трубної секції резервуара розділяння з рівномірними інтервалами по колу у, принаймні, частково тангенціальному напрямку, причому кожний із трубопроводів упорскування вторинних флюїдів має довжину менше 4 метрів. Пристрої для охолодження газу можуть містити дроселі, відомі під назвою вентилів ДжоуляТомпсона (Joule-Thompson), у котрих газ прискорюється й охолоджується внаслідок розширення так, що створюється рідина, збагачена на зріджені і/або стверділі компоненти, що конденсуються, яка у подальшому подається у резервуар вторинного розділяння флюїдів. Винахід стосується також способу відділяння компонентів; що конденсуються, від флюїдної суміші у пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, причому зазначений спосіб включає у себе: - упорскування флюїдної суміші у пристрій первинного охолодження газів, у котрому флюїдна суміш розширюється й охолоджується, а компоненти, що конденсуються, зріджуються і/або тверднуть, і можливо відділяються від газоподібних компонентів під дією відцентрової сили, і в котрому потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, подається на вихід вторинних флюїдів; і - упорскування потоку флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у резервуар вторинного розділяння флюїдів, що має трубн у секцію, центральна вісь котрої має практично вертикальне або похиле положення і в котрій потік флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, приводиться у вихр ування навколо центральної осі трубної секції цього резервуара так, що третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, приводиться силами тяжіння і відцентровими силами у вихрування в напрямку вниз по внутрішній поверхні трубної секції даного резервуара у бак збирання рідини на дні 10 або поблизу дна цього резервуара, де в зазначеному баці третинна суміш зріджених і/або стверділих компонентів, що конденсуються, збирається і нагрівається для зменшення кількості стверділих компонентів, що конденсуються, і з цього бака рідкі і/або стверділі компоненти виводяться через один чи більше виходів, який відрізняється тим, що з тр убною секцією резервуара вторинного розділяння сполучені з рівномірними інтервалами по колу численні трубопроводи упорскування вторинних флюїдів численних пристроїв первинного охолодження газів, де через зазначені трубопроводи впорскування флюїди, збагачені на продукти, що конденсуються, упорскуються у, принаймні, частково тангенціальному напрямку всередину резервуара вторинного розділяння. Нижче описані кращі варіанти виконання пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з даним винаходом з поясненнями на доданих кресленнях, де зображені: Фіг.1 - вигляд у вертикальному розрізі частин пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з першим кращим варіантом здійснення даного винаходу, де чотири первинні циклонні інерційні сепаратори виводять суміш флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у вертикально орієнтований трубний резервуар вторинного розділяння флюїдів; Фіг.2 - вигляд зверху пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, зображеного на Фіг.1; Фіг.3 - вигляд у вертикальному розрізі частин пристрою багатостадійного розділяння флюїдів згідно з іншим кращим варіантом здійснення даного винаходу, де два первинні циклонні інерційні сепаратори виводять суміш флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються, у горизонтально орієнтований резервуар вторинного розділяння флюїдів; Фіг.4 - вигляд у горизонтальному поперечному розрізі пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, зображеного на Фіг.3, де розріз узятий у вигляді зверху первинних циклонних інерційних сепараторів; Фіг.5 - вигляд у горизонтальному розрізі спрощеного пристрою багатостадійного розділяння флюїдів, де пристрої первинного охолодження газів являють собою дроселі, відомі як вентилі Джоуля-Томпсона; Фіг.6 - вигляд у вертикальному розрізі пристрою, показаного на Фіг.5. На Фіг.1 показаний первинний циклонний інерційний сепаратор 1, що сполучається з ІЛХрезервуаром 2 вторинного розділяння флюїдів через вторинний трубопровід 3 упорскування флюїдів, збагачених на компоненти, що конденсуються. Первинний циклонний інерційний сепаратор 1 має вхід 4 флюїдів, з'єднаний з голівкою свердловини з вироблення природного газу (не показана), через який надходить суміш природного газу, водяних парів, конденсату, гідратів та інши х компонентів, що конденсуються. Флюїдна суміш, що тече у первинний сепаратор 1, спочатку прискорюється до високої, в кращому варіанті надзвукової, швидкості в соплі 5, 11 79958 охолоджуючись цим до температур нижче -20°С, у результаті чого водяна