Аппарат для совместной подготовки нефти и воды

 

Изобретение относится к устройствам для разделения смеси двух жидкостей и может использоваться в процессах предварительного обезвоживания нефти. Целью изобретения является повышение надежности работы аппарата и качества подготовки воды и нефти. Аппарат содержит емкость со штуцерами ввода эмульсии и вывода нефти и воды и поплавковый клапан с плотностью, промежуточной между плотностями нефти и воды. Аппарат снабжен вертикальной трубой с отверстиями по боковой поверхности в виде щели. Труба соединяет штуцеры вывода. Клапан размещен внутри трубы и выполнен в виде цилиндра. Боковая поверхность клапана снабжена шипами. Сверху и снизу клапан имеет лопатки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ Il 606144 A ) (g))g В 01 D 17/032

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Аппарат представляет собой гориэонтальную емкость со штуцерами ввода нефтяной эмульсии 2, вывода нефти 3 и сточной воды 4. Штуцеры вывода нефти 3 и воды 4 расположены на одной вертикальной оси и соединены между собой вертикальной трубой

5 со щелевыми отверстиями 6 по ее боковой поверхности (образующей). Цилиндрическии поплавковый клапан 7, й. имеющий промежуточное значение плотности между значениями плотности разделяемых жидкостей (нефти и воды), размещен внутри соединяющей штуцеры вывода трубы 5, причем боковая поверхГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445967/23-26 (22) 22. 06. 88 (46) 15.11.90. Бюл. М - 42 (71) Государственный институт по проектированию и- исследовательским работам в нефтяной промышленности

"Гипровостокнефть" и Производственное объединение "Куйбышевнефть" (72) Б.П.Усачев, A.À.mâàðåâ, И.И.Редькин, А.З.Шефер и A.Â.Ãðèøàгин (53) 66.066.6 (088.8) (56) Заявка Японии Ь" 61-56001, кл. В 01 D 17/02, 1986. (54) АППАРАТ ДЛЯ СОВМЕСТНОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ВОДЫ (57) Изобретение относится к устройст.

Изобретение относится к устройствам для разделения смеси двух жидкостей с разным удельным весом и мо-. жет использоваться в процессах предварительного обезвоживания нефти с получением сточной воды высокого качества на месторождениях-спутниках в нефтедобывающей промышленности, Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата и качества подготовки воды и нефти.

На фиг.1 представлен аппарат, общий вид, разрез; на фиг.2 и 3рабочие положения устройства (аппарата).

2 вам для разделения смеси двух жидкостей и может использоваться в процессах предварительного обезвоживания нефти. Целью изобретения является повышение надежности работы аппарата и качества подготовки воды и нефти.

Аппарат содержит емкость со штуцерами ввода эмульсии и вывода нефти и воды и поплавковый клапан с плотностью, промежуточной между плотностями нефти и воды. Аппарат снабжен вертикальной трубой с отверстиями по боковой поверхности в виде щели.

Труба соединяет штуцеры вывода. Клапан размещен внутри трубы и выполнен в виде цилиндра. Боковая поверхность клапана снабжена шипами. Сверху и 9 снизу клапан имеет лопатки. 2 э.п. ф-лы, 3 ил.

С:

1606144

50 ность поплавкового клапана 7 снабжена шипами 8. При этом на верхнем и нижнем краях боковой поверхности поплавкового клапана 7 установлены ориенти5 рованные лопатки 9;

Аппарат работает следующим образом.

Высокообводненная нефтяная эмульсия через штуцер 2 поступает в емкость 1, где происходит гравитационное разделение на нефть и воду. В условиях установившегося режима работы аппарата поплавковый клапан 7 занимает среднее положение в трубе

5 (фиг.1). Вывод отделившихся фаз из аппарата происходит через щелевое отверстие 6 в трубу 5 и дальше нефть « через штуцер 3, вода — через штуцер 4. При изменении режима работы 20 аппарата уровень раздела фаз изменяется, а с ним изменяется положение поплавкового клапана. Например, если увеличивается содержание воды в эмульсии, уровень раздела фаз повышается (фиг. 2) . Одновременно поднимается поплавковый клапан 7. Размер проходного сечения щели 6, через которую отводится вода, увеличивается, а щель, через которую отводится нефть, уменьшается. Соответственно увеличивается расход воды из аппарата, а расход нефти уменьшается. В результате уровень раздела фаз понижается и приходит к среднему положению (фиг.1).

При увеличении содержания нефти в

35 эмульсии уровень раздела фаз понижаетсяя (фиг . 3) и одновременно понижается уровень поплавкового клапана.

