Установка для очистки нефтепромысловых сточных вод для закачки в пласт

Авторы патента:

Пашинян Леон Арташесович (RU)

Ксандопуло Светлана Юрьевна (RU)

Короткова Татьяна Германовна (RU)

Заколюкина Алина Михайловна (RU)

Y02W10/00 -

C02F9/08 - по крайней мере одна ступень является физической обработкой

C02F9/02 - включающая ступень разделения

C02F9/00 - Многоступенчатая обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод

C02F1/40 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D17/038 - с использованием центробежной силы (центрифуги B04B, циклоны B04C)

B01D17/028 - снабженных перегородками

B01D17/0214 - Разделение жидкостей способами, не отнесенными к другим рубрикам, например путем термодиффузии (устройства для отделения или удаления жировых, маслянистых или подобных веществ из воды, сточных вод или их отстоя C02F 1/40; очистка от нефти или т.п. материалов или поддержание в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов E02B 15/04; устройства для отделения смазочных веществ от хладагентов F25B 43/02)

Владельцы патента RU 2714347:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение предназначено для получения очищенной воды из нефтепромысловых сточных вод (НСВ) и может быть использовано в системе поддержания пластового давления при заводнении нефтяных месторождений. Установка для очистки нефтепромысловых сточных вод для закачки в пласт состоит из гидроциклона 1 с патрубками подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2, отвода верхнего слива 3 и отвода нижнего слива 4, сообщенного с входным патрубком 5 отстойника 6, снабженного также патрубками отвода нефтяной эмульсии 7, очищенной воды 8, выпуска осадка 9, при этом патрубок отвода нефтяной эмульсии 7 сообщен посредством трубопровода с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2, гидроциклона 1, вертикально установленного относительно отстойника 6, разделенного на четыре сообщающиеся камеры тремя верхними 10 и тремя нижними вертикальными 11 перегородками, причем каждая камера отстойника снабжена коническим днищем 12 с патрубком выпуска осадка 9, а патрубок отвода очищенной воды 8 отстойника 6 сообщен с входным патрубком 13 дополнительно установленного самопромывного песчаного фильтра 14, также оснащенного патрубком отвода очищенной воды 16 и патрубком отвода промывочной воды 15, сообщенным с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 вертикально расположенного гидроциклона 1. Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки НСВ за счет снижения содержания нефти и механических примесей в очищенной сточной воде. 1 ил.

Изобретение предназначено для получения очищенной воды из нефтепромысловых сточных вод и может быть использовано в системе поддержания пластового давления при заводнении нефтяных месторождений

Аналогом изобретения является устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод (Патент РФ №2189360 Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод / А.Б. Адельшин, Н.И. Потехин, А.А. Адельшин; зарегистр. 23.05.2000 г.; Опубл. 20.09.2002. Бюл. №8), которое включает гидроциклон с патрубками подвода исходной воды, отвода верхнего и нижнего сливов в отстойник, снабженный вертикальной перегородкой, не доходящей до верхней его части, патрубками для отвода нефти, очищенной воды и выпуска осадка, при этом на выходе верхнего и нижнего сливов гидроциклона установлены цилиндрические камеры.

Недостатком данного устройства является низкий эффект очистки нефтепромысловых сточных вод.

Известно устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод (Патент РФ №2248327 Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод / А.Б. Адельшин, Н.И. Потехин, А.А. Адельшин; зарегистр. 11.09.2003 г. Опубл. 20.03.2005 г.; Бюл. №8), которое содержит трубопровод подачи исходной нефтесодержащей сточной воды, напорный гидроциклон, на выходе из нижнего слива которого установлена цилиндрическая камера, отстойник, распределительные устройства. Отстойник имеет разделительные перегородки, нефтесборники, устройство для отвода очищенной воды, нефти, а также осадка.

