РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ СЫРОЙ НЕФТИ И ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК B65D90/30 

Изобретение относится к системам сбора и подготовки нефти, газа и воды на нефтяных промыслах и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтебазах и других отраслях промышленности, где применяются резервуарные способы хранения и подготовки жидких продуктов с легколетучими компонентами.

Известен резервуар, включающий емкость, трубопроводы для подвода водонефтяной эмульсии и отвода компонентов, указатель уровня жидкости, предохранительный клапан и дыхательный клапан [1] После нефтегазовых сепараторов водонефтяная эмульсия (продукция скважин) подается в резервуар, где осуществляется отстаивание и разделение эмульсии на нефть и воду. При заполнении емкости уровень жидкости повышается и вытесняет имеющийся в полости емкости газ, а при понижении уровня в емкость засасывается воздух из окружающей среды. Вытеснение газа из емкости или засасывание воздуха в емкость осуществляется с помощью дыхательного клапана, устанавливаемого на крыше емкости. В связи с тем, что предварительно отсепарированной водонефтяной эмульсии всегда имеется остаточное количество нефтяного попутного газа, при работе резервуара из емкости вытесняется выделившийся из эмульсии углеводородный газ, а засасывается воздух из окружающей среды.

Известен резервуар для хранения и подготовки сырой нефти и пластовой воды, включающий герметичный корпус с трубопроводами подвода водонефтяной эмульсии и отвода компонентов, предохранительный и обратный клапаны, напорную емкость, трубопровод с регулятором давления корпусе резервуара, соединяющий газовую полость корпуса с напорной емкостью, датчик давления, контур для предотвращения попадания в промысловый трубопровод паров легких фракций нефти, состоящий из центробежного насоса, всасывающий патрубок которого соединен с полостью корпуса резервуара, а напорный с напорной емкостью, установленного на напорном трубопроводе эжектора, приемная камера которого соединена с газовой полостью резервуара, и трубопровода с регулятором уровня жидкости в напорной емкости для сообщения полости корпуса резервуара с напорной емкостью [2]
Данный резервуар принят за прототип.

Недостатком известного резервуара является низкая эффективность, т.е. его конструкция рассчитана на применение в качестве рабочей жидкости в контуре для предотвращения попадания в промысловый трубопровод паров легких фракций нефти водонефтегазовой или нефтегазовой смеси (продукции скважин). При работе резервуара смесь циркулирует в контуре, в результате чего смесь интенсивно перемешивается и образуется мелкодиспергированная стойкая эмульсия, которая требует более длительного времени на разделение в резервуарах или в аппаратах подготовки продукции скважин.

Кроме того, применение водонефтегазовых смесей в качестве рабочей жидкости для системы насос-эжектор приводит к потере нефти и газа через уплотнение насоса и загрязнению окружающей среды, повышая опасность возникновения пожара и взрыва, снижает надежность и долговечность работы насоса и эжектора за счет высокой агрессивности пластовой воды, особенно наличие в продукции скважин сероводорода.

Для повышения эффективности, надежности и долговечности работы, снижения потерь нефти и загрязнения окружающей среды в известном резервуаре для хранения и подготовки сырой нефти и пластовой воды, включающем герметичный корпус с трубопроводами повода водонефтяной эмульсии и отвода компонентов, предохранительный и обратный клапаны, напорную емкость, трубопровод с регулятором давления в корпусе, датчик давления, контур для предотвращения попадания в промысловый трубопровод паров легких фракций нефти, состоящий из центробежного насоса, напорный трубопровод которого соединен с напорной емкостью и снабжен эжектором, приемная камера эжектора сообщена с газовой полостью корпуса, согласно изобретению всасывающий патрубок насоса соединен с напорной емкостью, которая посредством напорного трубопровода с обратным клапаном сообщена с системой сбора газа, а трубопровод с регулятором давления в корпусе резервуара соединен с напорным трубопроводом от напорной емкости после обратного клапана или с газовой линией от газосепараторов.

Предложенная конструкция обеспечивает возможность применения в качестве рабочей жидкости воды или другой нейтральной жидкости.

На фиг. 1 и 2 приведена схема предлагаемого резервуара.

Резервуар для хранения и подготовки сырой нефти и пластовой воды содержит вертикальный цилиндрический герметичный корпус 1 с трубопроводами 2, 3 и 4 для подвода водонефтяной эмульсии, отвода пластовой воды и нефти соответственно, предохранительный клапан 5, датчик 6 давления, контур, включающий напорную емкость 7, центробежный насос 8, напорный патрубок которого сообщен с напорной емкостью 7, а всасывающий патрубок посредством напорного трубопровода 9 с установленными на нем эжектором 10, обратным клапаном 11 и распылителем 12 тоже с напорной емкостью 7, трубопровод 13, соединяющий приемную камеру эжектора 10 с газовой полостью корпуса 1, напорный трубопровод 14 напорной емкости 7 с обратным клапаном 15, трубопровод 16 с регулятором 17 давления в корпусе 1, соединяющий газовую полость корпуса 1 с трубопроводом 14 за обратным клапаном 15 (фиг. 1) или с газовой линией газосепараторов установки подготовки нефти (фиг. 2), где газосепараторы не показаны. Датчик 6 давления цепью управления электрически связан с пускателем электропривода насоса 8 (цепь управления не показана). Напорная емкость 7 снабжена штуцером с арматурой для подпитки водой или слива излишней воды.

