Устройство для обезвоживания углеводородной эмульсии

Авторы патента:

Некрасов-Зотов Сергей Николаевич (RU)

Козлов Петр Алексеевич (RU)

C10G33/06 - механическими средствами, например фильтрованием

Владельцы патента RU 2354680:

Некрасов-Зотов Сергей Николаевич (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей и обрабатывающей промышленности, а именно к установкам для отделения воды от углеводородной эмульсии. Устройство содержит емкость с патрубками вывода газа, воды и углеводородного сырья, распределитель эмульсии в виде патрубка, в разрыв которого перед емкостью дополнительно установлен завихритель потока эмульсии, который интенсивно перемешивает и вращает поток эмульсии. Завихритель содержит корпус, в котором установлены входная и выходная воронки, соединенные полой втулкой. Воронки выполнены с прорезями. Технический результат состоит в том, что за счет предварительной обработки эмульсии завихрителем значительно без использования химического воздействия сокращается время, необходимое для отстоя, не менее чем в пять раз. Это позволяет увеличить производительность устройства, уменьшить габариты емкости, входящей в состав устройства, и, как следствие, сэкономить материальные и финансовые ресурсы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предложение относится к нефтедобывающей и обрабатывающей промышленности, а именно к установкам для отделения воды от углеводородной эмульсии.

Известен «Способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев» (патент RU

№2256791, Е21В 43/34, B01D 17/04, опубл. Бюл. №20 от 20.07.2005 г.), включающий подачу нефтяной эмульсии в резервуар, отделение нефти и направление на вход установки подготовки нефти, при этом подачу нефтяной эмульсии в резервуар выполняют с расходом 0,5-1 м³/ч через слой сточной воды той же нефтяной залежи с минерализацией менее предела насыщения с температурой 20-30°С и толщиной слоя сточной воды 6-8 м.

Недостатками устройств, использующих данный способ, являются:

- большие материальные затраты, связанные с обязательным наличием дополнительного резервуара или неиспользуемого пространства основного резервуара высотой не менее 6-8 метров, заполненные сточной водой;

- узкие технологические рамки для работоспособности, связанные жесткими требованиями к постоянному контролю во время технологического процесса таким, как вода с минерализацией менее предела насыщения с обязательным поддержанием температуры 20-30°С;

- низкая производительность, связанная с ограничение скорости подачи нефтяной эмульсии в пределах 0,5-1 м³/ч.

Известен также «Аппарат для разделения водонефтяной эмульсии» (патент RU №2250127, B01D 17/06, опубл. Бюл. №11 от 20.04.2005 г.), содержащий горизонтальный корпус с патрубками ввода водонефтяной эмульсии и вывода нефти и воды, электродную систему, вертикальные перегородки, по крайней мере, одна из которых размещена между патрубком ввода водонефтяной эмульсии и электродной системой так, что верхний край этой перегородки установлен с зазором к верхней образующей корпуса, и коалесцирующий блок, размещенный между электродной системой и патрубком вывода нефти, при этом перед вертикальной перегородкой, размещенной между патрубком ввода водонефтяной эмульсии и электродной системой, дополнительно установлен коалесцирующий блок, причем нижний край вертикальной перегородки размещен выше горизонтальной оси аппарата.

Недостатками данного устройства являются:

- большие материальные затраты, связанные со сложностью конструкции корпуса с большим количеством перегородок и наличием электродной системы, питающейся постоянным током, что требует наличия при аппарате автономного питания или электропровода с системой выпрямления;

- высокие требования к безопасности, обслуживанию и к подготовке персонала, обслуживающего аппарат, связанные с наличием электродной системы;

- низкая производительность.

Наиболее близким по технической сущности является «Отстойник для разделения эмульсии» (патент RU №2242265, B01D 17/04, опубл. Бюл. №11 от 20.12.2004 г.), содержащий вертикальную цилиндрическую емкость, распределитель эмульсии в виде горизонтального патрубка и набора расположенных последовательно друг за другом соосно патрубку полых усеченных конусов, жестко зафиксированных между собой и с патрубком и имеющих внутренние диаметры и углы раскрытия, уменьшающиеся по мере удаления от торцевой части патрубка, причем последний отбойник представляет собой полный конус, а на патрубке ввода эмульсии по верхней образующей установлена вертикальная газоотводящая труба, верхний конец которой расположен в газовой зоне отстойника.

