Способ подготовки к эксплуатации резервуара с плавающей крышей Советский патент 1992 года по МПК B65D90/28 

(Л

С

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к промысловому сбору и подготовке нефти. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем упрощения процесса уплотнения плавающей крыши при одновременном снижении потерь от испарения. Способ заключается в том, что после установки плавающей крышки в зазор между крышей и внутренней стенкой резервуара наливают нефть и обрабатывают ее лазерным излучением в видимой или близкой инфракрасной области спектра до получения механически прочного спекшегося газонепроницаемого слоя нефти. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к промысловому сбору и подготовке нефти.

Известен способ эксплуатации герметизированных резервуаров для приема обводненной нефти. предварительного сброса воды, а также хранения обезвоженной и обессоленной (товарной) нефти, предусматривающий герметичное размещения крыши на корпусе резервуара.

Недостатком известного способа являются значительные потери легких фракций нефти, испаряющиеся при температуре окружающей среды. Объясняется это следующим. При герметичном (неподвижном) размещении крыши на корпусе в том случае, когда резервуар заполнен нефтью не полностью, в верхней части резервуара остается свободная полость, в которую интенсивно испаряются легкие фракции нефти. Давление в свободной полости резервуара возрастает, срабатывает (открывается) предохранительный клапан, установленный на крыше резервуара, и легкие фракции нефти рассеиваются в воздухе, ухудшая в окрестности резервуарного парка экологическую обстановку.

Наиболее близким к предлагаемому является известный способ эксплуатации резервуара с плавающей крышей, предусматривающий установку крыши в корпусе резервуара с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения по высоте корпуса в зависимости от налива нефти в резервуар или ее слива и уплотнение плавающей крыши по периметру резервуара.

Недостатком известного способа является сложность установки уплотнения кольцевого пространства между стенкой

XI

О О

о

GJ О

резервуара и плавающей крышей. Объясняется это следующим. Между плавающей крышей и внутренней стенкой резервуара всегда остается зазор - кольцевое пространство, ширина которого у резервуаров диаметром до 60 м не должна превышать 200 мм, а у резервуаров большего диаметра - 300 мм. Общая площадь кольцевого зазора при диаметре резервуаров 60 м и ширине зазора 200 мм составляет 18,8 м2. Рели зазор такой площади не уплотнить, то через него происходит интенсивное испарение легких фракций нефти.

Уплотнение кольцевого злзора осуществляют затвором, являющимся одним из основных узлов конструкции плавающей крыши. Уплотняющие затворы подразделяются по конструкции на механические и мягкие механические затворы имеют набор металлических листов, которые скользят по внутренней поверхности стенок резервуара и обеспечивают уплотнение зазора. Плотный прижим листов к стенке резервуара осуществляют различными способами: подвесным рычажным устройством с пружиной или без нее. собственным весом, листовой или спиральной пружиной. Монтаж уплотняющих листов и устройство их прижима достаточно трудоемок и дорогостоящ.

Затвор с мягким уплотнением представляют собой эластичные резиноткане- пые оболочки, наполненные жидкостью, сжатым ноздухом, сыпучим зернистым материалом или эластичным пенополиурега- ном. Монтаж резинотканевых оболочек по торцу плавающей криши и их наполнение также трудсс мки и дорогостоящи. К тому же резинотканевые оболочки п процессе эксплуатации изнашиваются и требуют периодической замены.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности путем упрощения процесса уплотнения плавающей крыши при одновременном сокращении потерь от испарения.

Указанная цель достигается за счет того, что в способе эксплуатации резервуара с плавающей крышей, предусматривающем установку плавающей крыши и уплотнение ее по периметру резервуара, после установки плавающей крыши в зазоре между крышей и внутренней стенкой резервуара наливают нефть и обрабатывают ее лазерным излучением в видимой или инФра рас- ной области спектра.