В качестве рабочей жидкости для эжектора 10 в контуре используется вода, необходимый запас которой помещен в напорную емкость 7. В качестве рабочей жидкости могут использоваться и другие нейтральные жидкости.

Резервуар для хранения и подготовки сырой нефти и пластовой воды работает следующим образом.

По трубопроводу 2 в корпус 1 поступает из скважины сырая нефть в виде водонефтяной эмульсии, содержащей углеводородные газы.

При отстаивании из газонефтяной эмульсии выделяется нефтяной попутный газ, который накапливается в газовой полости корпуса 1, создавая давление в последнем. При достижении расчетного давления в корпусе 1 датчик 6 давления дает сигнал пускателю, по которому включается в работу центробежный насос 8. Он засасывает жидкость из напорной емкости 7 и под давлением подает ее в эжектор 10, в который подсасывается парогазовая смесь, состоящая из углеводородного газа и мелких частиц легких фракций нефти. Из эжектора 10 жидкость, насыщенная парогазовой смесью, поступает по трубопроводу 9 в верхнюю часть напорной емкости 7. При смешении и движении по трубопроводу 9 мелкие частицы жидкой фазы поглощаются жидкостью, т.к. имеется физико-химическое средство. По этой причине в напорной емкости 7 происходит разделение смеси на газовую и жидкую фазу. Вода скапливается в нижней части напорной емкости 7 и постоянно циркулирует в контуре напорная емкость насос эжектор обратный клапан напорная емкость. Газ будет накапливаться в верхней части напорной емкости над водой, в которой создается давление, превышающее давление в газосборной сети, в результате чего газ напорной емкости 7 транспортируется в газосборную сеть без нагнетания.

При опорожнении резервуара в корпусе 1 давление снижается и при достижении нижнего предельного значения срабатывает регулятор 17 давления и из газосборной сети в корпус 1 поступает газ, поддерживая в нем расчетное давление. Насос 8 при этом не работает, т.к. выключается его привод электродвигатель при достижении в корпусе 1 расчетного давления.

Таким образом, при заполнении резервуара и превышении расчетного давления в газовой полости корпуса 1 включается насос 8 на циркуляцию в контуре, и газ из корпуса 1 откачивается с помощью эжектора 10 в газосборную сеть через напорную емкость 7, а при опорожнении резервуара насос 8 отключается, и расчетное давление в корпусе 1 поддерживается подпиткой газа из газосборной сети или из газосепараторов с помощью регулятора 17 давления.

Использование: в системах сбора и подготовки нефти, газа и воды. Сущность изобретения: в резервуаре в качестве нагревателя применен насос, на напорном трубопроводе насоса установлен эжектор, приемная камера которого соединена с газовой полостью корпуса. Напорный трубопровод снабжен первым клапаном после эжектора и соединен с распылителем, размещенным внутри напорной емкости. Трубопровод с регулятором давления в корпусе резервуара соединен с напорным трубопроводом от напорной емкости после второго обратного клапана. 2 ил.

РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПОДГОТОВКИ СЫРОЙ НЕФТИ И ПЛАСТОВОЙ ВОДЫ, содержащий вертикальный цилиндрический герметичный корпус с трубопроводами подвода водонефтяной эмульсии, отвода нефти и пластовой воды соответственно, предохранительный клапан, датчик давления, дыхательный узел, выполненный в виде напорной емкости и нагнетателя, соединенного всасывающим трубопроводом с корпусом, а нагнетательным с напорной емкостью, которая соединена с корпусом трубопроводом и расположенным на нем регулятором давления в корпусе, при этом датчик давления цепью управления электрически соединен с пускателем электропривода нагнетателя, кроме того, напорная емкость имеет трубопровод для отвода нефтяного газа на утилизацию, который имеет обратный клапан, отличающийся тем, что в качестве нагнетателя применен насос, а на напорном трубопроводе насоса установлен эжектор, приемная камера которого соединена с газовой полостью корпуса, напорный трубопровод снабжен обратным клапаном после эжектора и соединен с распылителем, размещенным в напорной емкости, при этом трубопровод с регулятором давления в корпусе резервуара соединен с напорным трубопроводом от напорной емкости после обратного клапана.