Аппарат для подготовки нефти

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для подготовки высоковязкой нефти на нефтяных промыслах и нефтеперерабатывающих заводах. Целью изобретения является повышение эффективности работы Аппарат содержит емкость, коллектор с соплами для ввода эмульсии, коллектор ввода пластовой воды, установленный на нескольких уровнях по высоте промежуточного слоя. На коллекторе ввода пластовой воды установлены гидродинамические смесители. В нижней части аппарата установлен сборник пластовой воды в виде желоба с наклонными боковинами. В желобе установлены коллекторы промывочной воды 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 1Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 01 0 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760470/26 (22) 07.08.89 (46) 23.09.91. Бюл. ЬЬ 35 (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (72) В.Ф.Петин, А.И.Вавилов, Ф.Г.Аржанов, М,М.3àâåðòàéëî, Н.Н.Смоглюков, В.А,Симонов и Н.А.Ремизов (53) 66.066,6 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1411001, кл. В 01 0 17/04, 1986. (54) АППАРАТ ДЛЯ РОДГОТОВКИ НЕФТИ (57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано

Изобретение относится к нефтяной промышяенности, а именно к устройствам для разделения эмульсий нефти, и может быть использовано при подготовке нефти на нефтяных промыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Целью изобретения является повышение эффективности работы аппарата за счет обеспечения возможности отделения мехпримесей размером 0,25 мм и менее.

На фиг. 1 изображен общий вид аппарата; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 — увеличенная нижняя часть фиг. 2.

Аппарат представляет собой расположенную горизонтально цилиндрическую емкость 1, в верхней части которой размещен патрубок 2 вывода отстоявшейся нефти. В правом боковом днище емкости располо„„5U „„1678412 А1 для подготовки высоковязкой нефти на нефтяных промыслах и нефтеперерабатывающих заводах. Целью изобретения является повышение эффективности работы. Аппарат содержит емкость, коллектор с соплами для ввода эмульсии, коллектор ввода пластовой воды, установленный на нескольких уровнях по высоте промежуточного слоя, На коллекторе ввода пластовой воды установлены гидродинамические смесители. В нижней части аппарата установлен сборник пластовой воды в виде желоба с наклонными боковинами. В желобе установлены коллекторы промывочной воды. 1 з.п. ф-лы, 3

4 ил. жен патрубок 3 для ввода пластовой воды, В нижней части емкости расположен патрубок 4 для удаления мехпримесей и воды. У правого (бокового) днища на верхней образующей емкости установлен патрубок 5 регулятора уровня границы нефть-вода с нижним патрубком слива. На левом днище установлены патрубки 6 ввода промывочной воды. Коллектор 7 для ввода водонефтяной эмульсии расположен горизонтально и проходит вдоль емкости. при этом он неподвижно закреплен на опорах ниже условной горизонтальной оси емкости. Еще ниже, но в интервале промежуточного слоя неподвижно закреплены к опорам два коллектора

8 ввода пластовой воды. При этом первый коллектор расположен на ур6вне верхней границы промежуточнога слоя, а второй — на уровне середины его с целью стабилизации

1678412

15

20 обработки эмульсии звуковыми колебаниями при изменениях уровня промежуточного слоя, Коллекторы промывочной воды 9 неподвижно закреплены кронштейнами на боковинах и в желобе (см. фиг, 4), Вертикальная перегородка 10 не доходит сверху и снизу до стенок аппарата, образуя окна для обеспечения устойчивой работы регулятора уровня 5. В нижней части емкости расположен сборник 11 мехпримесей в виде желоба с наклонными боковинами 12, которые неподвижно закреплены к боковым стенкам емкости, На верхней образующей емкости установлен патрубок 13 ввода водонефтяной эмульсии, переходящий в коллектор 7 с соплами 14. Гидродинамические смесители

15 установлены на коллекторах 8 напротив сопел 14. Промежуточная зона емкости является зоной расположения промежуточного слоя. Коллекторы промывочной воды 9 имеют патрубки 16, Сопла на коллекторе 7 установлены под углом 40 — 45 к вертикальной плоскости перпендикулярно оси коллектора и B шахматном порядке. Гидродинамические смесители 15 на соседних коллекторах пластовой воды 8 также расположены в шахматном порядке.

Сборник мехпримесей 11 имеет продольный уклон 0,017 — 0,03 в сторону патрубка 4, а его боковины — уклон в сторону желоба, равный

0,17 — 0,25.

Приведенные размеры были получены эмпирическим пугем при проведении испытаний экспериментального образца предлагаемого аппарата на месторождениии

Каражанбас.

Гидродинамические смесители предназначены воздействием звуковых колебаний разрушать эмульсию в объеме, имеющем интенсивность колебаний 0,05 — 0,5 Вт/см — ак2 тивная зона колебаний, При этом укаэанный объем должен совпадать с интервалом промежуточногоо слоя, тогда достигается максимальное разрушение стойких эмульсий, т,е. нормальный ход технологического процесса, При значениях углов наклона гидродинамических смесителей менее 40 активная зона колебаний частично смещается в верхнюю зону, что вызывает снижение эффективности разрушения эмульсии, собравшейся в промежуточном слое.

При значениях углов наклона гидродинамических смесителей более 45, активная зона озвучивания частично смещается в нижнюю зону, из-за чего также снижается эффективность разрушения эмульсии промежуточного слоя.

