УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ НА ПРОМЫСЛАХ Российский патент 2004 года по МПК E21B43/34 

Изобретение относится к системам сбора и подготовки нефти и воды на нефтяных промыслах.

Известна установка [1] для очистки подтоварной (нефтесодержащей) воды на промыслах, состоящая из резервуара-отстойника, в котором расположены распределитель, подключенный к трубопроводу, по которому подается сточная вода, отсек для накопления и сброса нефти или водонефтяной эмульсии, датчик и регулятор уровня воды.

Недостатками установки являются длительный отстой и низкая производительность.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является повышение производительности установки за счет более интенсивного отделения примесей от поступающих на очистку сточных вод.

Для решения поставленной задачи установка для подготовки воды на промыслах, содержащая технологическую емкость с трубопроводом для подачи очищаемой воды и трубопроводами для отвода газа, воды и нефти, дополнительно снабжена гидроциклоном, а нижняя часть технологической емкости разделена перегородками на зону накопления и сброса воды, зону накопления и сброса нефти, и центральную отстойную зону, в которой гидроциклон установлен тангенциальным вводом вниз, при этом тангенциальный ввод гидроциклона подключен к трубопроводу для подачи сточных вод, а центральный патрубок тангенциального ввода подсоединен к зоне накопления и сброса нефти.

Для автоматизации работы установка снабжена регулятором уровня жидкости в отстойной зоной, исполнительный механизм которого установлен в трубопроводе, подающем воду на очистку, а в зоне для накопления и сброса нефти установлены датчики верхнего и нижнего уровней для управления насосом откачки нефти.

Для совместной подготовки вод, поступающих под высоким (сеноманской) и низким (подтоварной нефтесодержащей) давлениями в трубопроводе для подачи очищаемой воды установлен смеситель (струйный насос).

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема установки для подготовки воды на промыслах.

Установка для подготовки воды на промыслах состоит из горизонтальной технологической емкости 1, верхняя часть которой является зоной 2 накопления газа, а нижняя часть технологической емкости, в которой накапливается жидкость, разделена перегородками 3 и 4 на зону 5 накопления и сброса воды, центральную отстойную зону 6 и зону 7 накопления и сброса водонефтяной эмульсии или нефти (в зависимости от стойкости эмульсии). Технологическая емкость 1 снабжена гидроциклоном 8, который установлен в отстойной зоне перевернутым так, что тангенциальный ввод 9 выходит ниже емкости 1.

При работе гидроциклона 8 в нем формируются три зоны: нижняя - отделенной воды, средняя - отделенной нефти и верхняя - отделенного газа. Нижняя зона гидроциклона через отверстия 10 сообщается с отстойной зоной емкости ниже уровня жидкости в ней, а средняя зона гидроциклона через центральный патрубок 11 тангенциального ввода 9 гидроциклона 8 и перепускной трубопровод 12 сообщается с зоной 7 накопления и сброса нефти.

Технологическая емкость 1 снабжена регулятором уровня прямого действия, поплавок 13 которого сообщается с ее отстойной зоной 6, а исполнительный механизм (золотниковый клапан) 13а установлен в трубопроводе, подающем воду в технологическую емкость. В технологической емкости 1 в зоне 7 для накопления и сброса нефти установлены датчики 14 и 15 верхнего и нижнего уровней.

Тангенциальный ввод 9 гидроциклона 8 подключен к трубопроводу 16, подающему в технологическую емкость 1 воду на очистку. От емкости отходят трубопровод 17 для отвода нефти и трубопроводы 18 и 19 для отвода воды и газа на дальнейшую утилизацию.

На чертеже показана установка для совместной подготовки сеноманской и подтоварной (нефтесодержащей) воды. Для достижения этой цели в подающем трубопроводе 16 установлен смеситель 20.

Сеноманская вода, содержащая свободный газ и механические примеси, под давлением скважинных насосов по трубопроводу 21 подается в струйный смеситель 20, в который с промысловой установки подготовки нефти (не показана) по трубопроводу 22 подсасывается подтоварная вода.