Недостатками данного устройства являются:

- большие материальные затраты, связанные со сложностью конструкции распределителя эмульсии и металлоемкостью всего отстойника;

- низкая производительность.

Технической задачей предлагаемого устройства является снижение материальных затрат из-за упрощения распределителя, уменьшения габаритов емкости и увеличения производительности из-за предварительной подготовки эмульсии.

Техническая задача решается устройством для обезвоживания углеводородной эмульсии, содержащем емкость с патрубками вывода газа, воды и углеводородного сырья, распределитель эмульсии в виде патрубка.

Новым является то, что в разрыв распределителя эмульсии перед емкостью дополнительно установлен завихритель потока эмульсии, состоящий из цилиндрического корпуса, ограниченного параллельными стенками, через которые внутреннее пространство корпуса сообщено с соосными корпусу патрубками ввода и вывода, сообщенными с распределителем, при этом в корпусе соосно установлены входная и выходная воронки, сужающиеся к середине корпуса, где они жестко соединены полой втулкой, а основание входной вороники герметично соединено с соответствующей стенкой корпуса, причем на боковых поверхностях воронок выполнены сквозные обратно направленные винтовые прорези, а в стенках полой втулки - в перпендикулярной оси плоскости наклонные или закрученные изнутри наружу в сторону винтовых прорезей входной воронки отверстия по направлению движения эмульсии, при этом между выходной воронкой и патрубком вывода установлен переводник, состоящий из жестко соединенных соосно между собой цилиндрического кольца, герметично прилегающего к другой соответствующей стенке корпуса, диска большего диаметра, прилегающего плотно к цилиндрической внутренней поверхности корпуса, и конуса, вставленного в выходную воронку, герметично соединенную основанием с переводником с возможностью получения тарированного кольцевого зазора между основанием выходной воронки и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, при этом на цилиндрической поверхности диска выполнены выборки в виде многозаходной резьбы с высотой профиля не менее величины кольцевого зазора по направлению винтовых прорезей входной воронки, а в стенках кольца - сквозные каналы, которые выполнены наклоненными или закрученными противоположно отверстиям полой втулки, причем пропускная способность этих каналов и суммарная пропускная способность винтовых прорезей воронок и отверстий полой втулки практически равны пропускной способности кольцевого зазора, при этом патрубок ввода оснащен расширяющимся раструбом, введенным внутрь входной воронки, с конусным отбойником, расширяющимся от края раструба к параллельной стенке.

Новым является также то, что количество прорезей в каждой воронке не менее одной.

Новым является также то, что многозаходная резьба выполнена с прямоугольным профилем и углом наклона к оси корпуса не менее 45°.

На Фиг.1 изображена принципиальная схема устройства.

На Фиг.2 изображен завихритель в осевом разрезе.

На Фиг.3 изображена наружная развертка входной воронки с одной проточкой.

На Фиг.4 изображена наружная развертка выходной воронки с одной проточкой.

На Фиг.5 изображен разрез А-А полой втулки завихрителя.

На Фиг.6 изображен разрез Б-Б кольца переводника завихрителя.

Устройство для обезвоживания углеводородной эмульсии состоит из емкости 1 (см. Фиг.1) с патрубками вывода газа 2, воды 3 и углеводородного сырья 4, а также распределителя эмульсии 5 в виде патрубка.

