ПЕРЕДВИЖНАЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВАЯ СМЕСИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2010 года по МПК E21B21/06 B01F13/02 

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к передвижным нефтепромысловым смесительным установкам.

Известна передвижная нефтепромысловая насосная установка СИН-35, выпускаемая заводом нефтегазового машиностроения «Синергия» (г.Пермь), и подобные ей передвижные нефтепромысловые насосные установки типа УНБ по ГОСТ 28922-91, в которых перемешивание приготавливаемой в мерном баке смеси производится за счет перекачивания насосом, с отбором смеси из нижней части мерного бака, и обратного закачивания смеси с верхней открытой стороны мерного бака. Недостатком известных передвижных нефтепромысловых насосных установок является то, что перемешивание приготавливаемой в мерном баке смеси недостаточно интенсивное. При перемешивании вязких смесей, например водонефтяных эмульсий или водного раствора гидролизованного полиакрилонитрила, в мерном баке остаются застойные зоны. То есть с использованием только гидродинамического перемешивания в ряде случаев не удается надлежащим образом перемешать приготавливаемую смесь.

Известна установка для приготовления растворов, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар с мешалками, гидровакуумный смеситель и трубопроводы [патент РФ №62860, МПК В28С 5/38, опубликовано 10.05.2007, Бюл. №13]. Установка оборудована песковым насосом, соединенным с резервуаром и гидровакуумным смесителем в замкнутую систему, и емкостью для химических реагентов, к которой для обогрева подведены выхлопные газы от двигателя транспортного средства. Недостатком установки является то, что емкость для химических реагентов обогревается выхлопными газами от двигателя транспортного средства, температура которых у двигателя внутреннего сгорания достигает 700°С. Такая высокая температура может негативно повлиять на свойства применяемых для приготовления растворов химических реагентов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является смесительная установка для приготовления растворов [патент РФ №2179928, МПК В28С 9/02, опубл. 27.02.2002]. Смесительная установка содержит транспортное средство с входящими в его состав компрессором и ресивером, размещенные на нем резервуар для жидкости, разделенный пополам, с запорными органами и измерителями объема в каждой ее половине, насос, приемная часть которого посредством трубопроводов и запорных органов сообщается с резервуаром для жидкости, аэрирующее устройство, сообщающееся с ресивером компрессора транспортного средства воздуховодом через вентиль. Недостатком смесительной установки является сложность ее конструкции, а также отсутствие возможности подогрева приготавливаемых растворов.

Технической задачей предложения является создание смесительной установки с простой конструкцией, обеспечивающей подогрев и получение более гомогенной смеси реагентов за меньший интервал времени за счет барботирования подаваемым турбокомпрессором разогретым воздухом.

Задача решается предлагаемой передвижной нефтепромысловой смесительной установкой, содержащей транспортное средство с входящими в его состав ресивером и компрессором, размещенные на нем резервуар для жидкости, разделенный пополам, с запорными органами и измерителями объема в каждой ее половине, насос, приемная часть которого посредством трубопроводов и запорных органов сообщается с резервуаром для жидкости, аэрирующее устройство, сообщающееся с компрессором транспортного средства.

Новым является то, что выхлопная система транспортного средства оборудуется турбокомпрессором, который посредством теплоизолированного воздуховода через вентиль сообщается с аэрирующим устройством, при этом верхняя точка воздуховода аэрирующего устройства расположена выше верхней точки резервуара для жидкости, а аэрирующее устройство одновременно является теплообменной трубой для разогрева приготавливаемых смесей реагентов и выполнено в виде змеевика, имеющего отверстия для выхода воздуха.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию «новизна».

