Способ отделения песка от нефти Советский патент 1993 года по МПК B03B9/02 F23G7/05 

(Л

С

Использование: нефтяная промышленность, в частности техника сбора нефти, газа, воды и песка. Сущность изобретения: песок с нефтью отстаивают в отстойнике, через слой отстоявшегося песка пропускают попутный газ давлением Pi, определяемым из выражения PI Р2 + Н/10, где Р2 и Н/10 - давления в отстойнике и столба жидкости соответственно, после чего песок направляют в печь и сжигают нефть на нем. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к технике сбора нефти, газа, воды и песка, поступающих из нефтяных скважин морских промыслов.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение устройства для отделения песка, покрытого пленкой, от нефти по примеру 1; на фиг. 2 - то же по примеру 2. .

П р и м е р 1. Продукция скважины 1, а также всех скважин, расположенных на морской эстакаде 2, направляют по магистрали 3 на единую установку в один из четырех вертикальных цилиндрических отстойников 4, объемом 800 м3 каждый, диаметром 10 м и высотой Н 20 м, оканчивающихся снизу конусом, сверху оборудованных газосепараторами 11-х ступеней. Установка включает в себя также буферные емкости для нефти, две емкости для

промстоков, расположенных в море и насосы для воды, нефти и промстоков.

В отстойнике 4 производят отстой жидких фаз продукции скважины и песка, причем нефть как наиболее легкая фаза, будет располагаться сверху в цилиндрической части отстойников 4, вода ниже в конической части и песок, как наиболее тяжелый, осядет на дно конической части отстойника 4.

Выделившийся газ по трубопроводу 5 направляют в сепаратор 6, далее после сепарации - во второй сепаратор 7, а отстоявшуюся нефть по трубопроводу 8 на приемный пункт - 9. Туда же направляют нефть из верхней части отстойника 4 по трубопроводу 10. Воду - по трубопроводу 11 на очистку или снова закачивают в скважину при вторичных методах эксплуатации. А оставшийся материал:песок в смеси с водой и

О 00

о о о

пленкой нефти направляют по трубопроводу 12 насосом 13 или даже самотеком в печь 14 по трубопроводу 15, расположенной на отдельном основании 16 на безопасном расстоянии ( 10 метров) вблизи от эстакады 2. Перед подачей материала в печь 14, когда его отстаивают в отстойнике 4, через слой отстаивающегося песка пропускают попутный газ давлением Pi, определяемым

Н

где Ра и Низ выражения Pi Ра + -гя.

давления в отстойнике 4 и столба жидкости соответственно. Это производят для разжижения песочной пульпы в нижней части конуса отстойника 4, для чего предусматривают подводы 17 и 18 для нефти и продувку, которую производят 1-2 раза в день с направлением пульпы также в печь, К печи 14 подводят трубочку 19 для розжига печи газом от газосепаратора 6. Внутри ее помещен под углом а ленточный транспортер 20 от огнестойкого материала. Колесо транспортера 20 тормозят тормозом, тормозными лентами 21, расположенными на поворотных рычагах 22. Силу торможения регулируют винтовой системой 23. Транспортер не требует дополнительного привода, так как самим приводом является составляющая веса пульпы:

Р Q sin a(1) при соблюдений равенства проводного и тормозного моментов:

Р DK Ртр Отор .

где DK и Drop - диаметры колес транспортера и тормоза:

Ртр - сила трения в колодках тормоза.

Решают уравнения (2) относительно:

-ТР

D

тор

DK

подставляют в (1) и решают его относительно а arcsin %

U UK

В стенке печи 14 размещают окно с наклонным желобом 24 для чистого песка, ссыпающегося с транспортера в баржу 25.

К верху печи подводят воздуховод 26, для горячих дымовых газов, идущих к деэ- мульгатору 27 нефти, после отработки, уходящими через трубку 28 в атмосферу, пройдя через очиститель дыма 29. Море показано выноской 30.

Транспортер 20 начинает двигаться тогда, когда фактический вес нагруженного на нем песка с нефтью Q (паспортная грузо

подьемность), окажется достаточным для преодоления горизонтальной его составляющей Р.

5Для равномерного движения песка, вместе с лентой транспортера, регулируют прижатие колодок тормоза винтовой системой 23.

Газом из сепаратора 6, поступающим по

Ю трубочкам 5 и 19, поджигают пленку нефти, покрывающую песчаник. Скорость движения песка на транспортере, исходя из вышеуказанной производительности отстойника 22,5 тыс.тонн в сутки, приводят в соответст15 вне со скоростью подачи песка, а длину выбирают таковой, чтобы вся нефть успевала бы сгорать. После чего чистый песок ссыпают в баржу 25 или же в море 30 для намыва дополнительных площадей на эстакадах

20 или же используют в других целях.

