Аппарат для совместной подготовки нефти и воды

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеез Севетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06. 04 ° 81 (21) 3272544/23-26 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 0710Я2. Бюллетень HP 37

Дата опубликования описания 04.02.83 р(,ц g+ з

В 01 0 17/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (33) УДК 66 . 066 . .6(088.8) . (72) Авторы изобретемия

Е.Ф. Шабашев, А.Г. Соколов и A.Â. Бакин

3 с»

1с

i ... .1

Бф

Государственный институт по проектированию и ис,щ,@оваМЫЫкйм (7! ) Заявитель работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" (54) АППАРАТ ДЛЯ СОВИЕСТНОИ ПОДГОТОВКИ

НЕФТИ И ВОДЫ

Изобретение относится к технике совместного обезвоживания нефти и подготовки воды в процессе предварительного ее сбора на месторождениях нефтедобывающей промышленности., Известен отстойник, включающий емкость, распределитель эмульсии, выполненный в виде перфорированных труб, маточники для вывода нефти и . воды t1).

Однако отстойник не обеспечивает равномерного распределения отстаивающегося потока эмульсии по сечению аппарата, что приводит к неравномерности гидравлической нагрузки на межфазную поверхность, ее возмущению и, как следствие, к загрязнению сбрасываемой воды продуктами разрушения переходного слоя ° кроме того, истечение эмульсии иэ отверстий распределителя происходит под некоторым напором, что приводит к смешению эмульсии и свободной воды и ее загрязнению.

Существенным недостатком конструкции является наличие гидродинамических теней (застойных эон ) в отстойнике. Застойные зоны являются следствием ввода эмульсии в аппарат по площади и вывода нефти в перфорированный маточник, расположенный в верхней части аппа, эата. При этом линии тока всплывающей нефти образуют как бы треугольник с вершиной в перфорированном маточнике. Значительные эоны у боковых стенок аппарата в процессе отстаивания не участвуют. Вышеперечисленные недостатки предопределяют низкую производительность и качество сбрасываемой воды и нефти иэ отстойника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для совместной подготовки нефти и воды, включающий емкость, внутри которой установлены распределители жидкости, перегородки с перемычками между ними, образующие входную и рабочую камеры (2 ). Перегородки с перемычками в совокупности образуют каналы, соединякищие верхнюю и нижнюю части входной камеры соответственно с нижней и верхней частями рабочей камеры. Аппарат устраняет недостатки конструкции аналога.

Однако аппарат устойчиво и про. изводительно работает в диапазоне обводненности эмульсии 30-55%, что соответствует оптимальному соотноше963537 нию потоков свободной воды и предварительно отстоявшейся эмульсии, контактирующих в рабочей камере. С ростом обводненности эмульсии от 603 до

993 начинает расти поток воды, выделяющийся во входной камере. Этот поток воды по каналам в перегородках с перемычками попадает в верхние распределители и вследствие его значительности "проваливается" в нефтяной слой рабочей камеры. При этом он оказывает интенсивное воздействие на межфазную поверхность, разрушает переходной слой, загрязняется разрушенными структурами переходного аппарата. Эффективность контактирования снижается, что ухудшает и качество сбрасываемой нефти.. Вследствие постоянного пребывания в верхней зоне рабочей камеры значительного объема воды возможен вынос ее части с эмульсией.

Вышеперечисленные причины приводят к резкому снижению производительности аппарата и качества сбрасываемой нефти и воды при работе на высокообводненных эмульсиях. Кроме того, исследованиями последних лет в области технологии совместной подготовки нефти и воды установлена возможность такой организации сбора и транспорта нефти, газа и воцы, при которой воз- 30 можно выделение части свободной воды высокого качества во входной камере.

В этом случае незагрязненный объем свободной воды неоправданно направляется с общим потоком, выделенным 35 во входной камере, в верхние распределители.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и качества нефти и воды при работе на 4О высокообводненных эмульсиях.