При этом увеличивается проходное сечение щели для нефти и уменьшается для воды, т.е. увеличивается расход (вывод) иэ аппарата нефти и уменьшается расход воды. Уровень раздела фаэ повышается, поплавковый клапан приходит к среднему положению. В критических ситуациях поплавковый клапан полностью перекрывает выход жидкости через один из штуцеров, максимально увеличивая выход (расход) жидкости из другого. При разделе водонефтяной эмульсии на границе разцела фаз скапливается промежуточный слой, представляющий собой вязкую структурированную систему сплотностью, имеющей промежуточное значе55 ние между значениями плотностей разделяемых жидкостей. Такую же плот1 ность имеет поплавковый клапан. Поэтьму промежуточный слой при изменении уровня раздела фаэ перемещается одновременно с поплавковым клапаном.

В этих условиях шины 8 на боковой поверхности клапана 7 обеспечивают точечное касание с внутренней стенкой вертикальной трубы 5 и предотвращают зависание клапана. Кроме того, они способствуют удалению ила со стенки. Лопатки, установленные на крайних рядах шипов, под действием струй жидкостей (нефти и воды), придают поплавку вращательное движение, что повышает его устойчивость к зависанию. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству отделившихся фаз, возможны разные варианты выполнения аппарата. Если жесткие требования предъявлены к обеим отделившимся фазам, то аппарат снабжают любым из известных устройств для разрушения промежуточного слоя и обеспечивают таким путем постоянную его толщину (обычно 20-25 см).

Поплавковый клапан в этом случае выполняют с высотой, превышающей эту заданную величину (например 2530 см). Этим создают из клапана порог для промежуточного слоя и предотвращается его унос как с нефтью, так и с водой. Если жесткие требования предъявляются к одной из фаз, как правило, воде, то достаточно выполнить поплавок с плотностью, отличной от плотности промежуточного слоя, например, несколько ее превышающей, чтобы создать порог, предотвращаю щий унос промежуточного слоя с этой фазой. В этом случае промежуточный слой будет уходить с фазой, к кото рой жесткие требования не предъявляются, а толщина его будет определяться высотой поплавка.

Предлагаемая конструкция аппарата обеспечивает достижение следующих технико-экономических преимуществ.

Повышается надежность работы аппарата за счет доведения до минимума вероятности зависания поплавкового клапана в промежуточном слое.

Повышается качество подготовки воды и нефти: за счет уменьшения амплитуды колебания уровня раздела фаз; эа счет сокращения времени пребывания мех<фазного слоя вблизи верх него или нижнего штуцеров вывода готового продукта; за счет снижения

16 инерционности накопления одной иэ фаэ.

Кроме того, предлагаемая конструкция аппарата работает при отсутствии узла регулирования уровня раздела двух несмешивающихся жидкостей, состоящего из передающего устройства и исполнительного запорного механизма, устанавливаемого обычно на трубопроводе. В результате упрощения конструкции аппарата увеличивается его чувствительность к изменению уровня, что позволяет более устойчиво удерживать границу раздела фаз в заранее запроектированных оптимальных пределах. Следствием такой работы аппарата является то, что изменение дренажа из аппарата нефти и воды происходит одновременно и плавно, что благоприятно сказывается на работе всей технологической схемы установки обезвоживания нефти. За исключением дискретного вывода разделяемых фаз, устранения возможности возникновения при этом гидравлических ударов в насосном оборудовании, откачивающем получаемую продукцию - нефть и воду, повышается срок эксплуатации насосов по откачке как нефти, так и воды.

К тому же предлагаемая конструк ция аппарата обладает высокой технологичностью если в изготовленных

06144 6 (имеющчхся в наличии) емкостях штуцеры вывода смонтированы несоосно, то эта кажущаяся сложность легKo

5 конструктивно устраняется, например, с помощью изогнутых отводов труб, Формула изобретения !. Аппарат для совместной подготовки нефти и воды, включающий емкость со штуцерами ввода эмульсии и вывода нефти и воды и поплавковый клапан с плотностью, промежуточной между плотностями нефти и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и качества подготовки нефти и воды, аппарат снабжен вертикальной трубой с отверстиям по боковой поверхности, 20 соединяющей штуцеры вывода, поплавковый клапан размещен внутри трубы и выполнен, например в виде цилиндра, а отверстия в вертикальной трубе выполнены в виде например, одной или

25 нескольких щелей.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что боковая поверхность поплавкового клапана снаб» жена шипами.

qp 3. Аппарат поп.2, отличаю шийся тем, что он снабжен ло» патками, установленными у верхней и нижней кромок боковой поверхности клапана.

1606144

Составитель О.Калякина

Техред M.Ходанич Корректор M. Пожо

Редактор А.Долинич

° «Ю» Ф Ф «Ф «Ю Ф Ю»Ф»

Закаэ 3509 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101