Дымовой же газ направляют в деэмуль- гатор 27 для нагрева нефти.

Пример 2. Продукцию скважин как 25 и по первому примеру подают на отстой. Отличие заключается: отстоявшийся песок по трубопроводу 12 подают уже не насоса- ми, а самотеком на транспорте 31, которым направляют материал: песок с водой с плен- 30 кой нефти в бункер 32 барабанной печи 33 по трубопроводу 34. Печь располагают на том же основании 2, а для розжигания песочной пульпы в нижней части отстойника 4 по подводам 17 и 18 в нижнюю часть его 35 подают попутный газ давлением Pi 0,6 МПа (определяемым из выражения Pi Pi +

НН , где Ра и -г - давление в отстойниках 4

и столба жидкости соответственно) больше

40 чем давление в отстойнике Рз 0,2 МПа

плюс гидростатическое давление столба

Н 20

жидкости -Tfix - -rnf) 0,2 МПа самого отстойника, для продувки снизу вверх. Таким

45 образом, благодаря движению, продавочно- го попутного газа через толщу слоя песка с пленкой жидкости, увеличивают сыпучесть песка, который становится похожим на жидкость при продувке, их газом снизу через

50 решетчатое дно сосуда, когда наступает оживление вплоть до кипения - вспучивание пузырьков газа и перемещение сыпучих, производят как бы газовую смазку - тонкий слой газа, окружающий каждую час55 тицу. помогают ей двигаться вниз к выходу из отстойника, разрушая образовавшуюся пробку. Производят как бы замену сухого трения частиц друг о друга жидким трением. Поднявшийся вверх продавочный попутный газ направляют в сепараторы 6 и 7.

К печи 33 также подводят трубочку 35 с газом для поддержания в ней горения песка с пленкой нефти. Чистый песок ссыпают по лазу 36, или непосредственно в море, или же в баржу 25. Дымовые газы пропускают через холодильник и очиститель 37 и затем выбрасывают в атмосферу. Газ, выделившийся при продавке. будет находиться в кожухе 38 транспортера 31 и по трубе 39 через обратный клапан также подают на сжигание в печь 33. Включение газа на про- давку может быть обеспечено вручную, а также автоматически за счет расположения поплавка внутри отстойника 4 весом тяжелее веса вытесненной его объемрм жидкости, но легче - песчаной пульпы, который располагается на водоразделе и включает газоподачу при повышении уровня песка в отстойнике выше допустимой (не показано). На конце низа транспортера 31 предусматривают щетку 40 для очистки ленты транспортера от песчаной пульпы. Продавочный сепаратор показан выноской 41, редуктор - 42, обратный клапан -43. поплавок -44.

После того, как продукцию.скважин, как и в предыдущем варианте разделяют, песок с не отделившейся от него плейкой нефти по трубопроводу 12 направляют на транспортёр 31 и далее в печь 33, затем очищенный песок грузят, через отверстие 36 печи, на баржу 25 или автомашину (на рис. не показано) или же ссыпают в море. В случае заби- тия песком поддона отстойника 4, автоматически включают поплавком 44, поднимающимся над водоразделом, систему подачи в поддон снизу вверх по трубопроводам 17 и 18 попутного газа, производят разрыхление песка. Выводят газ из верха сепараторов 6л 7, а песок вместе с нефтью rib транспортеру 31, огороженному кожухом 31. посылают также в печь 33 на сжигание.

Сток воды, выделившийся из смеси материала, осуществляют лотком.

Данным способом из материала в виде песка, состоящего из зерен кварца, полевых шпатов и обломков горных пород продуктивного пласта скважин -0,1-1 мм, покрыты пленкой нефти с растворенными в ней частицами нефтяного газа продавки обеспечивается получение чистого песка высокого

качества. Кроме того, горение также промыслового продавочного газа позволяет обеспечить не затухающий процесс горения без применения врльтовой дуги - токов высокого напряжения, что повышает экономичность установки. Далее процесс горения непрерывен и загрузка транспортера автоматизирована, а также улучшается экономическое состояние моря, если даже чистый песок будет выброшен в него, А за счет

сжигания нефти, покрывающей песок и попутного газа получается дополнительная энергия, которая может использоваться для нужд морских нефтяных промыслов, так например для деэмульгаторов.,Чистый песок

также может быть использован для намыва берегов суши морских промыслов, для покрытия дорог эстакад и излишки могут быть вывезены на стекольные заводы для производства стекла,

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ отделения песка от нефти, включающий подачу материала в печь, сжигание нефти, отличающийся тем, что, с целью повышения качества песка, перед

подачей материала в печь его отстаивают е отстойнике, через слой отстоявшегося песка пропускают попутный газ давлением Pt, определяемым из выражения Pi Р2 + Н/10,

где 2 и Н/10 - давления в отстойнике и столба жидкости соответственно, после чего песок направляют в печь,