ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УЧАСТОК ПОДГОТОВКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ

Заявляемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к сбору и подготовке продукции скважин, предназначена для разделения газоводонефтяной смеси на установке комплексной подготовки нефти, газа и воды, и касается подготовки сточной воды.
Принадлежность воды и нефти к противоположным по полярности классам веществ может быть использована как для очистки нефти от воды и солей, так и сточной воды от нефти и других примесей.
Существует технологическая схема увеличения производительности действующих обезвоживающих установок, состоящая из теплообменников, нагревателей, отстойников с нижним вводом, буферной емкости, насоса, каплеобразователя и отстойников с торцевым вводом. (В.П.Тронов, «Промысловая подготовка нефти», Казань, Изд-во «Фэн», 2000 г., стр.212-213, рис.3.8)
Недостатками этой схемы является сложность эксплуатации, обусловленная наличием большого числа отстойников, резервуаров, многоступенчатостью подготовки нефти и сложной системой сброса пластовой воды.
Известна схема установки подготовки нефти (УПН) и воды (УПВ) на поздней стадии разработки нефтяных месторождений, состоящая из сепараторов, резервуаров-отстойников, печи подогрева и насосов, соединенных между собой трубопроводами и снабженных запорно-регулирующей аппаратурой. (Г.С.Лутошкин, «Установка подготовки нефти и воды на поздней стадии разработки нефтяных месторождений», М., 1979 г., стр.287, рис.100).
Установка работает следующим образом.
Обводненная нефть в виде водонефтяной эмульсии после предварительного отделения от газа поступает в резервуар-отстойник 6, где происходит предварительное разделение нефти от воды. Далее нефть насосом 8
через нефтенагреватель 10 подается в сепаратор 11 и после отделения газа направляется во второй резервуар-отстойник 6а, где происходит окончательное разделение нефти и воды. Пластовая вода из резервуаров-отстойников 6 и 6а сбрасывается в резервуар-отстойник 17 для подготовки воды и затем очищенная вода забирается насосом 26 и подается на кустовую насосную станцию (КНС) для закачки в пласт.
При накоплении в резервуарах 6 и 6а стойкой эмульсии, она начинает поступать в товарный резервуар 23, загрязняя товарную нефть, и в резервуар-отстойник 17, предназначенный для подготовки воды. Эмульсия, не успевая разлагаться и отстояться, заполняет резервуар 17, поступает на прием насоса 26 и далее на КНС для закачки воды в пласт, т.е. резервуар-отстойник 17 не выполняет свои функции по качественной подготовке воды.
Недостатками известной установки являются: сложность эксплуатации, обусловленная многоступенчатостью подготовки, некачественная подготовка воды и длительное время на отстой, а также большая металлоемкость.
Технической задачей полезной модели является оптимальное использование существующего технологического оборудования и повышение качества сбора и подготовки сточной воды, упрощение эксплуатации и улучшение требований защиты окружающей среды.
Поставленная техническая задача достигается путем применения технологического участка подготовки сточной воды при достижении более полного отвода сточной воды на установке подготовки воды (УПВ).
Технологический участок подготовки сточной воды содержит технологический сырьевой резервуар, горизонтальные отстойники I ступени и II ступени, соединенные между собой трубопроводами и снабженные запорно-регулирующей аппаратурой и кустовую насосную станцию.
Новыми признаками, отличающими заявляемую полезную модель от известных, является то, что основной трубопровод с горизонтальных отстойников II ступени и трубопровод для отвода сточной воды на КНС соединены переточной трубой, тем самым, создавая единую гидродинамическую
систему с технологическим сырьевым резервуаром. Уровень сточной воды в технологическом сырьевом резервуаре отрегулирован насосами кустовой насосной станции на безнапорную подачу сточной воды в ламинарном режиме на КНС и на скважину.
Новые признаки сообщают технологическому участку подготовки сточной воды совершенно новые возможности. Благодаря созданию связи основного трубопровода и трубопровода для отвода сточной воды на КНС посредством переточной трубы и в результате подъема межфазного уровня в технологическом сырьевом резервуаре, технологический участок становится свободным от применения насосных агрегатов.
Технологический участок подготовки сточной воды поясняется чертежами, где на:
фиг.1 представлена схема установки подготовки воды по существующей технологии;
фиг.2 - технологический участок подготовки сточной воды.
На практике, в нефтегазодобывающем управлении (НГДУ) «Заинск-нефть» ОАО "Татнефть" установка подготовки воды по существующей технологии (фиг.1) состоит из технологического сырьевого резервуара 1, горизонтальных отстойников I ступени 2а и 2в и II ступени 3а и 3в, соединенных между собой трубопроводами 4 и снабженных запорно-регулирующей аппаратурой, насосных агрегатов 5 и кустовой насосной станции (КНС) 6.
