Способ и устройство для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема



Способ и устройство для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема
Способ и устройство для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема

 


Владельцы патента RU 2533920:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Способ предусматривает бурение во льду скважины, установку под ледяным покровом полой оболочки, оснащенной по контуру надувным ограждением, закачку в полость оболочки и надувного ограждения горячего воздуха, а в зону контакта оболочки с загрязненным льдом - рабочего агента. После чего производят удаление из-под ледяного покрова загрязняющих веществ и свободной от воздуха оболочки, бурение во льду следующей скважины и повторение операций по удалению из-под ледяного покрова загрязняющих веществ. Бурение во льду скважин, установку под ледяной покров оболочки осуществляют непосредственно в зоне разлива нефти. В качестве рабочего агента, закачиваемого в зону контакта оболочки с загрязненным льдом, используют легкую нефть или нефтепродукт, нагретый на 15°C ниже температуры вспышки. Устройство, необходимое для реализации способа, включает лебедку для спуско-подъемных операций с оболочкой, вакуум-насос, компрессор, шланги для подачи и откачки из оболочки и надувного ограждения горячего воздуха и откачки из-под ледяного покрова загрязняющих веществ. Устройство дополнительно оснащено емкостью для нефти или нефтепродукта, устройством для нагрева рабочего агента и нагнетательным насосом. Повышается эффективность сбора нефти, нефтепродуктов из-под ледяного покрова проточных и непроточных водоемов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для сбора разливов нефти (нефтепродуктов) из-под ледяного покрова проточных и непроточных водоемов.

В настоящее время наряду с многочисленными решениями локализации, сбора разливов нефти (нефтепродуктов) с поверхности водоемов суши и морских акваторий, например, заявка на изобретение №2011120552, приор. от 20.05.11, имеется ограниченное количество технологий ликвидации разливов нефти из-под ледяного покрова. Из них следует отметить способ сбора нефти из-подо льда проточного водоема /Патент RU №2279508, опубликован 10.07.2006 - аналог/. Способ включает выполнение по периметру нефтеразлива проруби в ледяном покрове, оснащение проруби лебедками, установку с использованием ее и тросов под лед бонового заграждения и нефтесборного узла. Нефтесборный узел соединяют с тросами, прижимают нефтесборный узел к поверхности льда путем закачивания в его надувные оболочки воздуха и перемещают нефтесборный узел от первой проруби ко второй. К недостаткам способа относятся следующие. Данное решение можно использовать только для сбора нефти из-подо льда в проточных водоемах (на ручьях и реках), оно при наличии на нижней поверхности загрязненного льда выраженной шероховатости имеет низкую эффективность выполнения противоаварийных работ.

Известна технология сбора разливов нефти из танкеров, нефтепроводов, нефтехранилищ под ледяной покров проточных водоемов /Патент RU №. 2224842, опубликован 27.02.2004 - аналог/. Решение включает: выполнение в ледяном покрове, выше по течению от пятна разлива, прорезей, установку в них перпендикулярно водному потоку заграждений; сбор и удаление из прилегающих к заграждениям зон нефти. В качестве заграждений используют вертикально установленные эластичные с утяжелением по нижним краям оболочки (экраны). Данное решение при значительных затратах на ликвидацию аварий на танкерах, нефтепроводах, нефтехранилищах имеет ограниченную эффективность и применимость только на проточных водоемах.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ сбора нефти (нефтепродуктов) из-под ледяного покрова проточного водоема и устройство для его осуществления /Патент RU, №.2107127, опубликован 20.03.1998 - прототип/. Способ и устройство для его выполнения необходимы для сбора нефти из-под ледяного покрова ручьев и рек. По данному решению во льду перпендикулярно течению реки выполняют прорубь, опускают и фиксируют под льдяным покровом надувное заграждение в виде вертикально установленного контура. Под пятно нефтеразлива, оконтуренного надувным заграждением, закачивают горячий воздух (рабочий агент), а затем насосом удаляют загрязнитель. После удаления нефти из оконтуренного пятна разлива прекращают подачу рабочего агента в локально оконтуренную зону, частично удаляют воздух из надувного заграждения, перемещают надувное заграждение ниже по течению реки, а затем вновь закачивают в заграждение воздух, подают под оконтуренное пятно нефтеразлива рабочий агент и производят удаление нефти из оконтуренной зоны. Способ предусматривает применение устройства (механизированного комплекса) для создания проруби, установки в нее надувного заграждения под лед, закачки и откачки компрессором из надувного заграждения воздуха. Для подачи рабочего агента под пятно разлива, удаления нефти (загрязняющих веществ) в составе механизированного комплекса используется вакуумный насос, оснащенный шлангами. Способ при значительных затратах характеризуется низкой производительностью, не позволяет осуществлять противоаварийные мероприятия в сложных погодных условиях как на проточных водоемах, так и на участках морских акваторий.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности, расширение возможностей сбора, удаления из-под ледяного покрова нефти (нефтепродуктов) на проточных и непроточных водоемах.

