Патент на изобретение №2306167

(54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ОТСТОЙНИК ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области промысловой подготовки нефти, в частности к устройствам вывода промежуточного слоя из отстойников на установках предварительного сброса воды и установках подготовки нефти. Горизонтальный отстойник для разделения водонефтяной эмульсии содержит корпус, входной и выходные патрубки, датчики верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя, а также устройство для вывода промежуточного слоя, которое изготовлено в виде горизонтальной трубы с горизонтальными перфорированными полыми отводами. Корпус снабжен приводами со штоками, соединенными с горизонтальной трубой подвесками и выполненными с возможностью вертикального перемещения устройства для вывода промежуточного слоя в пределах промежуточного слоя при его выводе. Горизонтальная труба сообщена при помощи гибких рукавов с выходными патрубками для вывода промежуточного слоя, снабженными пробоотборным вентилем. Технико-экономическая эффективность горизонтального отстойника для разделения водонефтяной эмульсии состоит в снижении материальных затрат на подготовку нефти за счет повышения эффективности работы отстойника и улучшения качества подготавливаемой нефти, повышения надежности работы устройства для вывода промежуточного слоя, обеспечения непрерывной работы отстойника, увеличения его производительности, увеличения межремонтного периода отстойника. 2 ил.

Изобретение относится к области промысловой подготовки нефти, в частности к устройствам вывода промежуточного слоя из отстойников на установках предварительного сброса воды и установках подготовки нефти.

Известен “Аппарат для совместной подготовки нефти и воды” (см. патент RU №1820840, МПК 7 В01D 17/04, опубл. БИ №21 от 07.06.1993 г.), содержащий емкость, входные и выходные патрубки, устройство для вывода промежуточного слоя, причем устройство для вывода промежуточного слоя выполнено в виде двух перегородок, прикрепленных наклонно к стенкам емкости с образованием камеры и выполненных из секций, установленных на расстоянии одна от другой, при этом каждая секция снабжена осью противовеса и заслонкой, выполненной с возможностью перекрытия расстояния между секциями перегородки, отстойник снабжен гидравлической опорой-подъемником, установленной с возможностью перемещения из горизонтального положения в наклонное и снабженной продувочным устройством, расположенным между перегородками.

Недостатками данного аппарата являются, во-первых, необходимость демонтажа обвязки подводящих и отводящих трубопроводов, так как для удаления промежуточного слоя требуется поднятие отстойника в наклонное положение, во-вторых, необходимость использования специальных подъемных устройств, которые являются достаточно сложными и дорогостоящими, а также требуют специально обученного обслуживающего персонала, в-третьих, необходимость останова работы отстойника на время проведения технологической операции по удалению промежуточного слоя и ее длительность, в-четвертых, необходимость поддержания промежуточного слоя на определенном уровне, так как при его смещении по высоте отстойника и изменении по толщине, он частично или даже полностью не попадает в камеру устройства для вывода промежуточного слоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является “Горизонтальный отстойник для разделения водонефтяной эмульсии” (см. патент RU №2216380, МПК 7 В01D 17/04, опубл. БИ №32 от 20.11.2003 г.), содержащий корпус, входной и выходные патрубки, устройство для вывода промежуточного слоя, причем устройство для вывода промежуточного слоя выполнено в виде сплошной металлической камеры, жестко прикрепленной к стенкам горизонтального отстойника и расположенной вдоль внутренней образующей, вне зоны турбулентности потока, при этом камера снизу и сверху оснащена циркуляционными отверстиями, которые перекрываются подпружиненными клапанами, при поступательном движении поршней пневматических цилиндров, установленных перпендикулярно к циркуляционным отверстиям внутри металлической камеры и жестко фиксированных стойками к ее стенкам, причем поршни приводятся в действие за счет давления воздуха, нагнетаемого компрессором.