В разрыв распределителя эмульсии 5 перед емкостью 1 дополнительно установлен завихритель 6, состоящий из цилиндрического корпуса 7 (см. Фиг.2), ограниченного параллельными стенками 8 и 9, через которые внутреннее пространство корпуса 7 сообщено с соосными корпусу патрубками ввода 10 и вывода 11, сообщенными с распределителем эмульсии 5 (см. Фиг.1). В корпусе 7 (см. Фиг.2) соосно установлены входная 12 и выходная 13 воронки, сужающиеся к середине корпуса 7, где они жестко соединены полой втулкой 14, а основание входной вороники 12 герметично соединено со стенкой 8 корпуса 7. На боковых поверхностях воронок 12 и 13 выполнены сквозные обратно направленные винтовые соответствующие прорези 15 (см. Фиг.3) и 16 (см. Фиг.4), а в стенках полой втулки 14 (см. Фиг.2) - в перпендикулярной оси плоскости наклонные или закрученные изнутри наружу в сторону винтовых прорезей 15 (см. Фиг.3) входной воронки 12 (см. Фиг.2) отверстия 17 (см. Фиг.5) по направлению движения эмульсии. Между выходной воронкой 13 (см. Фиг.2) и патрубком вывода 11 установлен переводник 18, состоящий из жестко соединенных соосно между собой цилиндрического кольца 19, герметично прилегающего к другой соответствующей стенке 9 корпуса 7, диска 20 большего диаметра, прилегающего плотно к цилиндрической внутренней поверхности 21 корпуса 7, и конуса 22, вставленного в выходную воронку 13, герметично соединенную основанием с переводником 18 с возможностью получения тарированного кольцевого зазора 23 между основанием выходной воронки 13 и внутренней цилиндрической поверхностью 21 корпуса 7. На цилиндрической поверхности диска 20 выполнены выборки 24 в виде многозаходной резьбы с высотой профиля не менее величины кольцевого зазора 23 по направлению винтовых прорезей 15 входной воронки 12. В стенках кольца 19 выполнены сквозные каналы 25 (см. Фиг.6), которые выполнены наклоненными или закрученными противоположно отверстиям 16 (см. Фиг.5) полой втулки 14. Пропускная способность этих каналов 25 (см. Фиг.6) и суммарная пропускная способность винтовых прорезей 15 (см. Фиг.3) и 16 (см. Фиг.4) воронок 12 (см. Фиг.2) и 13 отверстий 17 (см. Фиг.5) полой втулки 14 практически равны пропускной способности кольцевого зазора 23 (см. Фиг.2). Патрубок ввода 10 оснащен расширяющимся раструбом 26, введенным внутрь входной воронки 12, с конусным отбойником 27, расширяющимся от края раструба 26 к параллельной стенке 8 корпуса 7. Количество прорезей 15 (см. Фиг.3) и 16 (см. Фиг.4) воронок 12 (см. Фиг.2) и 13 должно быть не менее одной. Многозаходная резьба 24 может быть выполнена с прямоугольным профилем и углом наклона к оси корпуса α не менее 45°.

Устройство работает следующим образом.

Углеводородная эмульсия по распределителю эмульсии 5 (см. Фиг.1) через завтихритель 6, установленный в разрыв распределителя 5, подается в емкость 1, где она отстаивается. Выделившиеся газ и вода выводятся со шламом по соответствующим патрубкам вывода газа 2 и воды 3 из емкости 1. А очищенное и обезвоженное углеводородное сырье отводится из емкости 1 по патрубку вывода углеводородного сырья 4.

Для ускорения процесса отстоя в емкости 1 эмульсия проходит в распределителе 5 через завихритель 6. Предварительно проводят анализ эмульсии, в составе которой находится углеводородное сырье, в зависимости от которой выбирается тарированный кольцевой зазор 23 (см. Фиг.2) между внутренней поверхностью 21 корпуса 7 и основанием выходной воронки 13: для углеводородного сырья содержащего легкие фракции (бензины, солярка и т.п.), зазор 23 принимают - b=0,5 мм, для тяжелых фракций с твердыми включениями (гудроны, битумы и т.п. со шламом) - b=1,5 мм, для промежуточных и смешанных фракций в зависимости от вязкости - b=0,6-1,4 мм. Из распределителя 5 (см. Фиг.1) эмульсия подается по патрубку ввода 10 (см. Фиг.2), соединенному со стенкой 8, через расширяющийся раструб 26 с конусным отбойником 27 в цилиндрический корпус 7 завихрителя 6. Расширяющийся раструб 26 позволяет более равномерно распределить поток эмульсии внутри входной воронки 12, а конусный отбойник 27 исключает наличие зон турбулентности у основания входной воронки 12, которые приводят к неконтролируемости процесса завихрения поток эмульсии. Благодаря винтовым прорезям 15 (см. Фиг.3 - вариант с одной прорезью) входного конуса 12 потоку эмульсии внутри корпуса 7 (см. Фиг.2) придается вращение (в данном случае, показанном на Фиг.2 и 3 против часовой стрелки), а часть потока через прорези 15 отбирается наружу входной воронки. Другая часть вращающегося потока эмульсии через полую втулку 14 (см. Фиг.2) поступает в выходную воронку 13, где поток эмульсии конусом 22 переводника 18 направляется к стенкам выходной воронки 16, откуда поток через винтовые прорези 16 (см. Фиг.4 - вариант с одной прорезью) поступает наружу выходной воронки 13. Винтовые прорези 16 (см. Фиг.4) выходной воронки 13 направлены в противоположном направлении (в данном случае по часовой стрелке) относительно потока эмульсии, чем во входной воронке 12 (см. Фиг.2). Так как потки эмульсии, выходящие через винтовые проточки 15 и 16 соответствующих воронок 12 и 13, направлены навстречу друг другу, то их направление вращения относительно первоначального вращения потока (против часовой стрелки) будет совпадать внутри корпуса 7. В результате смешения встречных потоков эмульсии снаружи входной 12 и выходной 13 воронок внутри корпуса 7, вращающихся с разной скоростью, приводит к активному вихревому перемешиванию. При этом более тяжелые фракции отжимаются при вращении к внутренней поверхности 21 корпуса 7, а более легкие - к полой втулке 14, где через нее благодаря отверстиям 17 (см. Фиг.5) также подается эмульсия. Это происходит из-за того, что поток эмульсии внутри полой втулки 14 вращается, а отверстия 17 наклонены или закручены изнутри наружу по направлению вращения этого потока.