На этом устройстве предусмотрено тангенциальное закручивание потока в гидроциклоне с целью разрушения бронирующих оболочек капель нефти и гидродинамическая обработка в цилиндрической камере для интенсификации коалесценции частиц нефти.

Недостатком данного устройства является низкий эффект очистки нефтепромысловых сточных вод.

Задачей изобретения является усовершенствование конструкции установки для очистки нефтепромысловых сточных вод (НСВ) для закачки в пласт, обеспечивающее ее высокие эксплуатационные характеристики.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки НСВ за счет снижения содержания нефти и механических примесей в очищенной сточной воде, используемой в системе поддержания пластового давления при заводнении нефтяных месторождений.

Технический результат достигается тем, что установка для очистки нефтепромысловых сточных вод для закачки в пласт состоит из гидроциклона с патрубками подвода исходной нефтепромысловой сточной воды, отвода верхнего слива и отвода нижнего слива, сообщенного с входным патрубком отстойника, снабженного также патрубками отвода нефтяной эмульсии, очищенной воды, выпуска осадка, при этом патрубок отвода нефтяной эмульсии сообщен посредством трубопровода с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды, гидроциклона, вертикально установленного относительно отстойника, разделенного на четыре сообщающиеся камеры тремя верхними и тремя нижними вертикальными перегородками, при этом каждая камера отстойника снабжена коническим днищем с патрубком выпуска, а патрубок отвода очищенной воды отстойника сообщен с входным патрубком дополнительно установленного самопромывного песчаного фильтра, также оснащенного патрубком отвода очищенной воды и патрубком отвода промывочной воды, сообщенным с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды вертикально расположенного гидроциклона.

Снижение содержания нефти в очищенной сточной воде достигается частичным ее выведением из патрубка отвода верхнего слива вертикально расположенного гидроциклона и из патрубка отвода нефтяной эмульсии отстойника. Под действием центробежных сил в вертикально расположенном гидроциклоне происходит разрушение бронирующих оболочек на каплях нефти и промежуточного слоя грубодисперсной фазы на границе нефть - вода. В результате происходит высвобождение из нефти механических примесей. Освобожденные капли нефти коалесцируют, образуя свободно плавающую нефть, которая всплывает на верх вертикально расположенного гидроциклона вследствие меньшей плотности по сравнению с водой. Вертикальное расположение гидроциклона за счет уменьшения диаметра в верхней его части способствует увеличению скорости потока сточной воды, что приводит к разрушению бронирующих оболочек на мелких каплях нефти.

Снижение содержания механических примесей в очищенной сточной воде достигается в вертикально расположенном гидроциклоне путем их высвобождения из промежуточного слоя грубодисперсной фазы и уносом через патрубок отвода нижнего слива, сообщенного с входным патрубком отстойника, потоком воды в отстойник, в котором под действием силы тяжести механические примеси в виде нефтяного шлама оседают в конических днищах, расположенных под каждой камерой отстойника, после чего через патрубки выпуска осадка его удаляют.

Сообщение патрубка отвода нефтяной эмульсии отстойника, разделенного на четыре камеры, посредством трубопровода с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды вертикально расположенного гидроциклона позволяет обеспечить дополнительную очистку нефтепромысловой сточной воды, так как при прохождении нефтепромысловой сточной воды через камеры отстойника происходит разрушение бронирующих оболочек на мелких каплях нефти и коалесценция нефти, а также отделение механических примесей в виде нефтяного шлама, для сбора и отвода которого каждая камера оснащена коническим днищем и патрубком выпуска осадка.

Сообщение патрубка отвода очищенной воды отстойника с входным патрубком дополнительно установленного самопромывного песчаного фильтра позволяет осуществить дальнейшее движение частично очищенной сточной воды в песчаный фильтр, в котором происходит доочистка сточной воды от нефти и механических примесей. В самопромывном песчаном фильтре отсутствует спрессованность песка во времени в результате его постоянного движения вверх и вниз, отсутствует продувка воздухом и нет засоряющихся насадок. Фильтр способен удерживать высокое содержание взвешенных частиц. Промывочная вода с уплотненными твердыми частицами выходит через патрубок отвода промывочной воды, который сообщен с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды гидроциклона, сбрасывается в вертикально расположенный гидроциклон, а очищенную сточную воду отводят через патрубок отвода очищенной воды.

Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет достичь желаемого технического результата.

На чертеже представлена установка для очистки НСВ для закачки в пласт, состоящая из гидроциклона 1 с патрубками подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2, отвода верхнего слива 3 и отвода нижнего слива 4. Патрубок нижнего слива 4 сообщен с входным патрубком 5 отстойника 6. Отстойник 6 снабжен также патрубками отвода нефтяной эмульсии 7, очищенной воды 8 и выпуска осадка 9. Патрубок отвода нефтяной эмульсии 7 отстойника 6 сообщен посредством трубопровода с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 вертикально установленного относительно отстойника 6 гидроциклона 1. Отстойник 6 разделен на четыре сообщающиеся камеры тремя верхними 10 и тремя нижними 11 вертикальными перегородками. Каждая камера отстойника снабжена коническим днищем 12 с патрубком отвода шламового осадка 9. Патрубок отвода очищенной воды 8 отстойника 6 сообщен с входным патрубком 13 дополнительно установленного самопромывного песчаного фильтра 14. Самопромывной песчаный фильтр 14 оснащен патрубком отвода промывочной воды 15, сообщенным с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 вертикально расположенного гидроциклона 1, и патрубком отвода очищенной воды 16.

Работает заявляемая установка для очистки НСВ для закачки в пласт следующим образом.

НСВ подают через патрубок подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 в гидроциклон 1. В гидроциклоне 1 происходит предварительная очистка исходной НСВ путем частичного выведения концентрированных нефтепродуктов и выделившихся газов через патрубок отвода верхнего слива 3. Стадия обработки НСВ заключается в разрушении под действием центробежных сил бронирующих оболочек на каплях нефти и промежуточного слоя грубодисперсной фазы на границе нефть - вода. В результате происходит высвобождение из нефти механических примесей. Освобожденные капли нефти коалесцируют, образуя свободно плавающую нефть, которая всплывает на верх вертикально расположенного гидроциклона 1 вследствие меньшей плотности по сравнению с водой. Уменьшение диаметра в верхней части гидроциклона способствует увеличению скорости потока сточной воды, что приводит к разрушению бронирующих оболочек на мелких каплях нефти. Под действием центробежных сил в гидроциклоне 1 также происходит интенсивная турбулизация НСВ, приводящая к высвобождению газов и их выведению из патрубка отвода верхнего слива 3 гидроциклона 1. Снижение содержания механических примесей в очищенной сточной воде достигается в гидроциклоне 1 путем их высвобождения из промежуточного слоя грубодисперсной фазы и уносом через патрубок отвода нижнего слива 4, сообщенного с входным патрубком 5 отстойника 6, потоком воды в отстойник 6 закрытого типа, разделенный на четыре камеры вертикальными перегородками 10 и 11, способствующими дальнейшему разрушению бронирующих оболочек на мелких каплях нефти и коалесценции нефти. В отстойнике 6 под действием силы тяжести механические примеси в виде нефтяного шлама оседают в конических днищах 12 каждой камеры отстойника 6, после чего их удаляют через патрубки отвода выпуска осадка 9. Скоалесцированная нефть поднимается в верхнюю часть отстойника бив виде уловленной нефти через патрубок отвода нефтяной эмульсии 7 посредством трубопровода поступает в патрубок подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 в вертикально установленный гидроциклон 1. Частично очищенная от механических примесей НСВ далее через патрубок отвода очищенной воды 8 отстойника 6 по трубопроводу поступает через входной патрубок 13 в самопромывной фильтр 14, где происходит доочистка сточной воды от нефти и механических примесей. В самопромывном песчаном фильтре 14 отсутствует спрессованность песка во времени в результате его постоянного движения вверх и вниз, отсутствует продувка воздухом и нет засоряющихся насадок. Самопромывной песчаный фильтр 14 удерживает высокое содержание взвешенных частиц. Из самопромывного песчаного фильтра 14 промывочная вода с уплотненными твердыми частицами выходит через патрубок отвода промывочной воды 15 и далее через патрубок подвода исходной нефтепромысловой сточной воды 2 сбрасывается в вертикально расположенный гидроциклон 1. Промывку песчаного фильтра 14 осуществляют периодически очищенной водой. Через патрубок отвода очищенной воды 16 очищенную воду, соответствующую показателям качества по нефтепродуктам и взвешенным веществами, отвечающим требованиям ОСТ 39-225-88, подают для закачки в пласт.