Недостатками данного отстойника являются, во-первых, необходимость поддержания промежуточного слоя на определенном уровне, так как при его смещении по высоте отстойника и изменении по толщине, он частично или даже полностью не попадает в камеру устройства для вывода промежуточного слоя, во-вторых, достаточно сложная конструкция устройства для вывода промежуточного слоя, что приводит к частому выходу из строя клапанов, поршней и пружин, в-третьих, образование воздушной “подушки” в отстойнике за счет воздуха, который остается в металлической камере после вытеснения промежуточного слоя, что приводит к нарушению режима работы отстойника и ухудшает качество подготавливаемой нефти, в-четвертых, высокая металлоемкость и громоздкость металлической камеры устройства для вывода промежуточного слоя, которая почти полностью перекрывает горизонтальное сечение отстойника, особенно во время вытеснения промежуточного слоя, что создает высокое гидравлическое сопротивление и существенно снижает его производительность.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы отстойника и улучшение качества подготавливаемой нефти за счет более полного и качественного удаления промежуточного слоя из него, повышение надежности работы устройства для вывода промежуточного слоя, обеспечение непрерывной работы отстойника, увеличение его производительности за счет снижения гидравлического сопротивления устройства для вывода промежуточного слоя, а также увеличение межремонтного периода отстойника.

Техническая задача решается предлагаемым горизонтальным отстойником для разделения водонефтяной эмульсии, содержащим корпус, входной и выходные патрубки, датчики верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя, а также устройство для вывода промежуточного слоя.

Новым является то, что устройство для вывода промежуточного слоя изготовлено в виде горизонтальной трубы с горизонтальными перфорированными полыми отводами, при этом корпус снабжен приводами со штоками, соединенными с горизонтальной трубой подвесками и выполненными с возможностью вертикального перемещения устройства для вывода промежуточного слоя в пределах промежуточного слоя при его выводе, причем горизонтальная труба сообщена при помощи гибких рукавов с выходными патрубками для вывода промежуточного слоя, снабженными пробоотборным вентилем.

На фиг.1 изображен общий вид отстойника в разрезе, со схемой вывода промежуточного слоя.

На фиг.2 изображено сечение А-А.

Горизонтальный отстойник для разделения водонефтяной эмульсии состоит из корпуса 1 (см. Фиг.1), входного 2 и выходных патрубков 3, 4, 5, распределительного устройства 6 для ввода водонефтяной эмульсии, сборного устройства 7 для вывода нефти 8, коалесцирующего устройства 9, соответствующих датчиков 10, 11 верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя 12, а также устройства 13 (см. Фиг.2) для вывода промежуточного слоя 12 (см. Фиг.1). Устройство 13 (см. Фиг.2) для вывода промежуточного слоя 12 (см. Фиг.1) изготовлено в виде горизонтальной трубы 14 (см. Фиг.2) с горизонтальными перфорированными полыми отводами 15. Корпус 1 (см. Фиг.1) снабжен приводами 16 (например, электроприводами) со штоками 17, соединенными с горизонтальной трубой 14 подвесками 18 и выполненными с возможностью вертикального перемещения устройства 13 в пределах промежуточного слоя 12 при его выводе. Для предотвращения перегиба и излома подвесок 18, штоков 17, что возможно при смещении устройства 13 для вывода промежуточного слоя 12 в горизонтальной плоскости, корпус 1 снабжен направляющими 19. Для свободного вертикального передвижения устройства 13 для вывода промежуточного слоя 12 горизонтальная труба 14 сообщена при помощи гибких рукавов 20 с выходными патрубками 5, снабженными пробоотборным вентилем 21 с целью визуального и аналитического определения состава откачиваемой жидкости. Удаление промежуточного слоя 12 из корпуса 1 производится при помощи насоса 22 и задвижки 23.

Горизонтальный отстойник для разделения водонефтяной эмульсии работает следующим образом.