Реализация способа включает бурение во льду скважины, размещение с использованием механизированного комплекса под ледяным покровом полой оболочки, оснащенной по контуру надувным ограждением. В их полости закачивают горячий воздух, а в зону контакта оболочки с загрязненным льдом рабочий агент. После этого из-под ледяного покрова удаляют загрязняющие вещества, свободную от воздуха оболочку и производят бурение во льду другой скважины, повторяют операции, включая удаление из-под ледяного покрова загрязняющих веществ. При этом бурение во льду скважин, установку в них оболочки осуществляют непосредственно в зоне разлива нефти, а в качестве рабочего агента, закачиваемого в зону контакта оболочки с загрязненным льдом, используют «легкую» нефть или нефтепродукты, нагретые на 15°C ниже температуры вспышки.

Необходимое для реализации способа устройство (механизированный комплекс) включает в себя транспортное, грузоподъемное оборудование, вакуумный и нагнетающий насосы, компрессор, шланги для подачи и откачки из оболочки, из-под ледяного покрова соответственно воздуха и загрязняющих веществ, а также емкости для нагрева нефти (нефтепродукта), приема откачиваемых из водоема загрязненных веществ.

Техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен вертикальный разрез водоема с загрязненным снизу ледяным покровом, а на фиг.2 - план загрязненного участка водоема с оболочкой, оснащенной по контуру надувным ограждением, и устройство (механизированный комплекс) для сбора нефти из-под ледяного покрова.

Устройство (механизированный комплекс) для сбора нефти из-под ледяного покрова включает следующее оборудование: грузоподъемный механизм 4; компрессор 5; вакуум-насос 6; шланги 7 и 8 для подачи и откачки из оболочки, надувного ограждения горячего воздуха, откачки из-под ледяного покрова загрязняющих веществ; накопительную емкость 9 для нефти (нефтепродукта); транспортное оборудование 10, нагнетательный насос 11 и шланги 12 для закачки под загрязненный участок ледяного покрова нагретой «легкой» нефти или нефтепродуктов, а также дополнительную емкость и устройство для нагрева рабочего агента.

Предлагаемый способ сбора нефти из-под ледяного покрова реализуется следующим образом.

На участке водоема (см. фиг.1) в ледяном покрове бурят скважину 1 непосредственно в зону разлива нефти с использованием механизированного комплекса под ледяной покров устанавливают полую эластичную оболочку 2, оснащенную по контуру надувным ограждением. Затем в полость оболочки 2 закачивают горячий воздух, а в зону контакта оболочки 2 с загрязняющими веществами 3 закачивают рабочий агент. В качестве агента применяют «легкую» нефть или нефтепродукты, нагретые на 15°C ниже температуры вспышки. Повышение плотности контакта ледяного покрова с нагретым рабочим агентом за счет подъемной силы обогреваемой оболочки 2 с ограждением, растворяющей способности горячей нефти (нефтепродукта), положительно отражается на эффективности сбора загрязняющих веществ 3 из-под ледяного покрова. После завершения на первом участке сбора из-под ледяного покрова нефти (нефтепродуктов) на прилегающем к нему участке в ледяном покрове также бурят скважину 1 и проводят аналогичные выше приведенным операции по удалению из-под ледяного покрова загрязняющих веществ 3.

Внедрение технологии позволит снизить затраты, повысить эффективность сбора нефти, нефтепродуктов из-под ледяного покрова проточных и непроточных водоемов.

