Отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может найти применение на нефтепромысле при сборе и подготовке пролившейся нефти и нефтепродуктов.
Известен отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти (патент на ПМ RU № 171933, МПК E21B 43/34, E21B 21/01, опубл. 21.06.2017 в Бюл. № 18), включающий цилиндрический корпус с боковыми сферическими стенками, узел ввода нефтяной эмульсии с загрязнениями, узел вывода нефтяной эмульсии, узел вывода загрязнений и поперечную переливную перегородку, отличающийся тем, что поперечная переливная перегородка делит внутренний объем установки на 1 и 2 отсеки с соотношением длин отсеков как 2:3 соответственно, в верхней части поперечная переливная перегородка выше диаметра корпуса выполнена в виде сетки с размерами ячеек 20×20 мм из проволоки толщиной 2-3 мм, во 2 отсеке в непосредственной близости от поперечной переливной перегородки выполнена неполная поперечная перегородка, сплошная от верха корпуса и не доходящая до низа корпуса на величину 0,35-0,40 величины диаметра корпуса.
Недостатками данного отстойника являются узкая область применения только для нефтяной эмульсии с загрязнениями в соотношении 3:2, низкая эффективность при отрицательных температурах и в выводимой нефтяной эмульсии много мелких твёрдых песчинок, отделение которых требует дополнительной очистки.
Наиболее близким является отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти (патент на ПМ RU № 184794, МПК E21B 43/34, E21B 21/01, опубл. в 09.11.2018 Бюл. № 31), включающий цилиндрический корпус с боковыми сферическими стенками, узел ввода нефтяной эмульсии с загрязнениями, узел вывода нефтяной эмульсии, узел вывода загрязнений, поперечную переливную перегородку, которая делит внутренний объем установки на 1 и 2 отсеки с соотношением длин отсеков как 2:3 соответственно, в верхней части поперечная переливная перегородка выше 3/4 диаметра корпуса выполнена в виде сетки с размерами ячеек 20×20 мм из проволоки толщиной 2-3 мм, во 2 отсеке в непосредственной близости от поперечной переливной перегородки выполнена неполная поперечная перегородка, сплошная от верха корпуса и не доходящая до низа корпуса на величину 0,35-0,40 величины диаметра корпуса, отличающийся тем, что 1 отсек снабжен узлом ввода пара для разжижения нефтяной эмульсии с механическими загрязнениями.
Недостатками данного отстойника являются узкая область применения только для нефтяной эмульсии с загрязнениями в соотношении 3:2 и в выводимой нефтяной эмульсии много твердого мелкого мусора, отделение которых требует дополнительной очистки.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание простой конструкции отстойника для внутрипромысловой подготовки нефти, позволяющего эффективно работать с нефтяными эмульсиями, имеющими любой процент загрязнений, и отстаивать твердый мелкий мусор (например, песок, шлак или т.п.) перед отбором нефтяной эмульсии.
Техническая задача решается отстойником для внутрипромысловой подготовки нефти, включающим полый корпус, узел ввода нефтяной эмульсии с загрязнениями, узел вывода нефтяной эмульсии, узел вывода загрязнений, вертикальную переливную перегородку, которая делит внутренний объем установки на первый, в который сверху вводится эмульсия с загрязнениями, и второй, из которого снизу отводится эмульсия, отсеки с определённым соотношением, в верхней части вертикальная переливная перегородка выполнена в виде сетки, во втором отсеке в непосредственной близости от переливной перегородки выполнена сплошная неполная снизу вертикальная перегородка – отбойник, при этом первый отсек снабжен узлом ввода пара для разжижения нефтяной эмульсии с механическими загрязнениями.
Новым является то, что днище полого корпуса выполнено восходящим в сторону второго отсека, первый и второй отсеки выполнены с соотношением объемов, расположенных ниже уровня нижнего края сетки переливной перегородки, примерно равным объемному соотношению загрязнений и нефтяной эмульсии соответственно в вводимой нефтяной эмульсии с загрязнениями.
Новым также является то, отличающийся тем, что в нижней точке второго отсека расположен узел вывода осадка.
На чертеже изображена схема отстойника.
Отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти включает полый корпус 1, узел ввода 2 нефтяной эмульсии с загрязнениями, узел вывода 3 нефтяной эмульсии, узел вывода 4 загрязнений, вертикальную переливную перегородку 5, которая делит внутренний объем установки на первый 6, в который сверху вводится эмульсия с загрязнениями, и второй 7, из которого снизу отводится эмульсия, отсеки с определённым соотношением. В верхней части вертикальная переливная перегородка 5 выполнена в виде сетки 8. Во втором отсеке 7 в непосредственной близости от переливной перегородки 5 выполнена сплошная неполная снизу вертикальная перегородка – отбойник 9. Первый отсек снабжен узлом ввода 10 пара для разжижения нефтяной эмульсии с механическими загрязнениями. Днище 11 полого корпуса 1 выполнено восходящим в сторону второго отсека 7. Для более эффективного использования внутреннего объема корпуса 1 первый 6 и второй 7 отсеки выполнены с соотношением объемов V1 и V2 соответственно, расположенных ниже уровня 12 нижнего края сетки 8 переливной перегородки 5, примерно равным объемному соотношению загрязнений и нефтяной эмульсии соответственно в вводимой нефтяной эмульсии с загрязнениями (определяется в лаборатории из доставленных проб нефтяной эмульсии с загрязнениями. Для облегчения вывода твердого мелкого мусора в нижней точке второго отсека 7 расположен узел вывода 13 осадка.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность отстойника, на чертеже не показаны.
Отстойник работает следующим образом (с примером конкретного выполнения).
Перед началом работы узел вывода загрязнений 4 перекрывают заглушкой 14, узел ввода 10 и узлы вывода 3 и 13 перекрывают задвижками (не показаны). Через узел ввода 2 нефтяной эмульсии с загрязнениями в первый отсек 6 корпуса 1 загружают объем нефтяной эмульсии с загрязнениями с уровнем не выше уровня 12 корпуса 1, т.е. не выше отверстий сетки 8.
Через узел ввода 10 периодически подают пар для разжижения нефтяной эмульсии с загрязнениями. На практике закачивают через узел ввода 10 пара с давлением - 1-2 атм, температурой - 100-150°С, причем продолжительность подачи пара – не более 20 мин.
Проводят технологическую выдержку для разделения нефтяной эмульсии и загрязнений. Затем через узел ввода 2 в первый отсек 6 корпуса 1 загружают второй объем нефтяной эмульсии с загрязнениями меньший, чем первый объем. Второй объем загружают не более объема отделившейся от загрязнений нефтяной эмульсии (определяют эмпирически), перетекает через поперечную переливную перегородку 5 и сетку 8 из первого отсека 6 во второй отсек 7. Сетка 8 препятствует перетеканию крупных загрязнений, которые могут оказаться в потоке из второго объема нефтяной эмульсии с загрязнениями, но не препятствует перетеканию с эмульсией твердого мелкого мусора.
Через узел ввода 10 повторно подают пар для разжижения нефтяной эмульсии с загрязнениями. На практике: продолжительность подачи пара – 20 мин. После чего проводят вторую технологическую выдержку для разделения нефтяной эмульсии и загрязнений.
Затем через узел ввода 2 в первый отсек 6 корпуса 1 загружают третий объем нефтяной эмульсии с загрязнениями в объеме не более объема отделившейся нефтяной эмульсии, подают пар и т.д. до заполнения всего корпуса 1 примерно по уровню 12: загрязнения располагаются в первом отсеке 6, а очищенная эмульсия от загрязнений во втором отсеке 7. При этом из эмульсии во втором отсеке 7 отстаиваются твердый мелкий мусор, который по наклонному днищу 11 спускается к переливной перегородке 5, где и скапливается в виде осадка. Из заполненного корпуса 1 через узел вывода нефтяной эмульсии 3 выводят нефтяную эмульсию, а через узел вывода загрязнений 4 после открытия заглушки 14 выводят загрязнения. После нескольких наполнений корпуса 1 нефтяной эмульсии с загрязнениями и выводов разделившихся компонентов скапливается достаточное количество осадка (определяется эмпирически), которой вымывается при очистке второго отсека 7 корпуса 1 промывочной жидкостью через узел вывода 3 или выводится через узел вывода 13 (при наличии).
Размещение неполной поперечной перегородки 9 в непосредственной близости от поперечной переливной перегородки 5 с сеткой 8 препятствует разбрызгиванию нефтяной эмульсии при переливе из первого отсека 6, способствует направлению потока вниз вдоль неполной поперечной перегородки 9 и плавному без всплесков и практически без перемешивания нефтяной эмульсии, уже находящейся во втором отсеке 7.
Предлагаемый отстойник для внутрипромысловой подготовки нефти прост в изготовлении и позволяет эффективно работать с нефтяными эмульсиями, имеющими любой процент загрязнений за счет установки переливной перегородки в зависимости от загрязнений в эмульсии, и отстаивать твердый мелкий мусор (например, песок, шлак или т.п.) перед отбором нефтяной эмульсии из корпуса.