Благодаря активному перемешиванию и вращению внутри корпуса 7 потока эмульсии его составляющие фракции, находящиеся в мелкодисперсном состоянии, активно взаимодействуют между собой и благодаря центробежным силам увеличиваются в размерах и расслаиваются, что значительно уменьшает (не менее чем в пять раз) необходимое время для отстоя эмульсии в емкости 1 (см. Фиг.1) без использования химического, электрического и в сочетании их с механическим воздействием на эмульсию.

Так как по патрубку ввода 10 (см. Фиг.2) эмульсия подается постоянно, то она из корпуса 7 выжимается по выборкам 24 диска 20, которые исключают встречный отраженный поток в корпусе 7, и каналам 25 кольца 19 в патрубок вывода 11, прикрепленного к стенке 9 корпуса 7. Для уменьшения гидродинамического сопротивления выборки 24 диска 20 выполнены в виде многозаходной резьбы с высотой профиля не менее величины кольцевого зазора 23 по направлению винтовых прорезей 15 (в данном случае - резьба левая) входной воронки 12, причем вид резьбы и его наклон на работоспособность завихрителя 6 не влияют, но на практике выяснилось, что наиболее эффективно отбирает расслоившуюся эмульсию прямоугольная резьба выборок 24 с углом наклона к оси корпуса α≥45°. Также для уменьшения гидродинамического сопротивления каналы 25 (см. Фиг.6) кольца 19 выполнены наклоненными или закрученными противоположно отверстиям 16 (см. Фиг.5) полой втулки 14, то есть снаружи внутрь против часовой стрелки. При этом, проходя по каналам 25 (см. Фиг.6) с большего диаметра кольца 19 во внутренний, скорость вращения потока обработанной эмульсии резко увеличивается, создавая в центральной части потока разрежение, что обеспечивает интенсивное выделение газа из эмульсии.

Чтобы обеспечить наименьшее гидродинамическое сопротивление и эффективность работы в потоке необходимо соблюдение практического равенства:

где S1 - суммарная площадь винтовых прорезей 15 (см. Фиг.3) в поперечном сечении входной воронки 12, мм²;

S2 - суммарная площадь винтовых прорезей 16 (см. Фиг.4) в поперечном сечении входной воронки 13, мм²;

S3 - суммарная площадь отверстий 17 (см. Фиг.5), мм²;

S4 - суммарная площадь каналов 25 (см. Фиг.6), мм²;

S5 - площадь кольцевого зазора 23 (см. Фиг.2), мм².

Причем суммарная площадь винтовых прорезей 15 (см. Фиг.3) входной воронки 12 в поперечном сечении определяется по формуле:

где s1 - площадь каждой их винтовой прорези 15 на входной воронке 12, мм²;

k - количество прорезей 15, шт., при k=1, S1=s1.

А суммарная площадь винтовых прорезей 16 (см. Фиг.4) в поперечном сечении входной воронки 13 определяется по формуле:

где s2 - площадь каждой их винтовой прорези 16 на входной воронке 13, мм²;

l - количество прорезей 16, шт., при l=1, S2=s2.

Суммарная площадь отверстий 17 (см. Фиг.5) определяется по формуле:

где d - диаметр отверстия 17 в полой втулке 14, мм²;

m - количество отверстий, шт.

Суммарная площадь каналов 25 (см. Фиг.6) определяется по формуле:

где s4 - площадь каждого канала 25 в поперечном сечении в кольце 19, мм²;

n - количество каналов, шт.