1. Способ для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема, включающий бурение во льду скважины, установку под ледяной покров полой оболочки, оснащенной по контуру надувным ограждением, закачку в их полости воздуха, а в зону контакта оболочки с загрязненным участком льда рабочего агента, удаление из-под ледяного покрова загрязняющих веществ, из полостей оболочки, надувного ограждения воздуха и удаление оболочки, надувного ограждения из скважины, бурение в ледяном покрове другой скважины с проведением операций, включающих удаление из-под ледяного покрова загрязняющих веществ, отличающийся тем, что бурение во льду скважин, установку в них оболочки с надувным ограждением осуществляют непосредственно в зоне разлива нефти, полости оболочки, надувного ограждения заполняют горячим воздухом, а в зону контакта оболочки с загрязненным участком льда в качестве рабочего агента закачивают легкую нефть или нефтепродукт, нагретый на 15°C ниже температуры вспышки.

2. Устройство для сбора нефти из-под ледяного покрова водоема для осуществления способа по п. 1, включающее транспортное, грузоподъемное оборудование, вакуум-насос, компрессор, шланги для подачи и откачки из оболочки, надувного ограждения воздуха, отличающееся тем, что устройство дополнительно оснащено емкостью для нефти или нефтепродукта, устройством для нагрева рабочего агента и нагнетательным насосом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к устройствам для разделения несмешивающихся жидкостей, и может использоваться при очистке сточных вод, загрязненных маслами, нефтью и другими веществами.

Способ нанесения диспергирующего вещества или других веществ на поверхность воды предусматривает систему, образованную шлангом (1) и насадками для разбрызгивания.

Заявляемое изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, нанотехнологий и фотохимии и касается разработки фотополимеризующейся композиции для получения полимерного материала, обладающего трехмерной нанопористой структурой с гидрофобной поверхностью пор, одностадийного способа его получения и пористого полимерного материала с селективными сорбирующими свойствами и одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов с заданной геометрией и требуемой механической прочностью, применяемых в устройствах для очистки органических жидкостей, преимущественно углеводородных топлив, масел, нефтепродуктов, от эмульгированной воды и механических примесей.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды, а именно очистке поверхности водоемов от загрязнений нефтепродуктами, разлившихся на море или в озерах. Доставляют поглощающий агент, в частности торфяной мох, к разливу нефти на море или озере самолетом, вертолетом или кораблем.

Устройство включает комплект нефтезадерживающих бонов, соединенных с образованием длинной линии нефтезадерживающих бонов. Линия нефтезадерживающих бонов содержит на расстоянии друг от друга несколько якорных узлов для закрепления якорем нефтезадерживающего бона на морском дне.
Изобретение относится к средствам очистки окружающей среды, а именно к средствам очистки поверхности акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов.
Изобретение относится к технологиям ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на транспорте.

Изобретение относится к охране окружающей среды и методам экореабилитации водоемов, в частности сбора загрязняющих веществ из толщи воды бессточных водоемов. Устройство содержит металлический каркас, внутри которого расположена емкость из полимерного материала с адсорбентом.
Изобретение относится к области средств очистки окружающей среды, а именно средств очистки акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ биологической очистки литоральной зоны морей от нефтепродуктов.

