Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод

 

Установка предназначена для использования в нефтяной промышленности, а именно в области сбора и подготовки нефти и воды на промыслах, при очистке попутно с нефтью, извлекаемой из пласта воды с целью подготовки для закачки обратно в пласт для поддержания пластового давления. В качестве отстойника используют трубчатый отстойник-сепаратор, который оборудован распылителями очищаемой воды над поверхностью гидрофобного слоя нефти. Автоматически поддерживается уровень гидрофобного слоя нефти с отводом загрязненной части нефти. Технический результат заключается в том, что повышается эффективность при меньших капитальных и эксплуатационных затратах. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к области сбора и подготовки нефти и воды на промыслах, и может быть использовано при очистке попутно с нефтью, извлекаемой из пласта воды с целью подготовки для закачки обратно в пласт для поддержания пластового давления. Для этих целей используют различные отстойники.

В последнее время разработан трубчатый отстойник-сепаратор (Патент РФ N 2089259, кл. 6 B 01 D 17/00, 10.09.97 Бюл. N 25), который состоит из горизонтальных и вертикальных труб, образующих общую полость для отстоя нефти, воды и газа. Отстойник является малогабаритным, простым в изготовлении и в эксплуатации. Но такой отстойник не приспособлен для очистки сточных вод.

Для очистки нефтесодержащих сточных вод на промыслах обычно используют отстойники с жидкостным гидрофобным фильтром (Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р. Н. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. -М: Недра, 1981, с. 233-241). В качестве отстойников используют вертикально-цилиндрические или горизонтально-цилиндрические резервуары. Такие резервуары являются дорогостоящими сооружениями, кроме того, они используются неэффективно, гидрофобный фильтр из слоя нефти имеет большую площадь по сечению резервуара, и не удается равномерно распределить очищаемую воду в объеме гидрофобного фильтра.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности отстойника для очистки сточных вод на промыслах, при меньших капитальных и эксплуатационных затратах.

Поставленная задача достигается тем, что в известной установке, включающей отстойник, патрубки для подвода очищаемой воды, гидрозатвор, регуляторы уровня, патрубки для отвода очищенной воды, накопившихся нефти и газа, в качестве отстойника используют трубчатый отстойник-сепаратор, снабженный распылителями очищаемой воды, размешенными выше уровня нефти.

Предлагаемая установка при меньших капитальных затратах, т.к. является малогабаритной и меньшей массы, позволяет эффективно использовать гидрофобный слой нефти. Распыление очищаемой воды над слоем нефти обеспечивает интенсивное улавливание содержащейся в воде нефти гидрофобным слоем нефти. Уровень гидрофобного слоя нефти поддерживается автоматически постоянным на уровне верхней кромки перегородки перед нефтяным отсеком отстойника. Подвижный уровень гидрозатвора позволяет легко вытеснить слой нефти из отстойника при необходимости замены. При работе установки количество нефти постоянно увеличивается за счет улавливаемой нефти, при этом избыток нефти удаляется с нижнего слоя, с уровня нижней кромки промежуточной перегородки.

На чертеже приведена схема предлагаемой установки для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Установка содержит трубчатый отстойник-сепаратор 1, патрубок 2 для подвода очищаемой воды, патрубок 3 для отвода накопившейся нефти, патрубки 4 и 8 для отвода очищенной воды, патрубок 5 для отвода газа, распылители 6, гидрозатвор 7, газопровод 9, регулируемый клапан 10, перегородку 11, промежуточную перегородку 18, регулятор давления газа 13, патрубок 14 для зачистки, патрубок дренажный 15, регулятор уровня 16.

Трубчатый отстойник-сепаратор 1 оборудуется гидрозатвором 7 и распылителями 6. В верхней горизонтальной трубе отстойника образуется гидрофобный слой нефти расчетной высоты, верхний уровень слоя нефти поддерживается перегородкой 11, а нижний уровень слоя нефти регулируется высотой размещения гидрозатвора 7. Гидрозатвор 7 соединяется с отстойником газопроводом 9, давление в установке регулируется регулятором давления газа 13.

Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод работает следующим образом.

В первую очередь трубчатый отстойник-сепаратор 1 должен быть заполнен водой и слоем нефти, как указано на чертеже.

Очищаемая вода подается по патрубку 2 в распылители 6, которые расположены внутри отстойника над поверхностью слоя нефти, так, чтобы распыление происходило равномерно по поверхности нефти, за исключением предпоследнего вертикального отсека. Подаваемая вода через распылители 6 в виде дождя попадает на поверхность нефти, и капельки очищаемой воды проходят через слой нефти. При этом слой нефти удерживает содержащуюся в очищаемой воде нефть. Верхний уровень нефтяного слоя поддерживается на высоте верхней кромки перегородки 11, а нижний уровень слоя нефти поддерживается гидрозатвором 7 и может быть изменен положением гидрозатвора. Очищенная вода удаляется из трубчатого отстойника-сепаратора по патрубкам 4 и 8 через гидрозатвор 7. Для выравнивания давления газа в гидрозатворе и в отстойнике они соединяются газопроводом 9. Давление газа регулируется регулятором давления 13, а избыток газа удаляется по патрубку 5. При работе установки количество нефти постоянно увеличивается за счет улавливаемой нефти. Избыток нефти удаляется переливом через верхнюю кромку перегородки 11. При этом удаляется более загрязненная нефть с нижнего слоя на уровне нижней кромки промежуточной перегородки 12. Накопившаяся нефть в нефтяном отсеке периодически удаляется по патрубку 3 автоматически с помощью регулируемого клапана 10 от регулятора уровня нефти 16 в нефтяном отсеке. При необходимости зачистки отстойника используется патрубок 14 для зачистки. Установка от жидкости освобождается через дренажный патрубок 15.

Размещение распылителей по предлагаемой схеме создает дополнительное условие по гарантии чистоты очищенной воды, так как при прохождении слоя нефти отдельные капельки нефти могут увлекаться потоком воды в вертикальных отсеках и дойти до нижней горизонтальной трубы. Чтобы исключить попадание таких частичек в отбираемую воду через патрубок 4, предпоследний вертикальный отсек служит ловушкой для таких частичек, так как в этом отсеке нет движения воды, и в этом отсеке частички нефти с малой скоростью могут всплывать до уровня нефтяного отсека.

Таким образом, технологический процесс очистки воды легко регулируется, что обеспечивает надежную очистку сточной воды до необходимого качества. Установка малогабаритна, проста в изготовлении, отдельные узлы легко транспортируются и быстро монтируются на объекте, установка может работать при высоком рабочем давлении.

Распылители обеспечивают хороший контакт очищаемой воды с гидрофобным слоем, толщина гидрофобного слоя поддерживается на заданном уровне, автоматически очищается от загрязненного нижнего слоя нефти.

Все эти возможности установки гарантируют высокую надежность и эффективность работы установки для очистки сточных вод на промыслах.

Формула изобретения

Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающая отстойник, патрубки для подвода очищенной воды, гидрозатвор, регуляторы уровня, патрубки для отвода очищенной воды и накопившейся нефти, газа, отличающаяся тем, что в качестве отстойника используют трубчатый отстойник-сепаратор, снабженный распылителями очищаемой воды, размещенными выше уровня нефти.

РИСУНКИ

Рисунок 1