пара і/або інші здатні конденсуватися компоненти, конденсуються і/або твердіють внаслідок адіабатичного розширювання і слідом за цим приводяться у ви хровий рух похилою лопаттю так, що охолоджена флюїдна суміш розділяється під дією відцентрових сил на центральний потік природного газу, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти і зовнішній кільцевий потік флюїдів, збагачених здатними конденсуватися компонентами. Центральний потік природного газу, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти виходить через центральний вихідний канал 7 первинного продукту, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти, у трубопровід розподілу газу (не показаний), а зовнішній кільцевий потік флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, виходить через камеру 8 випускання збагачених на здатні конденсуватися компоненти флюїдів кільцевої частини потоку у тр убопровід 3 упорскування вторинних флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, як показано стрілкою 9. У трубопроводі 3 упорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, ці флюїди постачаються у вертикальну секцію 10 LTX-резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів для подальшого розділяння їх на практично сухий газ, воду і зріджені вуглеводні та гідрати. Як показано на Фіг.2, серія з чотирьох первинних інерційних сепараторів 1,1 В, 1С і 1D постачають флюїди, збагачені на здатні конденсуватися компоненти, в тангенціальному напрямку у вертикальну трубн у секцію 10 LTX-резервуара 2 вторинного розділяння по серії з чотирьох трубопроводів 3, 3В, 3С і 3D упорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти. На Фіг.1 схематично у вертикальному розрізі показані перший первинний інерційний сепаратор 1 і LTX-резервуар 2 вторинного розділяння, а також контури трьох інших первинних інерційних сепараторів 1В, 1С і 1D. Як можна бачити на Фіг.1, LTX-резервуар 2 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною секцією 10 донну секцію 11 великого діаметра, в якій збирається і потім розділяється третинний потік рідин; вихрогасник 12, розташований між трубною і донною секціями 10 і 11; і куполоподібний верх 13, крізь який у тр убн у секцію 10 проходить тр убопровід 14 виходу третинного газу. Вхід 15 трубопроводу 14 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому відкривається трубопровід 3 впускання флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, в трубн у секцію 10 резервуара 2 вторинного розділяння. Флюїди, введені через трубопроводи 3 тангенціального впорскування флюїдів у трубн у секцію 10, будуть циркулювати в напрямку проти годинникової стрілки у вигляді зверху, вздовж внутрішньої стінки трубної секції 10, як показано стрілками 17. Третинний потік рідких і/або твердих компонентів концентрується на периферії всередині трубної секції 10 і під дією сил тяжіння пада 12 ють через кільцевий зазор 16 по зовнішньому колу вихрогасника 12 у бак 19 збирання рідини, в його донну секцію 11 великого діаметра резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів. Газоподібні компоненти низької густини флюїдної суміші, введеної через трубопроводи 3, 3В, 3С і 3D тангенціального впорскування флюїдів у трубн у секцію 10, концентруються на центральній ділянці трубної секції 10 і спрямовуються вверх, у вихід 14 третинного газу. Розміщення входу 15 каналу 14 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 3, 3В, 3С і 3D тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди в трубн у секцію 10, у загальному випадку є фактором, що викликає вихрування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 18 у протилежному вигляді зверху напрямку годинникової стрілки. Вихровий потік 18 практично сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки, під дією ефекту Хірша-Ранкіна (HirschRankin) обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 17 компонентів, здатних до конденсації, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 12 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 18 сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки. Трубна секція 10 являє собою практично відкритий резервуар, який не містить лопатей вихрування, що потрібно для зменшення до мінімуму ризику забивання і/або засмічення порожнини резервуара. Бак 19 збирання рідини обладнаний нагрівальними спіралями 20, що підтримують зібрані в ньому рідкі та тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 25°С. При цих температурах віск і гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 21 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин плаває на шарі 22 води. Вода (Н2О) випускається через трубопровід 23 випускання води у дні бака 19 збирання рідини, в той час як суміш воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів перетікає через верхній край 24 бака 19 у кільцеву зону 25 збирання вуглеводневих рідин, яка обладнана трубопроводом 26 випускання вуглеводневих рідин. Трубопровід 23 випускання води обладнаний клапаном (не показаний), керування котрим здійснюється так, що поверхня поділу 27 між водою і вуглеводневими рідинами підтримується практично на постійному рівні. Вихрогасник 12 і стінки вертикальної трубної секції 10 резервуара 2 вторинного розділяння і трубопроводів 3, 3В, 3С і 3D обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах. Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися. Компактна конфігурація пристрою багатостадійного розділяння згідно з даним винаходом ро 13 79958 бить його підходящим для використання на морських платформах з обмеженою палубою, а малі внутрішні поверхні коротких трубопроводів 3, 3В, 3С і 3D, а також резервуара 2 вторинного розділяння, котрі є особливо схильними до засмічення, але можуть обіфіватися і піддаватися вібрації для видалення будь-якого забруднення, дозволяє використовувати первинні циклонні сепаратори, в яких вологий газ охолоджується при адіабатичному розширюванні до дуже низьких температур порядку - 20 і навіть нижче -40°С, що дозволяє конденсувати максимальну кількість води, гідратів, воску та інших здатних конденсуватися компонентів і/або компонентів, що тверднуть, конденсуються і/або тверднуть, не забиваючи периферійні трубопроводи 3, 3В, 3С і 3D, а також LTX-резервуар 2 вторинного розділяння. На Фіг.3 і 4 показана інша прийнятна конфігурація пристрою багатостадійного розділяння флюїдів за даним винаходом, де два первинні циклонні інерційні сепаратори 31 і 31А виводять суміш збагачених на здатні конденсуватися компоненти флюїдів через трубопроводи 33 і 33А в тангенціальному напрямку до вертикальної верхньої секції 30 LTX-резервуара 2 вторинного розділяння флюїдів. Два первинні циклонні інерційні сепаратори 31 і 31А займають горизонтальне положення, але в іншому залишаються подібними первинним циклонним інерційним сепараторам 1-1D, показаним на Фіг.1 і 2, і також містять вхід 34 вологого газу і сопла 35, 35А, в яких потік вологого природного газу прискорюється до надзвукової або близької до звукової швидкості і внаслідок цього охолоджується до мінус 20 - мінус 40°С так, що вода та інші здатні конденсуватися і/або тверднути компоненти конденсуються і/або тверднуть, а охолоджена суміш флюїдів приводиться у вихроподібний рух однією чи більше лопатями 36, 36А ви хрування і під дією відцентрових сил інерції розділяється на центральний потік практично сухого газу, що випускається через центральний вихід 37, 37А газу, і кільцевий потік збагаченого на здатні конденсуватися компоненти флюїдів, що виводиться через кільцеву колекторну зону 38, 38А у тр убопроводи 33 і ЗЗА. LTX-резервуар 32 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною верхньою секцією 30 довгасту, горизонтально розташовану тр убнудонну секцію 41, у якій збираються і далі розділяються рідини; вихрогасник 42, розташований між трубною верхньою і трубною нижньою секціями 30 і 41; і куполоподібну кришку 43, через яку до трубної верхньої секції 38 простягається трубопровід 44 випускання третинного газу. Вхід 45 трубопроводу 44 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому трубопроводи 33 і 33А впускання збагачених на здатні конденсуватися компоненти флюїдів відкриваються у тр убну вер хню секцію 30 резервуара 32 вторинного розділяння. Флюїд, уведений через трубопроводи 33 і 33А тангенціального впорскування флюїдів у тр убну верхню секцію 30, рухається по колу в напрямку годинникової стрілки у вигляді зверху по внутрі 14 шній стінці трубної вер хньої секції 30, як показано стрілками 47. Рідкі і/або тверді компоненти концентруються на периферії всередині трубної секції 30 і під дією сил тяжіння падають через кільцевий зазор 46 по зовнішньому колу вихрогасника 42 у бак 49 збирання рідини, в довгасту тр убну донну секцію 41 резервуара 32 вторинного розділяння флюїдів. Газоподібні компоненти низької густини флюїдної суміші, введеної по трубопроводах 33 і 33А тангенціального впорскування флюїдів у тр убну верхню секцію 30, концентруються на центральній ділянці трубної верхньої секції 30 і спрямовуються вверх потоком у вихідний канал 44 третинного газу. Розміщення входу 45 каналу 44 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 44 тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди у тр убну верхню секцію 30, у загальному випадку є фактором, що