Изобретение относится к охране окружающей среды, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти из-подо льда в водоемах в зоне прокола нефтепровода при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов, проложенных под дном реки. Устройство содержит вертикальную полую штангу, водо- и нефтенепроницаемую мембрану, гибкий рукав, насос, накопительную емкость и трос. В верхней части штанги под верхним фланцем и мембраной выполнены нефтезаборные отверстия. Верхний фланец штанги герметично соединен посредством гибкого рукава с размещенными на льду насосом и нефтенакопительной емкостью, а также с внутренним периметром водо- и нефтенепроницаемой мембраны. По внешнему периметру мембраны равномерно распределены грузы. К нижнему фланцу штанги шарнирно прикреплены распоры, соединенные с внешним периметром мембраны. Диаметр верхнего фланца больше диаметра нижнего. Обеспечивается снижение уровня загрязнения воды за счет ускорения изоляции аварийного прорыва нефти и нефтепродуктов. 1 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для сбора и удаления разлитых нефти и нефтепродуктов с поверхностей открытых водоемов, а также в очистных сооружениях. Устройство содержит корпус, установленный на судне-нефтесборщике типа «катамаран», емкость с магнитным адсорбентом и нефтесборный барабан с магнитной системой. Корпус открыт для входа и выхода обрабатываемой воды. Дно корпуса выполнено в виде ленты, движущейся в направлении к нефтесборному барабану. Емкость с магнитным адсорбентом установлена в передней части открытого корпуса над поверхностью воды и снабжена барабанным питателем с регулируемым расходом адсорбента в слой нефтепродуктов. Нефтесборный барабан выполнен с направлением вращения против движения ленты и установлен с возможностью линейного контакта с ее нижней части своей поверхности. Приспособление для съема налипших нефтепродуктов с поверхности нефтесборного барабана выполнено в виде скребка, переходящего в желоб с установленным внутри желоба вращающимся шнеком. Обеспечивается повышение эффективности сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водных сред. 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродуктов на водной поверхности. Ниже по течению реки устанавливают стационарные боновые заграждения и нефтесборные устройства с подключением емкостей для сбора и временного хранения нефтепродуктов. Осуществляют обвод нефтяного пятна петлей из боновых заграждений с помощью не менее двух судов с образованием кармана для его захвата. Происходит утолщение нефтяного слоя на поверхности воды при изменении в горизонтальной плоскости формы нефтяного пятна и сохранении постоянной общей длины контура бонового заграждения. Нефтяное пятно буксируют судами вниз по течению до места сбора на установленном рубеже из стационарных боновых заграждений. Обеспечивается повышение эффективности очистки водной поверхности на реках с высокими скоростями течения и локализация больших объемов нефтепродуктов при отсутствии необходимости применения дополнительных специализированных устройств. 6 ил.

Изобретение относится к природоохранным средствам и может быть использовано для очистки акваторий от разлившейся нефти и нефтешлама в результате аварий танкеров и других нефтесодержащих объектов и последующей утилизации. Предложено судно для сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды, содержащее металлический корпус в виде палубы, пустотельных бортов, образованную между ними емкость, днище с отверстиями в нем, носовой скос, лоток с боковыми оградительными стенками и судовой двигатель. На судне установлен утилизатор собранного нефтешлама, состоящий из корпуса, являющегося камерой горения и смешивания нефтешлама, который смонтирован на опорной раме, установленной на палубе, и камеры дожигания, в которой установлен водогрейный змеевик, в задней части камеры горения расположен воздуховод подачи воздуха в камеру дожигания для обеспечения предварительного нагрева воздуха перед подачей его в камеру дожигания и эжекторную камеру, кроме того, в камере дожигания установлен подогревающий змеевик, через который проходит теплоноситель - вода для подогрева нефтешлама. Технический результат заключается в повышении производительности сбора нефти и нефтешлама с поверхности воды с одновременной утилизацией нефти и нефтешлама. 1 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, ликвидации аварий, катастроф и может быть использовано для очистки грунта от нефти и нефтепродуктов. Проводят обработку загрязненной поверхности сорбентом. Собирают насыщенный нефтью сорбент и транспортируют его на утилизацию. В качестве сорбента применяют готовые изделия из золопенобетона автоклавного твердения. Обеспечивается снижение расхода сорбента, увеличение его удерживающей способности и возможность использования при отрицательных температурах окружающей среды. 1 табл.

