Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления

Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления относится к горной промышленности, а именно к технологическому оборудованию для утилизации отходов бурения газовых скважин при их испытаниях. Техническим результатом является повышение эффективности ликвидации сточных вод и повышение экологической защиты окружающей среды, а также снижение себестоимости. Система для осуществления способа содержит емкость, в виде мерника, в котором в процессе газогидродинамических исследований скважины накапливают сточные воды. Емкость связана с линией приема сточных вод, выполненной в виде системы трубопроводов, оборудованной обратным клапаном. При этом клапан связан с насосом. Линия приема сточных вод оснащена также предохранительным клапаном, который посредством трубопровода связан с резервным мерником. Линия приема сточных вод связана с одним концом змеевика, жестко закрепленным в горизонтально расположенном цилиндрическом корпусе. Стенки горизонтально расположенного цилиндрического корпуса в его верхней части и нижней части выполнены с отверстиями. Змеевик вторым концом связан с форсункой, расположенной в зоне пламени факела газофакельной установки. Оголовок газофакельной установки закрепляется в торце цилиндрического корпуса. В емкости первоначально накапливали сточные воды, после чего насосом их подавали под давлением по линии приема в змеевик, где производили распыление на мельчайшие фракции и обеспечивали их направление к распылительной форсунке. При этом форсунку помещали в зону пламени факела газофакельной установки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления» относится к горной промышленности, а именно к технологическому оборудованию для утилизации отходов бурения газовых скважин при их испытаниях.

Известен способ нейтрализации газожидкостной смеси и установка для его осуществления, включающая линию приема газожидкостной смеси, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном-регулятором давления, двухфазный сепаратор с линиям и отвода газа и жидкости, снабженными измерителями расхода, линия отвода жидкости которого соединена со вторым сепаратором, блок хранения жидкости и блок вспомогательных объектов, кроме того, установка дополнительно содержит блок вакуумирования, состоящий из насоса и вакуумирующего устройства, линия отвода жидкости которого соединена с блоком хранения жидкости, и блок подачи нейтрализатора, состоящий из емкости с нейтрализатором и насоса, подсоединенного к линии приема газожидкостной смеси перед клапаном-регулятором давления и всасывающего насоса блока вакуумирования (см. Патент РФ на ПМ №938356, МПК Е21В 47/00, Е21В49/00, опубл. 10.06.2004).

Недостатком известного способа нейтрализации газожидкостной смеси и реализующей его установки для его осуществления является то, что она имеет ограниченные функциональные возможности, высокую себестоимость и сложность изготовления.

Данный недостаток обусловлен тем, что из-за громоздкости таких дорогостоящих и громоздких узлов, как блоки вакуумирования ограничено применение установки в полевых условиях.

Известны также принятые за прототип по функциональным признакам способ исследования скважин и нейтрализации газожидкостной смеси и реализующая его установка (см. патент РФ на полезную модель №13910, МПК Е21В 47/00, опубл. 10.06.2000), содержащая линию приема газоконденсатной смеси, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном-регулятором давления и связанную с трехфазным сепаратором, соединенным с линиями отвода конденсата, газа и воды, снабженными измерителями расхода, содержит блок сепарации нефти, связанный с линиями отвода газа и воды, включающий линию приема нефти, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном регулятором давления, и последовательно соединенные подогреватель, двухфазный сепаратор и сепаратор отстоя воды, соединенный с линиями межблочных коммуникаций, и блок стабилизации жидких углеводородов, включающий емкости дегазации и стабилизации углеводородов.

Недостатком известной установки, реализующей этот способ, является низкая эффективность, большая загрязненность окружающей среды и высокая себестоимость.