На фигуре 1 (вид сбоку) и фигуре 2 (вид сверху) изображена передвижная нефтепромысловая смесительная установка. Помимо новых признаков, конструкция передвижной нефтепромысловой смесительной установки подобна общеизвестной конструкции передвижных нефтепромысловых насосных установок типа УНБ по ГОСТ 28922-91, например СИН-35 или ЦА-320. Передвижная нефтепромысловая смесительная установка содержит транспортное средство 1 с входящими в его состав ресивером 2 и компрессором (на фиг. не показан), размещенные на нем резервуар для жидкости 3, разделенный пополам, с запорными органами 4 и измерителями объема в каждой ее половине (на фиг. не показаны), а также насос 5. Приемная часть насоса 5 посредством манифольда с краном (на фиг. не показаны) и запорных органов 4 сообщается с резервуаром для жидкости 3. Нагнетательная часть насоса 5 посредством трубопровода (на фиг. не показан) с кранами 6 и 7 соединена с патрубками 8 и 9 для гидродинамического перемешивания и подачи жидкости в любую половину резервуара для жидкости 3. Передвижная нефтепромысловая смесительная установка в нижней части резервуара для жидкости 3 оборудована аэрирующим устройством 10, имеющим корпус в виде змеевика 11 и отверстия 12 для выхода воздуха. Выхлопная система транспортного средства оборудуется турбокомпрессором 13, который посредством теплоизолированного воздуховода 14 через вентиль 15 сообщается с аэрирующим устройством 10, при этом верхняя точка теплоизолированного воздуховода 14 расположена выше верхней точки резервуара для жидкости 3. Воздуховод 14 теплоизолируют от его верхней точки до турбокомпрессора 13 любым известным способом, например с использованием цилиндров теплоизоляционных из минеральной ваты на синтетическом связующем по ТУ 5762-010-45757203-01. Ресивер 2 транспортного средства воздуховодом 16 через вентиль 17 сообщается с теплоизолированным воздуховодом 14. Место установки турбокомпрессора 13 и ресивера 2 на фигуре показано условно и определяется в зависимости от конструктивных особенностей транспортного средства.

Передвижная нефтепромысловая смесительная установка работает следующим образом. В резервуар для жидкости 3 насосом 5 закачивают реагенты для приготовления смеси. Для перемешивания смеси реагентов открывают запорные органы 4 и насосом 5 отбирают смесь реагентов из нижней части резервуара для жидкости 3, далее через патрубки 8 и 9 подают смесь реагентов в верхнюю часть резервуара для жидкости 3. Таким образом, производится гидродинамическое перемешивание приготавливаемой смеси реагентов. Процесс гидродинамического перемешивания приготавливаемой смеси реагентов на предлагаемой передвижной нефтепромысловой смесительной установке аналогичен такому же процессу, реализуемому на передвижных нефтепромысловых насосных установках общеизвестной конструкции типа УНБ по ГОСТ 28922-91, например СИН-35 или ЦА-320. В процессе гидродинамического перемешивания приводимый в действие выхлопными газами двигателя турбокомпрессор 13 по теплоизолированному воздуховоду 14 подает в аэрирующее устройство 10 воздух под давлением. При этом вентиль 15 открыт, а вентиль 17 закрыт. Выходящий через отверстия 12 воздух увлекает за собой потоки приготавливаемой смеси реагентов и обеспечивает дополнительное перемешивание. При работе турбокомпрессора 13 происходит разогрев подаваемого воздуха за счет его сжатия. Поэтому при дополнительном перемешивании одновременно происходит подогрев приготавливаемой смеси реагентов за счет теплопередачи от разогретого воздухом корпуса 11 аэрирующего устройства 10 и за счет непосредственного разогрева воздухом, барботирующим через смесь реагентов. В качестве транспортного средства для предлагаемой передвижной нефтепромысловой смесительной установки может быть использован КрАЗ-65053 с двигателем ЯМЗ-238Д, который нередко используют в качестве транспортного средства для передвижных нефтепромысловых насосных установок типа УНБ по ГОСТ 28922-91. Выхлопная система двигателя ЯМЗ-238Д может быть оборудована турбокомпрессором ТКР-12, производимым на ООО "Мелитопольский завод турбокомпрессоров", при использовании которого происходит разогрев нагнетаемого воздуха до температуры 100-150°С. В случае, если необходимость подогрева приготавливаемой смеси реагентов отсутствует, перекрывают вентиль 15 и прекращают подачу разогретого воздуха турбокомпрессором 13. При этом открывают вентиль 17 и подают воздух от компрессора (на фиг. не показан) через ресивер 2 и воздуховоды 16 и 14 в аэрирующее устройство 10. В данном случае производят дополнительное перемешивание барботирующим через приготавливаемую смесь реагентов воздухом, подаваемым компрессором (на фиг. не показан). Верхняя точка теплоизолированного воздуховода 14 расположена выше верхней точки резервуара для жидкости 3, что обеспечивает невозможность попадания приготавливаемой смеси реагентов в компрессор 2 или турбокомпрессор 13. Даже при отсутствии подачи воздуха по воздуховодам 16 и 14 приготавливаемая смесь реагентов не может подняться по теплоизолированному воздуховоду 14 выше верхней точки резервуара для жидкости 3. После окончания приготовления смеси реагентов и откачивания ее из резервуара для жидкости 3 воздуховоды 16 и 14 продувают воздухом для удаления остатков реагентов.

