Аппарат для обезвоживания нефти

 

Изобретение относится к промысловой подготовке нефти, а именно, к ее обезвоживанию путем гравитационного отстаивания водонефтяной эмульсии. Аппарат включает отстойник, линию ввода исходной эмульсии и линии вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды. В линии ввода установлен узел газоотделения. Выходное отверстие газоотводного канала узла газоотделения имеет непосредственное сообщение с частью полости отстойника над промежуточным слоем. На выходе линии ввода в полость узла установлен отбойник с вогнутой рабочей поверхностью. В газосборной полости узла ввода установлен пеногаситель. Узел ввода позволяет отделить газ из исходной эмульсии до поступления ее в зону воды и вывести его в зону нефти, минуя промежуточный слой. В результате сохраняется его структура и предотвращается заброс неразрушенных компонентов эмульсии и мехпримесей в зону нефти. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промысловой подготовке нефти, а именно, к ее обезвоживанию путем гравитационного отстаивания водонефтяной эмульсии.

Известен способ для обезвоживания нефти, включающий отстойник с линиями ввода исходной эмульсии и вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды.

Недостатком аппарата является то, что в его конструкции не учтено влияние газа как свободного, так и выделяющегося непосредственно в отстойнике, на процесс разделения эмульсии и, особенно, на формирование структуры промежуточного слоя. При барботировании пузырьков газа через промежуточный слой в зону нефти и далее в линию вывода обезвоженной нефти забрасывается большое количество неразрушенных компонентов эмульсии, мехпримесей, сконцентрированных в нижних слоях промежуточного слоя, что приводит к нарушению процесса, снижению качества подготавливаемой нефти, снижению производительности отстойника. При этом, чем больше свободного газа в эмульсии, тем чаще и значительнее нарушение процесса отстоя, особенно при "пробковом" течении исходной эмульсии.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению производительности процесса обезвоживания нефти и качества подготавливаемой нефти при наличии газа в исходной эмульсии. При осуществлении изобретения обеспечивается стабилизация гидродинамической нагрузки на поверхность раздела фаз и исключается нарушение структуры промежуточного слоя.

Для этого аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник с линиями ввода исходной эмульсии и вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, снабжен узлом газоотделения, установленным в линии ввода исходной эмульсии, причем выходное отверстие газоотводного канала узла газоотделения имеет непосредственное сообщение с частью полости отстойника над промежуточным слоем. В частных случаях осуществления изобретения возможно снабжение узла газоотделения отбойником с вогнутой рабочей поверхностью, установленным на выходе линии ввода исходной эмульсии в полость узла газоотделения, а также пеногасителем, установленным в газосборной полости узла газоотделения.

Узел газоотделения в линии ввода исходной эмульсии позволяет отделить газ из исходной эмульсии до поступления ее в зону воды. Непосредственное сообщение выходного отверстия газоотводного канала с частью полости отстойника над промежуточным слоем позволяет исключить нарушение структуры промежуточного слоя и вынос в зону нефти неразрушенных компонентов эмульсии и мехпримесей вследствие прохождения через промежуточный слой "пробок" газа. Наличие отбойника в узле газоотделения позволяет предотвратить диспергирование капель эмульсии и уменьшить пенообразование в газосборной полости. Наличие пеногасителя способствует уменьшению количества пены в газосборной полости для уменьшения процесса газоотделения.

На чертеже изображена схема аппарата для обезвоживания нефти.

Аппарат содержит отстойник 1, линию 2 ввода исходной газонасыщенной эмульсии и линии 3 и 4 вывода, соответственно, обезвоженной нефти и отделившейся воды. В полости отстойника 1 размещен узел 5 газоотделения. Он установлен (гидравлически) в линии 2. Ее выход в виде патрубка 6 размещен в полости узла 5. Над верхней частью патрубка 6 установлен отбойник 7 с вогнутой рабочей поверхностью. К нижней части узла 5 присоединены распределители 8. Узел 5 газоотделения в своей верхней части имеет газоотводной канал 9 конической или сферической формы. Его выходное отверстие 10 имеет непосредственное сообщение с частью полости отстойника 1 над промежуточным слоем 11, т.е. зоной 12 нефти. Отношение площадей проходного сечения отверстий для вывода из узла 5 жидкости и газа (распределители 8 и отверстие 10) пропорционально отношению кинематических вязкостей жидкости и газа. Над выходным отверстием 10 установлен рассеиватель 13, выполненный, например, в виде сетки. В газосборной полости 14 узла 5 установлен пеногаситель 15.

Работа аппарата происходит следующим образом. Исходная газонасыщенная эмульсия с возможными "пробками" газа по линии 2 и патрубку 6 попадает в узел 5 газоотделения. За счет резкого увеличения объема (расширения) свободный газ ("пробки") и частично растворенный газ отделяется от эмульсии и скапливается в газосборной полости 14 узла 5. Отбойник 7 предотвращает диспергирование капель эмульсии и уменьшает пенообразование в полости узла 5. Уменьшению количества образовавшейся пены способствует также пеногаситель 15. Дегазированный поток эмульсии с помощью распределителя 8 равномерно по горизонтальному сечению подается в полость отстойника 1 под промежуточный слой 11 в зону 16 воды. Наличие гидроразрыва между вводом исходной эмульсии в полость узла 5 (верхняя часть патрубка 6) и вводом эмульсии в распределители 8 позволяет уменьшить вероятность попадания свободного газа в распределители 8 и далее в зону 16 воды под промежуточный слой 11. Уловленный в газосборной полости 14 газ через отверстие 10 и рассеиватель 13 равномерно распределяется в зоне 12 нефти. В результате свободный газ под промежуточный слой 11 не попадает, что позволяет сохранить его структуру и предотвратить заброс неразрушенных компонентов эмульсии и мехпримесей в зону 12 нефти. Вследствие этого стабилизируется работа аппарата даже при пробковом режиме течения исходной эмульсии.

Формула изобретения

1. Аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник с линиями ввода исходной эмульсии и вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, отличающийся тем, что он снабжен установленными в линии ввода исходной эмульсии узлом газоотделения с газосборной полостью и газоотводным каналом, выходное отверстие которого расположено в полости отстойника над промежуточным слоем.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен отбойником с вогнутой рабочей поверхностью, установленным на выходе линии ввода исходной эмульсии в полость узла газоотделения.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен пеногасителем, установленным в газосборной полости узла газоотделения.

РИСУНКИ

Рисунок 1