На установке подготовки воды по существующей технологии водонефтяная эмульсия поступает в технологический сырьевой резервуар 1, где происходит ее разделение. Из технологического сырьевого резервуара 1 отделившаяся сточная вода подается в последовательно соединенные горизонтальные отстойники I ступени, а затем в горизонтальные отстойники II ступени. Далее из горизонтальных отстойников II ступени по трубопроводу 4 насосными агрегатами 5 сточная вода транспортируется на КНС 6 и в скважину для закачки в систему поддержания пластового давления.
Предлагаемый технологический участок подготовки сточной воды (фиг.2) содержит технологический сырьевой резервуар 1, горизонтальные отстойники I ступени 2а и 2в и горизонтальные отстойники II ступени 3а и 3в, соединенные между собой трубопроводами и снабженные запорно-регулирующей аппаратурой. В технологический участок подготовки сточной воды входит кустовая насосная станция (КНС) 7.
Основной трубопровод 4 на участке отвода с горизонтальных отстойников II ступени и трубопровод для отвода сточной воды 6 соединены переточной трубой 5.
Технологический сырьевой резервуар 1 оснащен регулятором уровня (на фиг. не обозначен) для контроля оптимальной высоты столба сточной воды для безнапорной ее подачи в ламинарном режиме на КНС 7 и в скважину. (на фиг. не обозначена).
Технологический участок подготовки сточной воды работает следующим образом.
Сточная вода (фиг.2) из технологического сырьевого резервуара 1, из которого происходит предварительный сброс сточной воды, отделившейся при разрушении эмульсии сырой нефти, поступает в горизонтальные отстойники I ступени 2а и 2в, откуда перетекает в горизонтальные отстойники II ступени 3а и 3в, где происходит ее очистка от остаточной нефти. Затем по основному трубопроводу 4 с горизонтальных отстойников II ступени по переточной трубе 5 и трубопроводу для отвода сточной воды 6 сточная вода в ламинарном режиме поступает на КНС 7 и в скважину, тем самым, создавая единую гидродинамическую систему для безнапорной транспортировки сточной воды без включения насосов (позиция 5 на фиг.1).
Межфазный уровень в технологическом сырьевом резервуаре 1 регулируется насосами кустовой насосной станции 7 посредством изменения подачи на скважину на строго регламентированное время пропорциональное требуемому изменению межфазного уровня в технологическом сырьевом резервуаре 1.
Уровнемер технологического сырьевого резервуара 1 работает в режиме постоянного контроля изменения. Для оптимальной работы технологического участка подготовки сточной воды подается команда на корректирующее воздействие на исполнительный механизм при достижении разности между текущим и определенным значениями.
Применение данного технического решения позволяет сократить затраты на предварительный сброс сточной воды на действующих установках УКПН.
Использование технологического участка подготовки сточной воды позволяет повысить качество обработки водонефтяной эмульсии и обеспечить возможность поступления ее излишков при неравномерной подаче продукции из скважин в технологический сырьевой резервуар. Использование участка позволяет предусмотреть возможность отключения насосных агрегатов в связи с наличием переточной трубы, по которой сточная вода может направляться непосредственно на КНС и на скважину для закачки.
Имеющаяся отстойная аппаратура и дренажная система пригодны для сброса всего объема сточной воды, поступающей на технологический участок подготовки сточной воды.
Эффективное использование технологического участка подготовки сточной воды дает возможность решить следующие задачи:
- подготовка сточной воды с сохранением ее качества;
- уменьшение давления в трубопроводах и связанная с этим экономия электроэнергии, уменьшение числа порывов трубопроводов;
- исключение турбулентности потока по направлению движения;
- обвязка технологического участка подготовки сточной воды и его эксплуатации в режиме оптимального контроля.
- разгрузка насосных агрегатов. (В конкретном примере высвобождается 4 насоса).
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит уменьшить топливно-энергетические затраты, увеличить срок службы оборудования
Технологический участок подготовки сточной воды прост в исполнении и обслуживании, надежен и эффективен в работе.
При разработке технологического участка подготовки сточной воды учтены все современные требования по защите окружающей среды от воздействия выбросов вредных веществ. Технологический участок подготовки сточной воды может быть отнесен к разряду экологически чистых производств.
Использование полезной модели позволяет соблюдать правила безопасности труда и улучшить условия труда обслуживающего персонала.