Площадь кольцевого зазора 23 (см. Фиг.2) определяется по формуле:

где D - диаметр внутренней поверхности 21 корпуса 7, мм;

b - величина кольцевого зазора 23, мм.

Для поддержания работоспособности завихрителя 6 достаточен перепад давления между патрубками ввода 10 и вывода 11 в 0,3 атм, что достигается нагнетанием в патрубке ввода 10 и/или разрежением в патрубке вывода 11.

В случаях, когда этого перепада давления не хватает, то для увеличения скорости потока эмульсии в патрубке ввода 10 уменьшают его поперечное при помощи внутренней вставки 28 (на Фиг.2 показана условно) и/или постепенно сужают его внутренний канал (на Фиг.2 не показан) к стенке 8 корпуса 7.

В случаях, когда перепад давлений между патрубками ввода 10 и вывода 11 настолько высок, что поток эмульсии в патрубке вывода 11 с цилиндрической внутренней поверхностью может находиться длительное время в турбулентном состоянии, внутреннюю поверхность патрубка вывода 11 выполняют расширяющейся от стенки 9 корпуса 7, успокаивая поток обработанной завихрителем 6 эмульсии.

Для увеличения пропускной способности завихрителя 6 увеличивают количество пропрезей 15 и 16 воронок 12 и 13 и/или диаметр внутренней поверхности 21 корпуса 7, оставляя неизменной величину кольцевого зазора 23 для выбранного типа обрабатываемой эмульсии.

Пример конкретного выполнения.

Пример 1. По распределителю 5 (см. Фиг.1) через завихритель 6 в емкость 1 подали эмульсию в виде легких углеводородов (бензины, солярка), содержащих 28% воды. Через час после отстоя из емкости по патрубку вывода углеводородного сырья 4 взяли пробы. В углеводородном сырье осталось 0,4% воды. Через два часа после отстоя из емкости по патрубку вывода углеводородного сырья 4 взяли дополнительные пробы: в углеводородном сырье осталось 0,1% воды.

Пример 2. По распределителю 5 через завихритель 6 после перенастройки кольцевого зазора 23 (см. Фиг.2): b=1,5 мм в емкость 1 (см. Фиг.1) подали эмульсию в виде тяжелых углеводородов (битумы), содержащих 44% воды. Через час после отстоя из емкости по патрубку вывода углеводородного сырья 4 взяли пробы. В углеводородном сырье осталось 0,7% воды. Через два часа после отстоя из емкости по патрубку вывода углеводородного сырья 4 взяли дополнительные пробы: в углеводородном сырье осталось 0,2% воды. При этом тяжелое углеводородное разделилось на фракции, входящие в его состав.

Данное предложение за счет предварительной обработки эмульсии завихрителем значительно без использования химического воздействия сократит время, необходимое для отстоя (не менее чем в пять раз), что позволит увеличить производительность устройства, уменьшить габариты емкости, входящей в состав устройства, и, как следствие, сэкономить материальные и финансовые ресурсы.

1. Устройство для обезвоживания углеводородной эмульсии, содержащее емкость с патрубками вывода газа, воды и углеводородного сырья, распределитель эмульсии в виде патрубка, отличающееся тем, что в разрыв распределителя эмульсии перед емкостью дополнительно установлен завихритель потока эмульсии, состоящий из цилиндрического корпуса, ограниченного параллельными стенками, через которые внутреннее пространство корпуса сообщено с соосными корпусу патрубками ввода и вывода, сообщенными с распределителем, при этом в корпусе соосно установлены входная и выходная воронки, сужающиеся к середине корпуса, где они жестко соединены полой втулкой, а основание входной вороники герметично соединено с соответствующей стенкой корпуса, причем на боковых поверхностях воронок выполнены сквозные прорези, а в стенках полой втулки в перпендикулярной оси плоскости - наклонные отверстия по направлению движения эмульсии, при этом между выходной воронкой и патрубком вывода установлен переводник, состоящий из жестко соединенных между собой цилиндрического кольца, герметично прилегающего к другой соответствующей стенке корпуса, диска и конуса, вставленного в выходную воронку, герметично соединенную основанием с переводником с возможностью получения тарированного кольцевого зазора между основанием выходной воронки и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, при этом на цилиндрической поверхности диска выполнены выборки в виде многозаходной резьбы с высотой профиля не менее величины кольцевого зазора по направлению винтовых прорезей входной воронки, а в стенках кольца - сквозные каналы, которые выполнены наклоненными или закрученными противоположно потоку эмульсии, причем пропускная способность этих каналов и суммарная пропускная способность винтовых прорезей воронок и отверстий полой втулки практически равны пропускной способности кольцевого зазора, при этом патрубок ввода оснащен расширяющимся раструбом, введенным внутрь входной воронки, с конусным отбойником, расширяющимся от края раструба к соответствующей стенке.