Установка для очистки нефтепромысловых сточных вод для закачки в пласт, состоящая из гидроциклона с патрубками подвода исходной нефтепромысловой сточной воды, отвода верхнего слива и отвода нижнего слива, сообщенного с входным патрубком отстойника, снабженного также патрубками отвода нефтяной эмульсии, очищенной воды, выпуска осадка, отличающаяся тем, что патрубок отвода нефтяной эмульсии сообщен посредством трубопровода с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды гидроциклона, вертикально установленного относительно отстойника, который разделен на четыре сообщающиеся камеры тремя верхними и тремя нижними вертикальными перегородками, при этом каждая камера отстойника снабжена коническим днищем с патрубком выпуска осадка, а патрубок отвода очищенной воды отстойника сообщен с входным патрубком дополнительно установленного самопромывного песчаного фильтра, также оснащенного патрубком отвода очищенной воды и патрубком отвода промывочной воды, сообщенным с патрубком подвода исходной нефтепромысловой сточной воды вертикально расположенного гидроциклона.

Группа изобретение относится к системе очистки загрязненной и морской воды методом перекристаллизации и к теплообменному устройству, а также может использоваться в быту, пищевой промышленности, на предприятиях общественного питания и в медицине.

Станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления // 2702595

Изобретение относится к области водоснабжения населенных пунктов, расположенных в приморских районах с дефицитом пресной воды. Станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления включает системы водоснабжения населенного пункта, магистраль, содержащую фильтр предварительной механической очистки 1, насос подачи морской воды 2 в блок предподготовки 3, состоящий из модуля реагентной обработки с системой флотаторов.

Комбинированный сепаратор // 2700775

Устройство относится к аппаратам для очистки промышленных сточных вод от загрязняющих веществ и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, нефтехимии, строительной индустрии и других отраслях промышленности.

Способ безреагентной очистки карьерных и отвальных вод // 2700516

Изобретение относится к водоочистке и может быть использовано для безреагентной очистки карьерных и отвальных вод от взвешенных веществ, тяжелых металлов, солей и болезнетворных бактерий.

Способ безреагентной очистки и обеззараживания воды // 2700505

Изобретение относится к способу безреагентной очистки и обеззараживания воды. Способ включает обработку гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от поверхности излучателя в главном модуле, в качестве которого используют оголовок водозабора, в первом дополнительном модуле, в качестве которого используют водоприемный колодец, во втором дополнительном модуле, в качестве которого используют смеситель.

Способ обработки морской воды // 2699136

Изобретение может быть использовано при добыче нефти, газа для промышленно-бытового потребления для опреснения морской воды, а также любой соленой или пластовой воды химическими реагентами.

Пилотная установка очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, сульфат- и нитрит-ионов // 2698887

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Установка содержит установленные по ходу технологического процесса блок реагентных емкостей, блок реагентной обработки, блок флокулирования и осаждения загрязнений, блок отделения и обезвоживания осадка, узлы озонирования и ультрафиолетового обеззараживания, систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, рН-метры, циркуляционные и дозирующие насосы, расходомеры и автоматизированную систему контроля параметров проведения технологического процесса.