Выбор углов наклона боковин 0,17 — 0,25 обусловлен эффективностью смыва мехпри25

55 месей в желоб. При этом минимальный угол ограничен условием обеспечения смыва осевших мехпримесей водными струями. А максимальный угол определен геометрическими размерами аппарата, т.е. элементы боковин не должны входить в нижнюю зону, т,к. в противном случае нефтяная эмульсия будет прилипать к элементам боковин и в итоге приводет к срыву технологии, Мехпримеси будут соединяться с эмульсией, а подобную массу невозможно удалять из аппарата, В ыбор углов наклона желоба обусловлен возможностью максимального удаления мехпримесей из аппарата гидромеханическим способом, сочетающим размывающее воздействие водных струй в пределах желоба и самотечное движение образовавшейся пульпы через патрубок 4. При этом минимальный угол определен условием выноса пульпы согласно технологии процесса из крайнего левого и крайнего правого участков желоба, Максимальный угол не ограничен технологически, а ограничен конструктивно величиной 0,03.

Таким образом, при значениях углов наклона желоба меньше 0,017 в крайних левом и правом участках его будут оставаться мехпримеси. И при значениях углов более

0,03 боковины, как расположенные над желобом элементы, могут войти в нижнюю зону, эмульсия будет прилипать к элементам боковин и в итоге приводет к срывутехнологического процесса, Выбор угла наклона сопел подачи эмульсии обусловлен эффективностью механического разрушения уплотненной и достаточной прочной нижней части промежуточного слоя. Как известно, нижняя часть . промежуточного слоя состоит в основном из мелкодисперсных капель недоразрушенной эмульсии и связанных остатков межфазных оболочек разрушенных глобул, составленных из мехпримес и размером

0,25 мм и менее, смол и асфальтенов. Разрушение этой части требует достаточной энергии струй эмульсии и определенных углов их воздействия, Так при значениях углов менее 40 струи эмульсии могут проскальзывать вдоль промежуточного слоя из-за недостатка энергии и тем самым не разрушать его. Это в итоге приведет к ухудшекию технологического процесса, т.е, мехпримеси размером

0,25 мм и менее останутся не отделенными от эмульсии. При значениях углов более 45О струи эмульсии будут пробивать отдельные ."дыры" в промежуточном слое, оставляя большую его часть не деформированной и не разрушенной. А, значит, и мехпримеси размерами 0,25 мм и менее останутся не

1678412 отделенными от эмульсии, т,е, технологический процесс будет нарушен, Аппарат работает следующим образом.

Водонефтяная эмульсия поступает в коллектор 7 и через сопла 14 выходит в 5 промежуточный слой. Пластовая вода из коллектора 8 через гидродинамические смесители 15 также поступает в промежуточный слой. Выделенные мехпримеси и вода опускаются в сборник мехпримесей 11, в 10 котором расположены коллекторы промывочной воды 9, а затем удаляются иэ аппарата через патрубок 4. После отстоя в течение 8 — 10 часов в аппарате подготовленная нефть поднимается вверх и выходит че- 15 рез патрубок 2.

Эмульсия подается через сопла 14 в зоне образования промежуточного слоя со скоростью, обеспечивающей достижение числа Рейнольдса не менее 6000-8000. В 20 эту же зону через коллекторы 8 и гидродинамические смесители 15 импульсами подается пластовая вода под давлением, равным

5 — 6 кг/см Такое давление обеспечивает г. необходимую генерацию звуковых колеба- 25 ний частотой 500 — 1000 Гц и интенсивность

0,05-0,5 Вт/см, При таком суммарном од2 новременном воздействии турбулентных. пульсаций и звуковых колебаний происходит разрушение мелкодисперсных капель и 30 последующая коалесценция капель пластовой воды и осаждение мехпримесей. В нижней части аппарата имеется сборник 11 для сбора и последующего удаления мехпримесей с помощью промывочной воды, подава- 35 емой из коллекторов 9, Осевшие в желобе и на боковинах сборника мехпримеси при воздействии струй воды образуют пульпу, которая стекает по наклонному желобу к патрубку 4. 40

Такая гидромеханическая система облегчает взмучивание осадка в виде пульпы, его транспорт стесненным потоком воды к выводному патрубку, предотвращая слеживаемость и накопление осадка в рабочем пространстве айпарата. Обработанная нефть скапливается в верхней части BRilRp3та и выводится через патрубок 2.

Технико-зкономические преимущества предлагаемого аппарата заключаются в повышении эффективности работы, сокращения простоев на ремонт, повышение качества подготовки нефти, сокращение эксплуатационных затрат.

Формула изобретения

1- Аппарат для подготовки нефти, включающий горизонтальную емкость с промежуточным слоем, в которой установлены коллектор с соплами для ввода эмульсии и вертикальная перегородка, патрубок вывода нефти, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен коллекторами ввода пластовой воды, установленными на нескольких уровнях по высоте промежуточного слоя, гидродинамическими смесителями, размещенными в шахматном порядке на соседних коллекторах ввода пластовой воды, под углом 40 — 45 к вертикали, сборником для удаления мехпримесей в виде желоба с патрубком вывода мехпримесей и наклонными боковинами, расположенного е нижней части емкости по асей длине до вертикальной перегородки. при этом уклон боковин в сторону желоба составляет

0,17 — 0,25, уклон желоба в сторону патрубка вывода мехпримесей составляет 0,017 — 0,03, а сопла коллектора для ввода эмульсии расположены в шахматном порядке и направлены под углом 40 — 45 к вертикали вниз в сторону гидродинамических смесителей, 2. Аппарат по и, 1, отличающийся тем, что сборник для удаления мехпримесей снабжен коллекторами промывочной воды с патрубками.

1678412

1678412

Е-б

Фиа Ч

Составитель ОЛ(эляеена

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А.3 робок

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3162 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя нэб., 4/5