викликає вихр ування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 48 у протилежному у вигляді зверху напрямку проти годинникової стрілки. Вихровий потік 48 практично сухого газ у, обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 47 здатних конденсуватися компонентів, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 42 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 48 сухого газу, що обертається в напрямку проти годинникової стрілки. Бак 49 збирання рідини обладнаний нагрівальними спіралями 50, що підтримують зібрані в ньому рідкі та тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 45°С. При цих температурах віск і гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 51 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин плаває на шарі 22 води. Піноподібний верхній шар 51 також зменшує до мінімуму повторне випаровування рідких вуглеводнів і, отже, утримує на низькому рівні точки роси вуглеводнів у верхній частині порожнини LTX-резервуара 2. Вода (Н2О) виводиться через трубопровід 53 випускання води у дні бака 49 збирання рідини, в той час як суміш воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів перетікає через верхній край 54 перегородки 58 на правій стороні бака 49 збирання рідини у зону 55 збирання вуглеводневих рідин, обладнану у трубопровід 56 випускання вуглеводневих рідин. Трубопровід 53 випускання води обладнаний у клапан (не показаний), керування котрим здійснюється так, що поверхня поділу 57 між водою і вуглеводневими рідинами підтримується практично на постійному рівні. У разі потреби вихрогасник 42 і стінки вертикальної верхньої трубної секції 30 резервуара 32 вторинного розділяння і трубопроводів 33, 33А обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах. Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з 15 79958 компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися. Великі об'єм і площа горизонтальної поверхні бака 49 збирання рідини полегшують повільний рух відділених води і зріджених вуглеводневих компонентів так, що в баку 49 відбувається оптимальне гравітаційне розділяння водяної і вуглеводневої фаз. Цілком зрозуміло, що перегородка 58 може бути видалена із трубної донної секції 41 резервуара 32 і що канал 56 випускання вуглеводневої рідини може проходити через бокову стінку зазначеної трубної донної секції 41 безпосередньо під верхньою поверхнею піноподібного верхнього шару 51 вугле водневих рідин. На Фіг.5 і 6 показана серія чотирьох пристроїв 61, 61В, 61С і 61D первинного охолодження, що сполучаються з LTX-резервуаром 62 вторинного розділяння рідин серією із чотирьох трубопроводів 63, 63В, 63С і 63D тангенціального вторинного впорскування флюїдів, збагачених на здатні до конденсування компоненти. Кожний пристрій первинного охолодження містить вхід 64 флюїдів, з'єднаний з голівкою свердловини з продукування природного газу (не показана), через який постачається суміш природного газу, водяних парів, конденсатів, гідратів та інших здатних конденсуватися компонентів. Флюїдна суміш, що тече в усі пристрої 61, 61В, 61С і 61D первинного охолодження, прискорюється до високої, в кращому варіанті - надзвукової, швидкості в обмежувачі 65 потоку, такому як трубка Вентурі, дросель або вентиль ДжоуляТомпсона, і тим самим охолоджується до температур нижче -20°С, внаслідок чого водяна пара і/або інші здатні конденсуватися компоненти, конденсуються і/або тверднуть завдяки адіабатичному розширюванню, і суміш флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, здатні конденсува тися, тече у вузькі трубопроводи 63, 63В, 63С і 63D вторинного впорскування флюїдів. Кожний із трубопроводів 63, 63В, 63С і 63D впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, з високою швидкістю впускає збагачені на зріджені і/або стверділі компоненти, здатні конденсуватися, у вертикальну секцію 70 LTX-резервуара 62 вторинного розділяння флюїдів для розділяння останніх на практично сухий газ, воду і зріджені вуглеводні та гідрати. У пристрої, зображеному на Фіг.5, серія чотирьох первинних інерційних сепараторів 61, 61В, 61С і 61D постачає суміш флюїдів, збагачених на зріджені і/або стверділі компоненти, в тангенціальному напрямку у вертикальну трубн у секцію 70 LTX-резервуара 62 вторинного розділяння через серію чотирьох трубопроводів 63, 63В, 63С і 63D впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти. На Фіг.6 показаний вертикальний розріз первинних інерційних сепараторів 61 і 61С і LTXрезервуара 62 вторинного розділяння. Як можна тут бачити, LTX-резервуар 62 вторинного розділяння містить під вертикальною трубною секцією 70 донну секцію 71, у якій