Нефть - многокомпонентное углеводо- роднс.ч сырье, как правило, темного цвета, поглощающее электромагнитное излучение видимой и инфракрасной части спектра. Ввиду этого воздействие на нефть лазерным излучением в видимой или инфракрасной области спектра приводит к быстрому нагреву поверхностного слоя нефти и к его спеканию. Спекшийся слой нефти обладает

малой газопроницаемостью. Образование спекшегося слабопроницаемого слоя нефти в зазоре между плавающей крышей и внутренней стенкой резервуара объясняется возможность создания по предлагаемому

способу качественного уплотнения плавающей крыши.

Процесс уплотнения платающей крыши по предлагаемому способу достаточно прост и включает в себя только две опера5 ции: налив нефти (может быть взята из того же резервуара, на котором производят работу) в зазор между торцом плавающей крыши и внутренней стенкой резервуара и обработку ее лазерным излучением. При этом вторая операция может быть легко ав0 томатизирована заданием программы сканирования лазерного луча по герметизирующему щелевому пространству

Способ осуществляют следующим йб5 разом.

Корпус резервуара с. днищем устанавли- s яют ча фундамент. Резервуар без плаваю- щей крыши подключают к входному и с/энному коллекторам. Через входной кол0 лектор при закрытом сливном в резервуар до 0.8-0,9 его объема наливают нефть. В рсморвуар вводят плавающую крышу и опускают ее на поверхность нефти. Отбирают часть нефти из резервуара и наливают ее в

5 зазор между плавающей крышей и стенкой резервуара с последующей обработкой лазерным излучением в видимой или инфракрасной части спектра, например, на длинах волн излучения от 0,4 до 10,6 мкм. Скорость

0 обработки нефти выбирают в зависимости от выходной мощности лазера и качества коллимации излучения, например, при мощности непрерывного лазерного излучения 1 кВт оно может быть сколлимировано в пучок

5 с диаметром сечения 10-20 мм. Лазерную обработку нефти в зазоре проводят до тех пор. пока на ее поверхности не образуется достаточно прочный слой спекшейся нефти, который выполняет роль неравномерно

0 профильной, повторяющей форму зазора и рметизирующей прокладки. Практически достаточно создать слой спекшейся нефти толщиной 20-50 мм.

Толщина слоя спекшейся нефти в каж5 дом конкретном случае должна уточняться в зависимости от физико-химических свойств нефти и интенсивности налива и слива нефти а резервуар, чем определяется скорость подъема и опускания в резервуаре плавающей крыши. Так, для нефти, полученной на естественном притоке из месторождения природных битумов плотностью и вязкостью при нормальной темпепятуре соответственно равными 968,7 кг/м3 и 8340 сПз, по лабораторным данным достаточно пол- учить слой спекшейся нефти толщиной 25- 30 мм. При этом, чем выше интенсивность налива и слива нефти в резервуар, тем более толстый слой спекшейся нефти должен бить создан в зазоре между плавающей крышей и стенкой резерауара.

Пример. Для создания за счет облучения нефти лазерным излучением на длинах волн от 0,4 до 10,6 м к м газонепроницаемого герметизирующего спекшегося слоя нефти на поверхность воды в химическом стакане наливают нефть черного цвета толщиной около 1 мм. Слой нефти разрезали (обрабатывали) излучением лазера с длиной волны излучения 1,0б мкм. Режим излучения лазера непрерывный, выходная мощность устанавливалась на уровне 30 Вт. Излучение фокусировалось оптической приставкой в пятно диаметром 0,5 мм. Таким образом, на нефть воздейст- вовали лазерным излучением с плотностью мощности примерно 1,5 104 Вт/см2. Нефть

облучали со скоростью (равномерно двигали стакан с нефтью в фокальной плоскости лазера) 1.6 см/с.

Воздействие лазерного излучения приводило к разрезанию нефти с образованием спекшихся кромок. Тот факт, что нефть не смыкается, говорит о том, что оконтури- вающая светлое пятно (поверхность воды) кромка нефти представляет собой спекшийся механический прочный слой нефти.

Формула изобретения

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что толщина слоя обработанной нефти составляет 20-50 мм.