Отстойник с жидкостным гидрофобным слоем для очистки нефтесодержащей пластовой воды

 

Использование: в нефтяной промышленности для очистки от нефти пластовой воды, извлекаемой вместе с добываемой нефтью. Сущность изобретения: корпус отстойника в виде горизонтального цилиндра разделен перегородками, открытыми в верхней части и образующими ступеньки для перетока нефтяной части из первого отсека в последующие выше верхних краев перегородок, при этом отсеки попарно соединены трубопроводами, заканчивающимися распределителями воды в гидрофобном слое нефти. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки от нефти пластовой воды, извлекаемой вместе с добываемой нефтью.

При добыче нефти вместе с нефтью из пласта извлекается большое количество пластовой воды, которая для дальнейшего использования должна быть очищена от содержащейся нефти. Для этой цели используют отстойные аппараты и установки. Известна установка очистки воды закрытого типа, в которой отстойники представляют собой горизонтальные цилиндрические емкости, внутри которых размещены гофрированные гидрофобные пластины [1] На эти пластины прилипают капельки нефти, скапливаются, отделяются от воды и накапливаются в верхней части отстойника.

Однако такая начинка отстойника не нашла применения на практике, так как материалоемка, сложна при монтаже и при эксплуатации требует сложной технологии зачистки.

Наибольшее распространение на промыслах получил отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки пластовых вод [2] Конструкция такого отстойника включает емкость, подводящий загрязненную воду трубопровод с распределителем, находящимся выше уровня раздела нефть-вода, т.е. в слое нефти, трубопроводы для отвода отделенной нефти и очищенной воды, регуляторы уровня раздела фаз. В таком отстойнике слой нефти, находящийся на поверхности воды, служит гидрофобным слоем, способствует улавливанию капель нефти, когда через этот слой проходит загрязненная вода.

Недостатком такого отстойника является то, что не используется вся поверхность гидрофобного слоя, так как не удается распределить подаваемую воду на всю поверхность этого слоя. Из-за этого такой отстойник используется неэффективно.

Для повышения эффективности работы такого отстойника предлагается отстойник с жидкостным гидрофобным слоем для очистки нефтесодержащей пластовой воды, включающий корпус, подводящий загрязненную воду трубопровод с распределителем воды выше уровня раздела нефть-вода, трубопроводы для отвода отделенной нефти и очищенной воды, регулятор уровня раздела фаз. Горизонтальная цилиндрическая емкость разделена перегородками на отсеки, перегородки выполнены внизу глухими, а верхние части перегородок открыты и образуют ступеньки для перетока нефтяной части из первого отсека в последующие выше верхних краев перегородки, для перетока воды из первого отсека в последующие отсеки попарно соединяются трубопроводом, заканчивающимся распределителем воды в гидрофобном слое нефти.

В горизонтальном цилиндрическом отстойнике перегородки устанавливаются поперек продольной оси корпуса. Снизу перегородки выполняются глухими, а сверху в области нефтяного слоя перегородки срезаются, т.е. нефтяной слой всех отсеков сообщается. В емкости может быть размещена одна или более перегородок, в зависимости от габаритов корпуса отстойника. В случаях размещения более одной перегородки, каждая следующая перегородка выполняется верхним краем ниже предыдущей так, чтобы разместить распределитель и обеспечить достаточную толщину гидрофобного слоя для прохождения загрязненной воды. Забор воды из предыдущего отсека для подачи в следующий отсек производится с уровня ниже уровня границы раздела нефть-вода в следующем отсеке. Такое размещение перегородки и водозаборных трубопроводов обеспечивает заполнение водой каждого отсека, чтобы обеспечить переток воды в следующий отсек через гидрофобный слой.

Такая конструкция отстойника позволяет обеспечить более равномерное распределение подаваемой воды при прохождении через гидрофобный слой, использовать отстойник для повторного прохождения загрязненной воды через гидрофобный слой следующего отсека, что повышает эффективность использования отстойника, гидрофобного слоя, повышает качество очищаемой воды, используя отстойник обычного типоразмера.

На чертеже приведена схема отстойника.

Отстойник содержит корпус 1, перегородки 2 и 3, подводящий загрязненную воду трубопровод 4, распределителя 5, 6 и 7, трубопровод 8 для отвода нефти, задвижку 9, регулятор давления 10, регулятор уровня 11, трубопровод 12 для отвода очищенной воды, задвижку 13.

Отстойник работает следующим образом.

Загрязненная нефтью пластовая вода подается в первый отсек корпуса 1 отстойника, через подводящий трубопровод 4 и распределитель 5. Распределитель 5 обеспечивает равномерное распределение подаваемой воды в гидрофобном слое нефти первого отсека. Выход воды из распределителя происходит выше границы раздела нефть-вода на 25-30 см, т.е. вода проходит через гидрофобный слой нефти, при этом происходит укрупнение капель нефти и задержка их в слое нефти, но часть капель нефти увлекается водой в слой воды. Вторая перегородка 2 внутри отстойника образует второй отсек, в котором уровень границы раздела нефть-вода устанавливается ниже уровня первого отсека. Это достигается установкой верхнего края второй перегородки ниже, чем у первой перегородки. Перепад границы нефть-вода в отсеках должен обеспечить переток воды из первого отсека во второй и достаточный (25 30 см) гидрофобный слой нефти, при этом вода проходит через трубопровод с распределителем 6. При наличии других отсеков также обеспечивается переток воды из предыдущего отсека в другой. Уровень раздела нефть-вода в последнем отсеке поддерживается регулятором уровня 11. В случае, приведенном на чертеже, отстойник из трех отсеков и в третий отсек за перегородкой 3 вода из второго отсека попадает по трубопроводу с распределителем 7. В каждом отсеке уровень воды определяется уровнем распределителя воды в следующем отсеке.

Очищенная вода из последнего отсека отстойника удаляется по трубопроводу 12 через задвижку 13. Уровень границы раздела нефть-вода регулируется регулятором уровня 11. Избыток нефти в гидрофобном слое удаляется по трубопроводу 8 с задвижкой 9. Сброс нефти регулируется регулятором давления 10.

Таким образом, такой отстойник может иметь два и более отсеков, а необходимое количество отсеков определяется длиной корпуса отстойника, возможностью распределения поступающей воды и требуемой чистотой очищаемой воды. Используя эти возможности, с помощью такого отстойника можно достигнуть высокой эффективности его работы.

Формула изобретения

Отстойник с жидкостным гидрофобным слоем для очистки нефтесодержащей пластовой воды, включающий корпус в виде горизонтальной цилиндрической емкости, подводящий загрязненную воду трубопровод с распределителем воды выше уровня раздела нефть вода, трубопроводы для отвода отделенной нефти и очищенной воды, регулятор уровня раздела фаз, отличающийся тем, что он снабжен перегородками, разделяющими емкость на отсеки, соединенные друг с другом последовательно трубопроводами с распределителями воды в гидрофобном слое нефти, при этом перегородки выполнены снизу глухими, а верхние их края не доходят до верха емкости и расположены ступенчато с размещением на ступеньках гидрофобного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1