збирається і далі розділяється третинний потік рідин; 16 вихрогасник 72, розташований між трубною і донною секціями 70 і 71; і куполоподібний верх 73, крізь який трубопровід випускання третинного газу проходить у тр убну секцію 70. Вхід 75 трубопроводу 74 випускання третинного газу розташований нижче рівня, на якому трубопроводи 63, 63В, 63С і 63D впорскування флюїдів, збагачених на здатні конденсуватися компоненти, відкриваються в трубну секцію 70 резервуара 62 вторинного розділяння. Флюїди, введені через трубопроводи 63 тангенціального впорскування флюїдів у трубн у секцію 70, будуть циркулювати в напрямку проти годинникової стрілки у вигляді зверху, вздовж внутрішньої стінки трубної секції 70, як показано стрілками 77. Третинний потік рідких і/або твердих компонентів концентрується на периферії всередині трубної секції 70 і під дією сил тяжіння падають через кільцевий зазор 76 по зовнішньому колу вихрогасника 72 у бак 79 збирання рідини, в його донну секцію 71 великого діаметра резервуара 62 вторинного розділяння флюїдів. Газоподібні компоненти низької густини, такі як метан (СН4) і т.п., флюїдної суміші, введеної через трубопроводи 63, 63В, 63С і 63D тангенціального впорскування флюїдів у тр убну секцію 70, концентруються на центральній ділянці трубної секції 70 і спрямовуються вверх, у ви хід 74 третинного газу. Розміщення входу 75 каналу 74 випускання третинного газу нижче рівня, на якому трубопроводи 63, 63В, 63С і 63D тангенціального впорскування флюїдів упорскують флюїди в трубну секцію 70, у загальному випадку є фактором, що викликає вихр ування газоподібних компонентів, приводячи їх у стан вихрового потоку 78 у протилежному у вигляді зверху напрямку годинникової стрілки. Вихровий потік 78 практично сухо го газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки, під дією ефекту Хірша-Ранкіна (Hirsch-Rankin) обертається в напрямку, протилежному напрямку зовнішнього потоку 77 компонентів, здатних до конденсації, ще більше сприяє відділенню сухого газу від рідких і/або твердих компонентів. Вихрогасник 72 має конічну форму, а його вершина діє як вихрошукач по відношенню до центрального вихрового потоку 78 сухого газу, що обертається в напрямку годинникової стрілки. Донна секція 71 резервуара 62 обладнана у нагрівальні спіралі 80, що підтримують зібрані в ній рідкі та тверді компоненти при практично постійній температурі в межах від 15 до 25°С. При цих температурах віск і гідрати мають розплавлений стан і спливають на поверхню води в баку збирання рідини, в результаті чого верхній шар 71 воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводневих рідин (СХНУ) плаває на шарі 82 води. Вода (Н2О) випускається через трубопровід 64 випускання води у дні резервуара 62, в той час як суміш воску, гідратів, конденсату та інших вуглеводнів (СХНУ) виводиться через центральний трубопровід 83 випускання вуглеводневих рідин. Вихідні трубопроводи 83 і 84 можуть бути обладнані клапанами (не показані), керування якими може здійснюватися таким чином, що поверхня поділу 17 87 між водою і вуглеводневими рідинами буде підтримуватися практично на постійному рівні. У разі потреби вода і вуглеводні можуть виводитися із резервуара 62 по одному каналу випускання рідини у дні резервуара 62 для подальшого розділяння в сепараторі (не показаний) нижче за потоком від резервуара 62. У разі потреби вихрогасник 72 і стінки вертикальної трубної секції 70 резервуара 62 вторинного розділяння і трубопроводів 63, 63В, 63С і 63D обігріваються і/або обладнані ультразвуковими віброперетворювачами (не показані) для запобігання відкладенню воску, накипу і гідратів та інших забруднень на цих компонентах. Ультразвукова вібрація стінок з частотою в діапазоні від 20 до 200кГц дозволяє скидати будь-яке забруднення з 79958 18 компонентів пристрою, на яких воно може накопичуватися. Пристрій багатостадійного розділяння флюїдів за даним винаходом може використовуватися також для відділяння твердих часток від потоку газу. При цьому у пристроях охолодження газу тверді частки будуть правити за зародки для утворення і росту крапель зріджених компонентів, здатних конденсуватися. Далі тверді частки в потоку разом зі зрідженими компонентами, здатними конденсуватися, будуть потрапляти в бак збирання рідини резервуара вторинного розділяння флюїдів і в результаті відділятися від третинного потоку, збіднілого на здатні конденсуватися компоненти практично сухого газу, що виводиться із верхньої частини резервуара вторинного розділяння флюїдів. 19 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 79958 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601