С выхода смесителя через золотник регулятора 13 уровня жидкости смешанный поток по трубопроводу 16 поступает в гидроциклон, в котором происходит его интенсивное разделение. Вода с мехпримесями через отверстия 10 сливается в отстойную зону 6 емкости 1. Нефть по центральному патрубку 11 и трубопроводу 12 сливается в зону 7 накопления нефти. Часть эмульсионной нефти флотируется газом и накапливается на поверхности воды в отстойной зоне 6, в которой под действием гравитации происходит дальнейшее разделение, при этом нефть переливается в зону 7 накопления и сброса водонефтяной эмульсии через калиброванные отверстия 23 в верхней части перегородки 4, а вода через щелевой зазор 24 в перегородке 3 перетекает в зону 5 накопления и сброса воды.

В связи с тем, что в подтоварной воде нефть содержится в небольшом количестве, примерно до 1000 мг/л, и полностью отделить ее от воды очень трудно, тем более что нефть находится в воде в виде тонкой пленки, то в зоне 7, как правило, будет накапливаться обводненная нефть.

Очищенная вода насосом 25 через фильтр тонкой очистки 26 подается в систему поддержания пластового давления на месторождении.

Газ из-за его незначительного количества подается на рассеивание или на сжигание.

Отделенная обводненная нефть насосом 27 периодически по команде датчиков 14 и 15 отправляют на установку подготовки нефти.

От взаимного расположения поплавка регулятора 13 и калиброванных отверстий 23 зависит количество воды, сливаемой из отстойной зоны 6 в зону 7 накопления нефти.

Центральный патрубок 11 гидроциклона 8 должен быть расположен под поверхностью жидкости на расстоянии открытой “воронки”, затягивающей пленку нефти в этот патрубок.

Для очистки от скапливающихся примесей емкость оборудована промывочными трубопроводами 28 и 29.

Установка обеспечивает очистку воды от механических примесей и снижает содержание нефти до величины, не превышающей 10 мг/л, что делает сеноманскую и подтоварную воды пригодными для систем поддержания пластового давления.

Источник информации

1. Г.С.Лутошкин. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М., Недра, 1983, с.170-172, рис.75.

Изобретение может быть использовано при на нефтяных промыслах. Установка содержит технологическую емкость с трубопроводом для подачи воды на очистку и трубопроводами для отвода газа, воды и нефти. Обеспечивает повышение производительности установки за счет более интенсивного отделения примесей от поступающих на очистку сточных вод. Сущность изобретения: в устройстве нижняя часть технологической емкости разделена перегородками на зону накопления и сброса воды, зону накопления и сброса нефти и центральную отстойную зону. В последней установлен гидроциклон тангенциальным вводом вниз. При этом тангенциальный ввод гидроциклона подключен к трубопроводу для подачи подготавливаемой воды. Центральный патрубок тангенциального ввода подсоединен к зоне накопления и сброса нефти. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для подготовки воды на промыслах, содержащая технологическую емкость с трубопроводом для подачи очищаемой воды и трубопроводами для отвода газа, воды и нефти, отличающаяся тем, что она снабжена гидроциклоном, а нижняя часть технологической емкости разделена перегородками на зону накопления и сброса воды, зону накопления и сброса нефти и центральную отстойную зону, в которой гидроциклон установлен тангенциальным вводом вниз, при этом тангенциальный ввод гидроциклона подключен к трубопроводу для подачи очищаемой воды, а центральный патрубок тангенциального ввода подсоединен к зоне накопления и сброса нефти.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена регулятором уровня жидкости в отстойной зоне, исполнительный механизм которого установлен в трубопроводе, подающем воду на очистку, а в зоне для накопления и сброса нефти установлены датчики верхнего и нижнего уровней для управления насосом откачки нефти.3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в трубопроводе для подачи очищаемой воды установлен смеситель для совместной подачи на подготовку вод, поступающих под высоким и низким давлениями.