Изобретение относится к технике очистки водоемов от нефтепродуктов и мусора. Самоходный нефтемусоросборщик представляет собой судовую установку - катамаран с ограниченным районом плавания. Он состоит из корпусов с водометными двигателями, вакуумной емкости для отбора тонкого слоя пленочного нефтепродукта с водой, а также приспособления для сбора мусора. Каждый корпус катамарана оборудован конструктивно сопряженными отстойником, полипропиленовыми фильтрами, ресивером с вакуум-насосами и танками для приема нефтепродуктов и воды. Емкость для отбора тонкого слоя пленочного нефтепродукта с водой выполнена в виде размещенной между корпусами поплавковой конструкции, отборный желоб которой соединен с расположенной вдоль поплавковой конструкции сборной трубой. Последняя по крайней мере через одно устройство автоматического регулирования расхода жидкости, оснащенное дроссельной заслонкой, связана с отстойниками. Каждый из отстойников оборудован минимум одной тонкой синтетической сеткой, которая способна перекрывать по всему сечению отстойника горизонтальное движение жидкости. Техническим результатом является повышение эффективности очистки воды с одновременным повышением эксплуатационной надежности.
Группа изобретений относится к способам обработки загрязнений от нефти или нефтепродуктов и может быть использована для сбора пленок нефти, масел, мазута, топлив и углеводородов с целью очистки поверхности воды и водных потоков. Обрабатывают поверхность пленки нефти или нефтепродуктов реагентом, содержащим природный полимер, собирают продукт их взаимодействия. В качестве реагента используют микрогели полисахаридов массой от 20000 до 200000 дальтон и размером частиц от 50 до 600 нм в водном растворе с концентрацией не менее 0,2 г/л. По первому варианту способа перед или после распыления реагента контуры пленки нефти или нефтепродуктов обрабатывают биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. По второму варианту способа реагент предварительно смешивают с биоразлагаемым поверхностно-активным веществом в виде водного раствора с концентрацией не менее 0,1 г/л. Смешение ведут до достижения соотношения микрогелей полисахаридов к биоразлагаемому поверхностно-активному веществу, равному соотношению 12:1-2:1. Обеспечивается повышение эффективности процесса сбора нефти или нефтепродуктов с поверхности воды, снижение удельного расхода реагентов и снижение остаточного количества этих реагентов в воде. 2 н.п. ф-лы, 6 пр.

Изобретение относится к устройствам для очистки водоемов от водорослей. Устройство смонтировано на плавучем средстве, которое снабжено лебедкой, стрелой и системой тросов. Продольные тяги с одной стороны шарнирно закреплены на раме устройства, а с другой их стороны установлен каркас прямоугольной формы. Каркас с крупноячеистой сеткой с вогнутой поверхностью установлен с возможностью изменения положения относительно поверхности водоема. В верхней части каркаса закреплена сетка с ячеями меньших размеров, а в нижней части закреплен нож на всю ширину каркаса. В средней части рамы с возможностью изменения угла наклона закреплена стрела с роликом на конце. Через ролик перекинут трос, соединяющий каркас сетки с двухбарабанной лебедкой. Барабаны соединены между собой предохранительной муфтой. Направление синхронного вращения барабанов обеспечивается реверсом. На одном барабане заход троса снизу вверх, а на другом наоборот. Обеспечивается повышение эффективности очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к защитному устройству для предотвращения утечки текучих сред, вытекающих в водное пространство. Защитное устройство содержит куполообразную мембрану, непроницаемую для текучей среды. Кроме того, оно содержит индивидуально управляемые плавучие устройства, прикрепленные к мембране для того, чтобы позиционировать и стабилизировать мембрану. Для извлечения текучей среды на мембране установлен выпускной шланг. Выпускной шланг также содержит индивидуально управляемые плавучие устройства, чтобы позиционировать и стабилизировать выпускной шланг. При этом индивидуально управляемые плавучие устройства являются подводными аппаратами. Изобретение обеспечивает повышение точности и облегчение позиционирования устройства. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды, в частности к ограждению части реки для предотвращения растекание нефти и нефтепродуктов по водной поверхности или в случае аварии на нефтепроводе, пересекающем реку. Устройство содержит трос и заграждение в виде соединенных между собой плавучих секций бонового заграждения. Концы крайних секций и трос закреплены на противоположных берегах реки. Трос закреплен над поверхностью реки и на него свободно надеты скользящие кольца. Концы заграждения и места соединения секций подсоединены к соответствующим кольцам с помощью поводков соответствующей длины. Способ постановки устройства заключается в установке заграждения под углом к направлению течения реки. Предварительно над поверхностью реки натягивают трос с надетыми на него кольцами. Заграждение буксируют вдоль троса к противоположному берегу и последовательно подсоединяют секции к соответствующим кольцам с помощью поводков. Обеспечивается надежность, долговечность и оперативность постановки заграждения для предотвращения растекания нефти. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх