УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТИ

Полезная модель относится к устройствам для разделения нефтегазоводяной эмульсии (сырой нефти) на составляющие ее компоненты (нефть, газ. воду) в промысловых условиях и может применяться на нефтепромыслах.
Известно устройство для первичной обработки нефти включающее в себя горизонтальный корпус, нагревательную камеру с жаровой трубой, устройство ввода нефти, переливные перегородки, отстойную зону, коалесцерные насадки, патрубки вывода очищенной нефти, газа и воды - (1).
Недостатками данного устройства, которое можно принять в качестве прототипа, является некачественная обработка нефти, связанная с тем, что не весь поток сырой нефти проходит через насадку, так как корпус аппарата, работающий под давлением, имеет цилиндрическую форму, что затрудняет загрузить коалесцерную насадку вплотную к стенкам корпуса, а во-вторых - весьма «рыхлая» упаковка коалесцерных пластин т.е. малая площадь коалесцерных пластин в единице объема, что не обеспечивает необходимой для хорошей работы аппарата поверхности коалесценции.
Технической задачей предлагаемой полезной модели ставится устранение указанных недостатков. Поставленная задача должна решаться путем организации внутри корпуса аппарата специального канала, укомплектованного коалесцерной насадкой с достаточной поверхностью коалесценции и обеспечивающего стопроцентное прохождение через него всей обрабатываемой эмульсии.
На фиг. №1 представлен общий вид - продольный разрез полезной модели устройства.
На фиг. №2 разрез по А-А в увеличенном масштабе.
На фиг. №3 разрез по В-В вид сверху на поперечные перегородки - переливную и межкамерную.
На фиг. №4 дан в увеличенном масштабе разрез узла сборки коалесцерных блоков.
Устройство, см. фиг. №1, состоит из горизонтального корпуса 1, нагревательной камеры 2, жаровой трубы 3, горелки 4, дымовой трубы 5, устройства подвода сырой нефти 6, переливной перегородки 7, имеющей в верхней своей части прямоугольный вырез, разделительной перегородки 8, задней стенки камеры коалесценции 9, боковых вертикальных стенок 10, блоков коалесцеров 11, сливного лотка 12, сливной перегородки 13, патрубка для слива очищенной нефти 14, патрубка для слива воды 15, патрубка для отбора газа 16, перепускных клапанов 17 и 18 защитных разделительных пластин 19, регулятора уровня воды 20. Блоки коалесцеров, см. фиг. №4, состоят из
коалесцерных пластин 21, уложенных «волна в волну» и защищенных сверху и снизу жесткими металлическими пластинами 22 и 23, стягивающих болтов 24 и дистанцирующих трубок 25.
Устройство работает следующим образом. Сырая нефть в виде нефтегазоводяной эмульсии через устройство подвода сырой нефти 6, см. фиг. №1, поступает в камеру нагрева 2 под жаровые трубы. В процессе нагрева нефтегазоводяной эмульсии происходит ее интенсивное разрушение, укрупнение глобул нефти и воды и выделение попутного газа. Выделевшаяся свободная вода стекает вниз аппарата и, растекаясь по всей длине, накапливается до определенного уровня, который с помощью регулятора 20 поддерживается постоянным. При этом уровень воды поднимается выше нижнего среза переливной перегородки и заставляет всю эмульсию подниматься вверх и перетекать через вырез переливной перегородки в первую камеру коалесценции. Наличие боковых перегородок 10 заставляет всю эмульсию проходить через слои блоков коалесцеров первой камеры вниз, где, проходя под перегородкой 8, она попадает в нижнюю часть второй камеры коалесценции и, проходя снизу вверх через блоки коалесцеров второй камеры, окончательно очищается от воды. Потоки эмульсии на фиг. №1 и фиг. №2 показаны стрелками. Пространство между верхним слоем коалесцеров второй камеры и уровнем сливного лотка 12 служит для отстаивания эмульсии после прохождения коалесцеров. Для этого задействована вся ширина корпуса 1, для чего боковые перегородки 10 во второй камере коалесценции срезаны на уровне верхних коалесцерных блоков. Чтобы устранить возможность растекания эмульсии из-под второй камеры коалесценции по сторонам ее боковые стенки 10 и стенка 9 опущены вниз и заглублены под слой воды. Коалесцерные блоки 11 в камерах устанавливаются слоями между которыми оставляется свободное пространство, что позволяет во-первых избежать возможных повреждений или деформаций кромок коалесцерных пластин 21 блоков 11 при не точной их установке и, во-вторых, иметь возможность демонтажа слоев блоков коалесцеров независимо друг от друга. Разделительные пластины 19 служат не только для защиты от повреждений кромок коалесцерных пластин при монтаже и демонтаже блоков коалесцеров, но и существенно упрощает их монтаж и демонтаж. С этой же целью т.е. для упрощения монтажа и демонтажа блоков коалесцеров в камерах коалесценции передние их стенки, входящие в центральные части переливной 7 и разделительной перегородки 8 выполнены из двух половин открывающимися наружу как показано на фиг.3. Поскольку устройство предназначено для работы на открытых площадках в крайне суровых климатических условиях, то приходится сталкиваться с ситуацией, когда уже при выработанном ресурсе коалесцеров аппарат нельзя останавливать из-за погодных условий. Для этого случая в устройстве предусмотрена система перепускных клапанов 17. и 18. Как правило, первыми «забиваются» и выходят из строя
коалесцеры первой камеры, поскольку они обрабатывают более загрязненную эмульсию. Как только забиваются коалесцеры первой камеры уровень эмульсии в ней поднимается и тогда открываются клапана 17 на боковых ее стенках. При этом эмульсия обходит «забитые» коалесцеры первой камеры, как показано на фиг. №2, и очищается коалесцерами второй камеры. Выход из строя коалесцеров второй камеры приводит к дальнейшему повышению уровня эмульсии и открыванию клапанов 18 на перегородке 8. В таком положении устройство может работать достаточно продолжительное время но с несколько худшими показателями очистки.
Таким образом предложенная полезная модель устройства для первичной обработки нефти будет не только улучшать качество очистки нефти но и позволит поддерживать устройство в рабочем состоянии при невозможности остановки его на профилактику из-за неблагоприятных погодных условий.
Использованные информационные материалы:
1. Патент Р.Ф. №31338, Кл. В01D 17/04 бюлл. №22, 2003 г.