2. Устройство для обезвоживания углеводородной эмульсии по п.1, отличающееся тем, что количество прорезей в каждой воронке не менее одной.

3. Устройство для обезвоживания углеводородной эмульсии по п.1, отличающееся тем, что многозаходная резьба выполнена с прямоугольным профилем и углом наклона к оси корпуса не менее 45°.

Изобретение относится к процессам подготовки нефти и нефтепродуктов и может использоваться для обезвоживания нефти и нефтепродуктов, особенно «старых», стойких водонефтяных эмульсий.

Способ обезвоживания нефтепродуктов // 2315803

Изобретение относится к способам обезвоживания обводненных нефтепродуктов, которые образуются при подготовке к ремонту или к смене груза нефтеналивного и нефтетранспортного оборудования.

Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу // 2308312

Изобретение относится к подготовке нефти, в частности к разрушению водонефтяных эмульсий, и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Способ подготовки нефтяного шлама к переработке и установка для его осуществления // 2261894

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к переработке жидких нефтешламов с повышенным содержанием механических примесей. .

Установка для очистки масел // 2246337

Изобретение относится к установкам для очистки технических отработанных масел. .

Состав для обезвоживания и обессоливания нефти и способ его применения в устройстве для разрушения водонефтяных эмульсий // 2178449

Изобретение относится к области подготовки нефти. .

Способ получения чистых асфальтенов при деасфальтизации тяжелых нефтей и природных битумов // 2155791

Изобретение относится к получению асфальтенов при деасфальтизации тяжелых нефтей и природных битумов алканами C5-C16 или бензиновыми фракциями. .

Способ отделения нефти от частиц, покрытых нефтью, устройство для его осуществления и сепаратор для выделения твердых частиц // 2129586

Изобретение относится к процессам подготовки нефти для ее переработки, в частности к выделению из нефти твердых частиц, песка, воды. .

Способ обезвоживания масла // 2123027

Устройство для обезвоживания мазутного шлама // 2122564

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при обезвоживании мазутных шламов при переработке их в топочный мазут. .

Способ обезвоживания высокоустойчивых водоуглеводородных эмульсий и унифицированный комплекс для его реализации // 2417245

Фильтр-сепаратор // 2423409

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к жидкостным фильтрам, предназначенным в основном для очистки углеводородных жидкостей от механических примесей и воды, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, автомобильной и других отраслях промышленности

Способ обезвоживания нефти, содержащей механические примеси, и устройство для его осуществления // 2560470

Изобретение относится к обезвоживанию нефти, содержащей механические примеси. Предварительно нагретую водонефтяную эмульсию пропускают через фильтрующий материал, очищаемый при забивке механическими примесями промывкой. В качестве фильтрующего материала используют металлосферический порошок с частицами разного размера, расположенными по высоте в порядке уменьшения скорости их седиментации в пластовой воде снизу вверх и очищаемыми от механических примесей пластовой водой, подаваемой в направлении снизу вверх с обеспечением псевдоожижения порошка. Причем водонефтяную эмульсию пропускают через металлосферический порошок в направлении уменьшения размера частиц порошка под избыточным давлением, а после расслоения профильтрованной эмульсии на обезвоженную нефть и пластовую воду их отделяют. Устройство содержит вертикальный корпус, в нижней части цилиндра которого расположен дренажно-распределительный узел, поддерживающий фильтрующий материал, над которым расположена верхняя часть корпуса, закрытая крышкой со штуцером/штуцерами и выполненная в виде расширяющегося вверх конуса с высотой конусной части и углом конуса, удовлетворяющими условию Vж≤Vтв, где Vж - линейная скорость восходящего потока пластовой воды в расширенной части корпуса и Vтв - минимальная скорость седиментации частиц металлосферического порошка. Изобретения обеспечивают очистку нефти от эмульсионных и механических загрязнений и пластовой воды, а также регенерацию фильтрующего материала в условиях, исключающих его вынос из внутреннего объема устройства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Устройство для обезвоживания нефти и нефтепродуктов, газового коненсата, жидких углеводородов // 2569844