Гидродинамическая установка доочистки водопроводной питьевой воды // 2698812

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для обеззараживания и очистки водопроводной воды в жилых и/или общественных зданиях, показатель загрязненности которой по химической и бактериологической потребности кислорода ПЗ=(ХПК+БПК) превышает установленные Госсанэпиднадзором нормы для питьевой воды.

Гидродинамическая установка обработки загрязненной воды // 2695178

Изобретение относится к экологии и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, в промышленности, в сельском хозяйстве, аварийными службами и военными подразделениями для быстрого обеззараживания и быстрой очистки загрязненной воды.

Способ подготовки сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования // 2693760

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Подготовка сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования осуществляется в две стадии.

Система оборотного водоснабжения для автотранспортных предприятий // 2712571

Изобретение относится к системам оборотного водоснабжения и может применяться преимущественно для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ производственных сточных вод на автотранспортных и промышленных предприятиях.

Промышленная очистительная установка с фильтрующим устройством и соответствующий способ // 2707225

Группа изобретений относится к промышленной установке для очистки изделий и промышленному способу отделения твердых частиц и масла от чистящей жидкости. Загрязненную чистящую жидкость подают к фильтру (17) обратной промывки.

Система подготовки подпиточной воды для теплогенерирующих установок тепловых электростанций или промышленных котельных // 2706617

Изобретение может быть использовано в водоподготовке. Система подготовки подпиточной воды для теплогенерирующих установок содержит установку предварительной очистки 10 с механическим фильтром 13 с фильтрующим слоем 131 и установку обратноосмотического обессоливания 70 с баком сбора концентрата 72.

Метод утилизации нефтесодержащих вод как способ повышения экологической безопасности // 2703628

Изобретение относится к комплексной обработке нефтесодержащих вод и может быть использовано в отраслях промышленности, где происходит образование промывных, ливневых и технологических загрязненных вод, содержащих нефтепродукты наряду с другими растворенными и механическими примесями с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Комбинированный сепаратор // 2700775

Устройство для очистки сточных вод от трудно окисляемых органических соединений и взвешенных веществ // 2692381

Изобретение может быть использовано для очистки промышленных сточных вод, загрязненных остатками промывных вод отделочно-красильных производств текстильной промышленности.

Способ переработки природных солоноватых вод на ионитах с получением растворов сложных минеральных удобрений и установка для его осуществления (варианты) // 2686147

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве в технологии получения растворов минеральных удобрений, используемых для фертигации - орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур.

Способ дегазации воды // 2686146

Изобретение может быть использовано для получения деаэрированной и декарбонизированной воды и ее использования в теплоэнергетике. Способ дегазации воды включает предварительное осветление исходной воды, подачу в Na-катионитовые фильтры, при этом жесткость умягченной воды поддерживают в пределах 0,02-0,1 мг-экв/л.

Способ переработки природных солоноватых вод с получением растворов сложных минеральных удобрений, установка для его осуществления и ионообменный узел // 2682620

Группа изобретений относится к переработке природных солоноватых вод с получением растворов минеральных удобрений, предназначенных для фертигации: орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур, и может быть использована в сельском хозяйстве.

Способ переработки природных солоноватых вод с получением растворов сложных минеральных удобрений и установка для его осуществления (варианты) // 2680050

Группа изобретений может быть использована в сельском хозяйстве в регионах поливного земледелия для фертигации: орошения и одновременного внесения минеральных удобрений в виде растворов.

Способ очистки воды для бытового использования // 2714186

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано для обеспечения населения питьевой водой. Сначала проводят предварительную механосорбционую очистку воды до остаточных включений размером не более 1 мкм в блоке, содержащем картриджи 4 и 5 с фильтрами, заполненными кварцевым песком и активированным углем, и картриджи 6 и 7 микронной и ультрамикронной очистки.