Цель достигается тем, что в аппарате, включающем емкость, внутри которой установлены распределители, перегородки, разделяющие ее на 4 входную и рабочую камеры, перемычки, образующие с перегородками каналы, соединяющие верхнюю и нижнюю части входной камеры соответственно с нижней и верхней частями рабочей камеры, перегородки выполнены с отверстием в нижней части, сообщающим входную и рабочую камеры, и снабжены козырьками и регулятором расхода.

Па фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, разрез;. на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 резрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Аппарат представляет собой емкость 1 со штуцерами ввода эмульсии 60

2, вывода нефти 3, вывода воды 4, регулятором уровня 5, Внутри емкости 1.смонтированы распределители воды 6 и эмульсии 7. Перегородки

8 и 9 в совокупности с перемычками 65

10 и 11 и окнами в перегородках образуют каналы, соединяющие верх и низ входной камеры, которая расположена перед перегородкой 8, соответственно с низом и верхом рабочей камеры, расположенной за перегородкой 9.

Распределители 6 и 7 смонтированы в пространстве рабочей камеры между перегородками 9 и 12. В нижней части входной камеры установлен козырек 13, образующий переточный канал, под которым в перегородке 8 смонтирован регулятор расхода 14, выполненный в виде заслонки. Изменение положения регулирующего органа-заслонки осуществляется приводом 15 в зависимости от обводненности эмульсии на входе по сигналу влагомера 16.

Аппарат работает следующим образом.

Эмульсия через штуцер 2 поступает во входную камеру аппарата перед перегородкой 8, предварительно отстаивается в течение 5-10 мин, разделяясь на свободную воду и частично обеэвоженную эмульсию. По каналу в перегородках 8, 9 и перемычках 10,11 эмульсия направляется в нижние распределители 7 рабочей камеры. Свободная вода по своим каналам поступает в распределители 6. Вода и эмульсия контактируют в рабочей камере при встречном гравитационном движении. С ростом обводненности эмульсии часть объема воды после предварительного отстаивания по каналу под козырьком 13 через регулятор расхода

14 поступает в нижнюю зону рабочей камеры. При этом изменение положения рабочего органа регулятора расхода

14 осуществляется автоматически при помощи привода 15 по команде влагомера 16. Создание канала позволяет удалить друг от друга зону отбора воды, направляемой на контактирование, и зону отбора воды, направляемой в рабочую камеру через регулятор расхода 14. Объем воды, поступающей на контактирование, автоматически уста навливается оптимальным для эффективного ведения процесса контактирования, исходя из исходной обводненности эмульсии. Обеэвоженная нефть через перегородJ ки 12 и штуцер 3 выводится из аппарата.

Вода под перегородкой 12 через штуцер 4 поступает на технологические нужды. Уровень раздела фаз нефть-вода поддерживается в аппарате автоматически регулятором уровня 5.

Предлагаемый аппарат обеспечивает устойчивую работу в широком диапазоне обводненности исходной эмульсии, постоянно обеспечивает в длительном периоде эксплуатации оптимальное соотношение контактирующих фаз после предварительного отстаивания, снимает нагрузку на межфазную поверхность в рабочей камере, не загрязняет чис963537

Формула изобретения

4 иг, 4

ВНИИПИ Заказ 237/1 Тираж 734 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 тую свободную воду, выделяющуюся во входной камере, т.е. повышает производительность и качество нефти и воды при подготовке высокообводненных эмульсий, Аппарат для совместной подготовки нефти и воды, включающий емкость, внутри которой установлены перегородки, разделяющие ее на входную и рабочую камеры, перемычки, образующие с перегородками каналы, соединяющие верхнюю и нижнюю части входной камеры с распределителями, установленными соответственно в нижней и верхней части рабочей камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества нефти и воды при подготовке высокообводненных эмульсий, перегородки выполнены с отверстием в нижней части, сообщающим входную и рабочую камеры, и снабжены козырьком и регулятором расхода.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. РНТС "Нефтепромысловое дело".

М., ВНИИОЭНГ, Р 4, 1980, с. 35-37.

2. Авторское свидетельство СССР

15 Р 497029, кл. В 01 D 17/04, 1974 (прототип).