Дополнительное перемешивание барботирующим воздухом увеличивает интенсивность перемешивания, позволяет приготовить более гомогенную смесь реагентов за меньший интервал времени. Для увеличения интенсивности перемешивания барботирующим воздухом транспортное средство может быть оборудовано двумя турбокомпрессорами. В отличие от прототипа, дополнительное перемешивание барботирующим воздухом не предусматривает применение дополнительных перемешивающих устройств, имеющих подвижные части, что снижает вероятность возникновения поломок, при повышении комплексной эффективности предлагаемой передвижной нефтепромысловой смесительной установки. Наличие возможности подогрева позволяет в зимний период времени готовить смеси из реагентов, рост вязкости которых при понижении температуры делает их не прокачиваемыми насосом. При разогреве реагентов в большинстве случаев их вязкость снижается, что позволяет при использовании одного и того же оборудования производить более интенсивное перемешивание.

Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение технического результата - создание смесительной установки с простой конструкцией, обеспечивающей подогрев и получение более гомогенной смеси реагентов за меньший интервал времени за счет барботирования подаваемым турбокомпрессором разогретым воздухом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к передвижным нефтепромысловым смесительным установкам. Техническим результатом является создание смесительной установки с простой конструкцией, обеспечивающей подогрев и получение более гомогенной смеси реагентов за меньший интервал времени за счет барботирования подаваемым турбокомпрессором разогретым воздухом. Для этого выхлопную систему транспортного средства оборудуют турбокомпрессором, который, посредством теплоизолированного воздуховода, через вентиль сообщается с аэрирующим устройством. Верхняя точка воздуховода аэрирующего устройства расположена выше верхней точки резервуара для жидкости. Аэрирующее устройство одновременно является теплообменной трубой для разогрева приготавливаемых смесей реагентов и выполнено в виде змеевика, имеющего отверстия для выхода воздуха. 2 ил.

Передвижная нефтепромысловая смесительная установка, содержащая транспортное средство с входящими в его состав ресивером и компрессором, размещенные на нем резервуар для жидкости, разделенный пополам, с запорными органами и измерителями объема в каждой ее половине, насос, приемная часть которого посредством трубопроводов и запорных органов сообщается с резервуаром для жидкости, аэрирующее устройство, сообщающееся с компрессором транспортного средства, отличающаяся тем, что выхлопная система транспортного средства оборудуется турбокомпрессором, который, посредством теплоизолированного воздуховода, через вентиль сообщается с аэрирующим устройством, при этом верхняя точка воздуховода аэрирующего устройства расположена выше верхней точки резервуара для жидкости, а аэрирующее устройство одновременно является теплообменной трубой для разогрева приготавливаемых смесей реагентов и выполнено в виде змеевика, имеющего отверстия для выхода воздуха.