Аппарат для совместной подготовки нефти и воды Советский патент 1982 года по МПК B01D17/00 

(54) АППАРАТ

Изобретение относится к технике совместного обезвоживания нефти и подготовки воды в процессе предварительного ее сбора на месторождениях нефтедобывающей промышленности.

, Известен отстойник, включающий емкость, распределитель эмульсии, выполненный в виде перфорированных труб, маточники для вывода нефти и воды til.

Однако отстойник не обеспечивает равномерного распределения отстаивающегося потока эмульсии по сечению аппарата, что приводит к неравномерности гидравлической нагрузки на межфазную поверхность, ее возмущению и, как следствие, к загрязнению сбрасываемой воды продуктами разрушения переходного слоя, кроме того, истечение эмульсии из отверстий распределителя происходит под некоторым напором, что приводит к смешению эмульсии и свободной воды и ее загрязнению.

Существенным недостатком конструкции является наличие гидродинамических теней (застойных зон ) в отстойнике. Застойные зоны являются следствием ввода эмульсии в аппарат по площади и вывода нефти в перфорированный

ДЛЯ СОВМЕСТНОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ВОДЫ

маточник, расположенный в верхней части аппарата. При этом линии тока всплывающей нефти образуют как бы треугольник с вершиной в перфорированном маточнике. Значительные зоны у боковых стенок аппарата в процессе отстаивания не участвуют. Вышеперечисленные недостатки предопределяют низкую производительность и качество сбрасываемой воды и нефти из отстойника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для совместной подготовки нефти и воды, включающий емкость, внутри которой установлены распределители жидкости, перегородки с перемычками между ними, образующие входную и рабочую каме20ры 2. Перегородки с перемычками в совокупности образуют каналы, соединяющие верхнюю и нижнюю части входной камеры соответственно с нижней и верхней частями рабочей камеры. Аппарат устраняет недостатки конструкции аналога.

Однако аппарат устойчиво и производительно работает в диапазоне обводненности эмульсин 30-55%, что

30 соответствует оптимальному соотношению потоков свободной воды и предва рительно отстоявшейся эмульсии, кон тактирующих в рабочей камере, С рос том обводнен,ности эмульсии от 60% до 99% начинает расти поток воды, выде ляющийся во входной камере. Этот поток воды по каналам в перегородках с перемычками попадает в верхние распределители и вследствие его зна чительности проваливается в нефтяной слой рабочей камеры. При этом он оказывает интенсивное воздействие на межфазную поверхность, разру шает переходной слой, загрязняется разрушенными структурами переходного слоя и выносится из аппарата. Эффективность контактирования снижается, что ухудшйет и качество сбрасываемой нефти.. Вследствие постоянно го пребывания в верхней зоне рабочей камеры значительного объема воды возможен вынос ее части с эмульсией Вышеперечисленные причины приводят к резкому снижению производительности аппарата и качества сбрасываемой нефти и воды при работе на высокообводненных эмульсиях. Кроме того, исследованиями последних лет в области технологии совместной подготовки нефти и воды установлена возможность такой организации сбора и транспорта нефти, ,газа и воды, при которой возможно выделение части свободной воды высокого качества во входной камере В этом случае незагрязненный объем свободной воды неоправданно направляется с общим потоком, выделенным во входной камере, в верхние распределители. Целью изобретения является повыше ние производительности аппарата и ка чества нефти и воды при работе на высокообводненных эмульсиях. Цель достигается тем, что в аппарате, включающем емкость, внутри которой установлены распределители, перегородки, разделяющие ее на входную и рабочую камеры перемычки образующие с перегородками каналы, соединяющие верхнюю и нижнюю части входной камеры соответственно с нижней и верхней частями рабочей камеры перегородки выполнены с отверстием в нижней части, сообщающим входную и рабочую камеры, и снабжены козырьками и регулятором расхода. На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 резрез Б-Б на. фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1. Аппарат представляет собой емкость 1 со штуцерами ввода эмульсии 2, вывода нефти 3, вывода воды 4, регулятором уровня 5. Внутри емкости 1 смонтированы распределители воды 6 и эмульсии 7. Перегородки 8 и 9 в совокупности с перемычками 10 и 11 и окнами в перегородках образуют каналы, соединяющие верх и низ входной камеры, которая расположена перед перегородкой 8, соответственно с низом и верхом рабочей камеры, расположенной за перегородкой 9. Распределители 6 и 7 смонтированы в пространстве рабочей камеры между перегородками 9 и 12. В нижней части входной камеры установлен козырек 13, образующий переточный канал, под которым в перегородке 8 смонтирован регулятор расхода 14, выполненный в виде заслонки. Изменение положения регулирующего органа-заслонки осуществляется приводом 15 в зависимости от обводненности эмульсии на входе по сигналу влагомера 16. Аппарат работает следующим образом. Эмульсия через штуцер 2 поступает во входную камеру аппарата перед перегородкой 8, предварительно отстаивается в течение 5-10 мин, разделяясь на свободную воду и частично обезвоженную эмульсию. По каналу в перегородках 8, 9 и перемычках 10,11 . эмульсия направляется в нижние распределители 7 рабочей камеры. Свободная вода по своим каналам поступает в распределители 6. Вода и эмульсия контактируют в рабочей камере при встречном гравитационном движении. С ростом обводненности эмульсии часть объема воды после предварительного отстаивания по каналу под козырьком 13 через регулятор расхода 14 поступает в нижнюю зону рабочей камеры. При этом изменение положения рабочего органа регулятора расхода 14 осуществляется автоматически при помощи привода 15 по команде влагомера 16. Создание канала позволяет удалить друг от друга зону отбора воды, направляемой на контактирование, и зону отбора воды, направляемой в рабочую камеру через регулятор расхода 14. Объем воды, поступающей на контактирование, автоматически устдНавливается оптимальным для эффективного ведения процесса контактирования, исходя из исходной обводненности эмуль- сии. Обезвоженная нефть через перегородки 12 и штуцер 3 выводится из аппарата. Вода под перегородкой 12 через штуцер 4 поступает на технологические нужды. Уровень раздела фаз нефть-вода поддерживается в аппарате автоматически регулятором уровня 5. Предлагаемый аппарат обеспечивает устойчивую работу в широком диапазоне обводненности исходной эмульсии, постоянно обеспечивает в длительном периоде эксплуатации оптимальное соотношение контактирующих фаз после предварительного отстаивания, снимает нагрузку на межфазную поверхность в рабочей камере, не загрязняет чис