Предварительно нагретая водонефтяная эмульсия с введенным в нее реагентом-деэмульгатором поступает через входной патрубок 2 (см. Фиг.1), снабженный распределительным устройством 6, в нижнюю часть корпуса 1 под слой пластовой воды 24. Нефть под действием гравитационных сил перемещается в верхнюю часть корпуса 1, проходя при этом через слой пластовой воды 24 и коалесцирующее устройство 9, предназначенное для более полного отделения воды от нефти. В верхней части корпуса 1 образуется слой нефти 8, который непрерывно выводится через выходной патрубок 3, снабженный сборным устройством 7, а отделившаяся пластовая вода 24 накапливается в нижней части корпуса 1 и также непрерывно отводится через выходные патрубки 4. Со временем на границе раздела фаз нефть – вода образуется и накапливается промежуточный слой 12, представляющий собой высокостойкую и сложную по составу эмульсию, которая препятствует процессу разделения водонефтяной эмульсии на нефть и воду, приводя к снижению эффективности работы отстойника и далее к срыву в его работе. Для борьбы с промежуточным слоем 12 корпус 1 отстойника оборудован устройством 13 (см. Фиг.2) для вывода промежуточного слоя 12 (см. Фиг.1). Местоположение и толщина промежуточного слоя 12 может изменяться по высоте корпуса 1, поэтому для его отслеживания корпус 1 оснащен датчиками 10, 11 верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя 12, соответственно. По показаниям датчиков 10, 11 устройство 13 для вывода промежуточного слоя 12 при помощи приводов 16 (например, электроприводов) и подвесок 18, штоков 17 вертикально перемещается по высоте корпуса 1 в зону промежуточного слоя 12. Для предотвращения перегиба и излома подвесок 18, штоков 17, что возможно при смещении устройства 13 для вывода промежуточного слоя 12 в горизонтальной плоскости, корпус 1 снабжен направляющими 19. При нахождении устройства 13 в зоне промежуточного слоя 12 производится включение насоса 22 и открытие задвижки 23. При откачке промежуточный слой 12 поступает через горизонтальные перфорированные полые отводы 15 (см. Фиг.2) в горизонтальную трубу 14, откуда через гибкие рукава 20 и выходные патрубки 5 отводится из корпуса 1 на утилизацию. Для исключения откачки нефти и воды насосом 22 (см. Фиг.1), что возможно при отказе в работе датчиков 10, 11 верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя 12, перед насосом 22 установлен пробоотборный вентиль 21 с целью визуального и аналитического определения состава откачиваемой жидкости. После полного удаления промежуточного слоя 12 из корпуса 1 производится последовательное закрытие задвижки 23, отключение насоса 22 и нормальная работа отстойника восстанавливается.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого горизонтального отстойника для разделения водонефтяной эмульсии состоит в снижении материальных затрат на подготовку нефти за счет повышения эффективности работы отстойника и улучшения качества подготавливаемой нефти, повышения надежности работы устройства для вывода промежуточного слоя, обеспечения непрерывной работы отстойника, увеличения его производительности, а также за счет увеличения межремонтного периода отстойника.

Формула изобретения

Горизонтальный отстойник для разделения водонефтяной эмульсии, содержащий корпус, входной и выходные патрубки, датчики верхнего и нижнего уровней промежуточного слоя, устройство для вывода промежуточного слоя, отличающийся тем, что устройство для вывода промежуточного слоя изготовлено в виде горизонтальной трубы с горизонтальными перфорированными полыми отводами, при этом корпус снабжен приводами со штоками, соединенными с горизонтальной трубой подвесками и выполненными с возможностью вертикального перемещения устройства для вывода промежуточного слоя в пределах промежуточного слоя при его выводе, причем горизонтальная труба сообщена при помощи гибких рукавов с выходными патрубками для вывода промежуточного слоя, снабженными пробоотборным вентилем.

РИСУНКИ

PC4A – Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:

Открытое акционерное общество “Татнефть” имени В.Д.Шашина

(73) Патентообладатель:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-проектный центр “Нефтегазовые технологии”

Договор № РД0058098 зарегистрирован 11.12.2009

Извещение опубликовано: 20.01.2010 БИ: 02/2010