Изобретение относится к устройству для обезвоживания нефти и нефтепродуктов, газового конденсата, жидких углеводородов, включающему емкость с горизонтальным цилиндрическим корпусом, штуцер ввода обезвоживаемого продукта и штуцера вывода обезвоженного продукта и воды, и коалесцирующий пакет, расположенный внутри емкости. Устройство характеризуется тем, что коалесцирующий пакет представляет собой регулярную многослойную насадку из гофрированных проницаемых пластин, образующих в нормальном сечении емкости стенку, сопряженную с корпусом емкости, причем смежные гофрированные проницаемые пластины контактируют между собой вершинами гофров, при этом для сбора скоалесцированной водной фазы в нижней части горизонтального цилиндрического корпуса емкости вмонтирован сборник-накопитель воды, а для сбора скоалесцированной углеводородной фазы в верхней части горизонтального цилиндрического корпуса емкости вмонтирован сборник-накопитель углеводородов. Предлагаемое устройство позволяет разделять водно-углеводородные эмульсии как со сплошной углеводородной фазой, так и со сплошной водной фазой. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу // 2597614

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслям промышленности, в частности к разрушению водонефтяных эмульсий. Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу включает трубопровод и продольную перегородку, изготовленную в виде прямоугольной пластины, плавно свернутой по спирали, причем ее кромка на выходе повернута на 180° по отношению к кромке на входе, причем трубопровод перед продольной перегородкой по направлению потока водонефтяной эмульсии оснащен полым цилиндрическим корпусом, снабженным поперечными диафрагмами с центральными щелевыми отверстиями, при этом каждые последующие щелевые отверстия поперечной диафрагмы имеют меньшую пропускную способность и смещены на угол 15-30° по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки, причем за поперечными диафрагмами на конце полого цилиндрического корпуса выполнен конус с размещенным в нем концентрично шнеком, при этом конус расширяется в соотношении площадей оснований конуса 1:2,5 по направлению потока водонефтяной эмульсии, причем шнек выполнен в виде спиральной пластины с углом поворота по длине конуса на 180° с отношением внутреннего диаметра входного отверстия к длине конуса 1:4, а полый цилиндрический корпус с конусом имеют возможностью продольного перемещения и фиксации относительно трубопровода. Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность разрушения водонефтяной эмульсии, ускорить процесс разрушения водонефтяной эмульсии и сократить эксплуатационные затраты при подготовке нефти. 3 ил.

Комплекс и способ сепарации смеси, содержащей две текучие фазы, по меньшей мере частично несмешиваемые друг с другом и имеющие различную удельную плотность, в частности, для внутрискважинного применения // 2600653

Изобретение относится к области добычи углеводородов. Разделяют смесь, содержащую две текучие фазы, по меньшей мере частично несмешиваемые друг с другом и с различной удельной плотностью. Вводят указанную смесь в комплекс 10 для сепарации и подвергают ее первой грубой стадии сепарации при использовании гравитации. Получают первую часть потока, обогащенного нефтью (текучую фазу с низкой удельной плотностью), и текучую фазу с высокой удельной плотностью. Подают первую часть потока, обогащенного нефтью, в верхнее выпускное отверстие 12а комплекса 10 для сепарации. Подвергают текучую фазу с высокой удельной плотностью по меньшей мере одной стадии тонкой сепарации. Полученную вторую часть потока, обогащенного нефтью, подают в верхнее выпускное отверстие 12а комплекса 10 для сепарации, а поток воды - в нижнее выпускное отверстие 12b комплекса 10 для сепарации. Изобретение позволяет эффективно и компактно использовать комплекс для сепарации внутри скважин, разделять потоки текучих сред на нефтепродукты и воду с высокой степенью чистоты и снизить приемистость нефтяной скважины в случае обратного закачивания воды. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу // 2600742