Данный недостаток обусловлен сложностью конструкции и наличием оборудования больших размеров, что влечет за собой увеличение материальных затрат и времени на монтаж-демонтаж оборудования, а также загрязнение окружающей среды при утилизации газов из-за наличия в выбросах вредных сернистых соединений.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемым изобретением «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления», состоит в надежности, повышении эффективности ликвидации сточных вод и повышении экологической защиты окружающей среды, а также снижения себестоимости.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины, при котором первоначально накапливают сточные воды, согласно изобретению, после накопления насосом подают сточные воды под давлением в змеевик, где производят их распыление на мельчайшие фракции и, в дальнейшем, обеспечивают их направление к распылительной форсунке, которую помещают в пламя факела газофакельной установки; при этом используют систему для ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины, содержащую емкость в виде мерника или амбар-накопитель, линию приема сточных вод, связанную с насосом и оборудованную обратным и предохранительным клапанами, которая, согласно изобретению, дополнительно содержит выполненный с отверстиями в стенках корпус, содержащий змеевик, связанный одним концом с линией приема газожидкостной смеси, а вторым концом змеевик связан с форсункой, в непосредственной близости от которой закрепляется в упомянутом корпусе оголовок газофакельной установки, связанной с источником газа, кроме того, она содержит резервный мерник связанный посредством трубопровода с предохранительным клапаном.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от известных аналогов и прототипа применение способа ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины, при котором первоначально осуществляют подачу накопленных сточных вод под давлением в змеевик, где производят их распыление на мельчайшие фракции и, в дальнейшем, обеспечивают их направление к распылительной форсунке, которую помещают в пламя факела газофакельной установки, позволяет быстро и эффективно ликвидировать сточные воды при минимальных затратах, при этом полностью исключается загрязнение окружающей среды, в частности исключается попадание сточных вод, содержащих частицы нефти, в водоемы и почву. Поскольку используемая при реализации заявляемого способа система для ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины очень проста в изготовлении и содержит емкость в виде мерника или амбар-накопитель, линию приема сточных вод, связанную с насосом и, оборудованную обратным и предохранительным клапанами, которая дополнительно содержит выполненный с отверстиями в стенках корпус, содержащий змеевик, связанный одним концом с линией приема газожидкостной смеси, а вторым концом змеевик связан с форсункой, в непосредственной близости от которой закрепляется в упомянутом корпусе оголовок газофакельной установки, связанной с источником газа, кроме того, заявляемая система содержит резервный мерник, связанный посредством трубопровода с предохранительным клапаном, она не требует сложного монтажа и демонтажа, надежна и, кроме того, система легко трансформируется. Причем совокупность признаков заявленной системы, содержащей емкость в виде мерника с линией приема сточных вод, связанную с насосом и оборудованную обратным клапаном, обеспечивает эффективную бесперебойную подачу сточных вод. Предохранительный клапан с резервным мерником обеспечивает сброс сточных вод при переполнении змеевика, что также повышает надежность, эффективность и бесперебойность уничтожения сточных вод. Выполненный с отверстиями в стенках корпус, в котором закрепляется змеевик, связанный одним концом с линией приема газожидкостной смеси, а вторым концом с форсункой, закрепленной в непосредственной близости от оголовка газофакельной установки, не является дорогостоящим оборудованием, его можно легко изготовить на месте испытаний из труб, которые всегда можно найти после процесса бурения.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления» критерию «новизна».

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления» критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления» может быть многократно использована в производстве различных модификаций установок для переработки отходов бурения с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности ликвидации сточных вод и повышении экологической защиты окружающей среды, а также снижении себестоимости, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «промышленная применимость».

Сущность заявляемого изобретения «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях и система для его осуществления» поясняется примером конкретного выполнения с иллюстрацией на фиг.1, где изображена принципиальная технологическая схема системы для ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины.

Система для ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины содержит емкость в виде мерника 1, в котором в процессе газогидродинамических исследованияй скважины накапливают сточные воды 2. Иногда вместо мерника используется амбар-накопитель. Мерник 1 связан с линией 3 приема сточных вод 2, выполненной в виде системы трубопроводов, оборудованной обратным клапаном 4, который связан с насосом 5. Линия приема 3 сточных вод 2 оснащена также предохранительным клапаном 6, который посредством трубопровода 7 связан с резервным мерником 8. Линия приема 3 сточных вод 2 связана с одним концом 9 змеевика 10, жестко закрепленном в горизонтально расположенном цилиндрическом корпусе 11. Стенки 12 горизонтально расположенного цилиндрического корпуса 11 в его верхней части 13 и нижней части 14 выполнены с отверстиями 15. Змеевик 10, связанный одним концом 9 с линией приема 3 сточных вод 2, вторым концом 16 змеевик 10 связан с форсункой 17, расположенной непосредственно в зоне близости пламени факела 18 газофакельной установки 19, оголовок 20 которой закрепляется в торце 21 цилиндрического корпуса 11.

Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях, реализуемый с помощью предлагаемой системы, осуществляли следующим образом.

Первоначально накапливали сточные воды 2 в мернике 1, после чего насосом 5 подавали сточные воды 2 под давлением по линии приема 3 в змеевик 10, где производили их распыление на мельчайшие фракции и обеспечивали их направление к распылительной форсунке 17, которую помещали в зону пламени факела 18 газофакельной установки 19.

Применение предложенного изобретения «Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважин и система для его осуществления» позволяет повысить эффективность ликвидации сточных вод, повысить экологическую защиту окружающей среды, а также снизить себестоимость.

1. Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважин, при котором первоначально накапливают сточные воды, отличающийся тем, что после накопления насосом подают сточные воды под давлением в змеевик, где производят их распыление на мельчайшие фракции и, в дальнейшем, обеспечивают их направление к распылительной форсунке, которую помещают в пламя факела газофакельной установки.

2. Система для ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины, содержащая емкость в виде мерника или амбара - накопителя, линию приема сточных вод, связанную с насосом и оборудованную обратным и предохранительным клапанами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выполненный с отверстиями в стенках корпус, в котором устанавливается змеевик, связанный одним концом с линией приема газожидкостной смеси, а вторым концом змеевик связан с форсункой, в непосредственной близости от которой закрепляется в корпусе оголовок газофакельной установки.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что она содержит резервный мерник, связанный посредством трубопровода с предохранительным клапаном.