Аппарат для обезвоживания нефти

 

Изобретение относится к подготовки нефти на промыслах , в частности, к устройствам для обезвоживания нефти. Целью изобретения является интенсификация процесса разделения эмульсии и повышение производительности. Промысловая нефтяная эмульсия вместе с теплой дренажной водой поступает в кольцевой коллектор, из которого эмульсия через сопла поступает в водную зону аппарата. Сопла расположены на наружной образующей кольцевого коллектора под углом 10-30° к горизонтальной плоскости по направлению к днищу и под углом 30-45° к наружной образующей кольцевого коллектора. Выходящая из сопел эмульсия приобретает не только поступательное движение, но она также закручивается вокруг вертикальной оси аппарата. При этом под действием центробежных сил осуществляется отделение воды и механических примесей от нефти. Предложенное техническое решение позволяет получить обезвоженную нефть, а также чистую сточную воду, пригодную для повторной закачки в нефтеносный пласт. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 В 01 В 17/04

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4345378/23-26 (22) 18.12.87 (46) 30.08.89. Бюл. № 32 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Ф. Ф. Хамидуллин, В. П. Тронов, Р. Ф. Хамидуллин, А. И., Ширеев и И. В. Рахимов (53) 66.066 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1233900, кл. С 10 G 33/06, опублик. 1986. (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

НЕФТИ (57) Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания нефти. Целью изобретения является интенсификация процесса разделения эмульсии и повышение произвоИзобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания нефти.

Целью изобретения является интенсификация процесса разделения эмульсии и повышение производительности.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. l.

Аппарат для обезвоживания нефти содержит вертикальный корпус 1, патрубок 2 для ввода нефтяной эмульсии вместе с теплой дренажной водой, соединенный с кольцевым коллектором 3 для подачи эмульсии в сопла 4. Сопла 4 расположены на наружной образующей кольцевого коллектора 3 под углом 10 — 30 к горизонтальной плоскости по направлению к днищу корпуса 1 и под углом 30 — 45 к наружной образующей кольцевого коллектора 3. Аппарат содержит так„„Я0„„1503844 д 1

2 дительности. Промысловая нефтяная эмульсия вместе с теплой дренажной водой по ступает в кольцевой коллектор, из которого эмульсия через сопла поступает в водную зону аппарата. Сопла расположены на наружной образующей кольцевого коллектора под углом 10 — 30 к горизонтальной плоскости по направлению к днищу и под углом

30 — 45 к наружной образующей кольцевого коллектора. Выходящая из сопел эмульсия приобретает не только поступательное движение, но она также закручивается вокруг вертикальной оси аппарата. При этом под действием центробежных сил осуществляется отделение воды и механических примесей от нефти. Предложенное техническое решение позволяет получить обезвоженную нефть, а также чистую сточную воду, пригодную для повторной закачки в нефтеносный пласт. з.п.ф-лы, 2 ил. же патрубки 5 и 6 для соответственно вывода обезвоженной нефти и отделившейся от нефти дренажной воды. Трубы 7 служат для равномерного распределения потока нефтяной эмульсии по длине и сечению кольцевого коллектора 3. Выходные концы сопел

4 целесообразно сплюшить в вертикальной плоскости.

Аппарат работает следующим образом.

В период экспериментов аппарат установлен на ступени предварительного сброса нластовой воды.

Обработке подвергалась промысловая эмульсионная нефть обводненностью 85% с содержанием солей 62150 мг/л, сульфид железа 244 мг/л и механических примесей

0,15% (вязкость эмульсии при 20 С составляла 57 сП), стабилизированная природными эмульгаторами и различными химичес1503844

3 кими реагентами, применяемыми для интенсификации процесса добычи нефти.

Промысловая нефтяная эмульсия, разрушенная в трубопроводах сбора в присутствии деэмульгатора, вместе с теплой дренажной водой через патрубок 2 и трубы 7 поступает в кольцевой коллектор 3, из которого эмульсия через сопла 4 поступает в водную зону аппарата в направлении к днищу вертикальной емкости 1. Угол наклона сопел 4 к горизонтальной плоскости составлял 10, а угол наклона их к наружной образующей кольцевого коллектора составлял

30 . При вращательно-поступательном движении эмульсии под действием центробежных сил осуществляется эффективное отделение воды и механических примесей от нефти и их оседание на дно аппарата. В аппарате не происходило образование и накопление плотных промежуточных эмульсионных слоев, препятствующих процессу разделения эмульсии. Обезвоженная нефть с остаточным содержанием воды в пределах 0,35 — 0,5Я из аппарата через патрубок 5 направлялось на установку для обессоливания. Дренажная вода с содержанием нефтепродуктов не более 50 мг/л и механических частиц не более 40 мг/л через патрубок 6 направлялась на кустовые насосные станции для утилизации в системе поддержания пластового давления.

В предлагаемом аппарате за счет скоростного введения эмульсии вращательнопоступательным движением через сопла, расположенные под углом 10 — ЗО к горизонтальной плоскости и под углом 30 — 45 С касательно к наружной образующей кольцевого коллектора и направленные к днищу корпуса, существенно интенсифицируется процесс отделения от нефти воды и механических примесей и достигается увеличение его единичной производительности. Выходные концы сопел сплюшены в вертикальной плоскости, что в значительной степени повышает эффективность влияния вращательнопоступательного движения обрабатываемой эмульсии по внутренней стенке аппарата на процесс ее разделения на компоненты с использованием центробежной силы.

В лабораторных условиях проводились исследования влияния углов наклона сопел к горизонтальной плоскости в направлении к днищу корпуса и касательно к наружной образующей кольцевого коллектора.

Углы наклона сопел к наружной образующей кольцевого коллектора приняты исходя из того, что при значениях углов

|енее ЗО эффект центробежной силы существенно снижается и процесс разделения эмульсии ухудшается, а при значениях углов более 45 С струи вводимой эмульсии ударяются о поверхность стенки аппарата почти под прямым углом (радиально). При этом эффект центробежной силы для разделения эмульсии снижается до нуля, вращение отсутствует. Струи эмульсии от стенки аппарата разбрызгиваются в разные стороны.

Наиболее эффективными значениями этих углов являются в пределах 30 — 45 .

Работа предлагаемого аппарата исследована в промысловых условиях.

Применение предлагаемого аппарата позволяет снизить остаточное содержание воды с 8,8Я (известный) до 0,35 — 0,5Я (предлагаемый); одновременно получить чистую сточную воду, пригодную для закачки в пласт; увеличить единичную производительность аппарата с 169,1 м /ч (известный) до

625 м /ч (п редла гаем ы й); снизить удел ьный расход деэмульгатора с 380 г/т (известный) до 80 г/т (предлагаемый); исключить образование и накопление стойкого промежуточного эмульсионного слоя.

Предлагаемый аппарат может быть использован как для предварительного сброса пластовой воды, так и для обезвоживания нефти и очистки сточных вод.

Формула изобретения

1. Аппарат для обезвоживания нефти, 3 содержащий корпус, патрубки ввода эмульсии, вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, а также кольцевой коллектор с соплами, расположенными на его наружной образующей, причем кольцевой коллектор соединен с патрубком ввода эмульсии, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения производительности, сопла направлены к днищу корпуса под углом 10 — 30 к горизонтальной плоскости и под углом 30 — 45 к наруж45 ной образующей кольцевого коллектора.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что выходные концы сопел сплющены в вертикальной плоскости.

1503844

9ngns

СОЯ

2 омуль

СОЯ

5U2. 2

Составитель О. Калякина

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор Т. Малец

Заказ 5! 74/8 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1