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к разрушению водонефтяных эмульсий. Предложено устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу, включающее трубопровод и продольную перегородку, изготовленную в виде прямоугольной пластины, плавно свернутой по спирали, причем ее кромка на выходе повернута на 180° по отношению к кромке на входе. Трубопровод перед продольной перегородкой по направлению потока водонефтяной эмульсии оснащен сначала сужающимся конусом, а затем расширяющимся конусом с возможностью раздельного продольного перемещения и фиксации относительно трубопровода, при этом сужающийся конус снаружи снабжен спиральной пластиной с углом поворота по длине сужающегося конуса на 90° в соотношении проходных кольцевых сечений площадей у оснований на входе и выходе конуса 3:1 по направлению потока водонефтяной эмульсии и длиной сужающегося конуса к максимальному его диаметру на входе в соотношении 4:1, причем расширяющийся конус внутри снабжен спиральной пластиной с углом поворота по длине расширяющегося конуса на 90° в соотношении площадей на входе и выходе у оснований конуса 1:3 по направлению потока водонефтяной эмульсии и длиной расширяющегося конуса к максимальному его диаметру на входе в соотношении 1:4, при этом в трубопроводе за сужающимся и расширяющимся конусами выполнены радиальные отверстия, соединенные отводом с задвижкой, врезанным в трубопровод для выноса тяжелых фракций. Устройство позволяет повысить эффективность разрушения водонефтяной эмульсии, ускорить процесс разрушения водонефтяной эмульсии, повысить надежность работы устройства и сократить затраты на обессоливание и обезвоживание нефти после транспортировки. 1 ил.

Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу // 2604351

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к разрушению водонефтяных эмульсий. Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу включает трубопровод и продольную перегородку, изготовленную в виде прямоугольной пластины, плавно свернутой по спирали, причем ее кромка на выходе повернута на 180° по отношению к кромке на входе. Трубопровод перед продольной перегородкой по направлению потока водонефтяной эмульсии оснащен конусом, сужающимся по направлению потока водонефтяной эмульсии в соотношении площадей оснований конуса 2:1 по направлению потока водонефтяной эмульсии, при этом внутри конуса концентрично установлен шнек, выполненный в виде спиральной пластины, при этом площадь проточной части шнека уменьшается в осевом направлении от входа к выходу, а угол наклона спиральной пластины шнека на выходе меньше 90°, причем на выходе из конуса между шнеком и конусом установлен кольцевой диск, образующий с конусом кольцевую камеру, гидравлически сообщающуюся через радиальное отверстие, выполненное в конусе с отводом тяжелых фракций, врезанным в трубопровод, причем площадь проточной части между шнеком и кольцевым диском меньше площади проточной части на выходе шнека. Предлагаемое устройство для разрушения водонефтяной эмульсии при транспортировании по трубопроводу позволяет повысить эффективность разрушения водонефтяной эмульсии; ускорить процесс разрушения водонефтяной эмульсии; повысить надежность работы устройства и сократить затраты на обессоливание и обезвоживание нефти после транспортировки. 2 ил.

Устройство для обессоливания и обезвоживания нефти // 2613556

Изобретение относится к устройствам для обессоливания нефти и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Устройство для обессоливания и обезвоживания нефти содержит трубу с отверстиями, коллектор с патрубком подачи реагента (воды), камеру подвода нефти, соосную с трубой, и состоит из трубчатых оснащенных соплами цилиндрических среднего и внутреннего разделителей потока обрабатываемой нефти, размещенных концентрично относительно корпуса на расчетных расстояниях, которые формируют внешний, средний и внутренний потоки, причем внутренний разделитель выполнен с внешней и внутренней стенками, между которыми образована кольцевая полость для реагента (воды), а перед разделителями потока на регулируемом расстоянии установлены кольцевые коллекторы воды для предварительной турбулизации обрабатываемой нефти. Технический результат состоит в повышении эффективности обессоливания и обезвоживания нефти и производительности установки за счет интенсификации перемешивания обрабатываемой нефти с реагентом (водой), турбулизации и разделения всего объема потока нефти на несколько концентричных с расчетной толщиной потоков. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ управления процессом внутритрубного разделения водонефтяной эмульсии акустическим воздействием // 2622931

Изобретение относится к способу управления внутритрубным разделением водонефтяной эмульсии акустическим воздействием. Способ заключается в выборе частоты колебания от первого источника ультразвукового воздействия с направлением распространения волны, совпадающим с направлением движения потока, таким образом, чтобы на участке L, равном расстоянию между источниками, выполнялось условие затухания и , причем Al(0)=A2(L), где A1(0) и A2(L) - амплитуда акустических колебаний в эмульсии непосредственно вблизи источников, A1(L) и A2(0) - амплитуда акустических колебаний на расстоянии L от источников, измеряют скорость потока и создают частоту колебаний , меньшую , и направлением распространения волны, противоположным направлению движения потока, таким образом, чтобы , где с - скорость звука, w - скорость потока эмульсии. Предлагаемый способ позволяет увеличить степень флокуляции глобул нефти. 2 ил., 1 пр.