Установка для отбора нефти с поверхности воды

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для отбора пленки нефти с водной поверхности в скважине.
Из уровня техники известно изобретение «Устройство для удаления нефтепродуктов с поверхности воды» (патент №2209876, RU, Е02В 15/10, C02F 1/40, опубликовано 10.08.2003), в котором описано оборудование, содержащее барабан с расположенной на нем лентой, выполненной в виде замкнутого контура, размещенную на нижней точке этого контура натяжную катушку, устройство для снятия нефтепродуктов с ленты, выполненное в виде полого цилиндра с перфорированной боковой стенкой, ось которого расположена параллельно оси барабана, и приемный лоток, установленный ниже цилиндра. При этом наружная поверхность ленты выполнена пористой или волокнистой, цилиндр установлен ниже барабана с зацеплением нисходящего участка ленты с цилиндром, а ось цилиндра смещена относительно оси барабана по горизонтали в сторону восходящего участка ленты на расстояние не более радиуса барабана.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и наличие вращающихся частей в его ключевых узлах - барабане и ленте, что обуславливает его низкий ресурс. Кроме того данное устройство не располагает устройствами, позволяющими контролировать необходимую глубину погружения ленты. При погружении ленты ниже уровня отбираемых нефтепродуктов возможно смачиванием материала ленты водой, при котором доля его поглощения нефти снижается, уменьшая эффективность использования оборудования.
Известно также «Устройство для сбора несмешиваемой жидкости с поверхности воды» (патент №2369689, RU, Е02В 15/10, опубликовано 10.10.2009), техническое решение по которому содержит цилиндрическую камеру нижний конец которой герметически закрыт, а верхний имеет кольцевой вход между цилиндрической камерой и ее крышкой, погружной насос с поплавком, приводом, напорным трубопроводом и гибким кабелем электроснабжения, кольцевой вход в цилиндрическую камеру с защитной решеткой, поплавки, обеспечивающие плавучесть устройства. При этом поверхностный слой воды вместе с несмешиваемой жидкостью с плотностью ниже плотности воды аккумулируется в цилиндрической камере, откуда осуществляется их откачка погружным насосом.
Недостатком устройства (патент 2369689) является отсутствие возможности принудительной регулировки степени погружения цилиндрической камеры и насоса при необходимости. Кроме того наличие двух отдельных линий - напорного трубопровода и гибкого кабеля усложняет процессы спуска и подъема установки, что повышает вероятность ее повреждения в процессе монтажа.
Устройство (патент RU 2369689) является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и принято за прототип.
Технической задачей заявленной полезной модели является повышение надежности и эффективности эксплуатации установки для отбора нефти с поверхности воды.
Поставленная задача решается заявляемой установкой для отбора нефти с поверхности воды, которая содержит цилиндрическую камеру, нижний конец которой герметично закрыт, установленный в цилиндрической камере погружной насос с приводом и гибкий кабель электроснабжения привода.
Технический результат, благодаря которому решается указанная задача, достигается за счет того, что известная установка для отбора нефти с поверхности воды снабжается средством визуализации процесса отбора нефти (например, в качестве средства визуализации может быть использована видеокамера). Указанное средство устанавливается над насосом и позволяет в реальном времени контролировать фазу жидкости, поступающей в камеру и отбираемой насосом. Если в процессе отбора на прием насоса начнет поступать преимущественно водная фаза, то работу насоса прекращают. В результате применение средства визуализации позволяет избежать энергозатратного отбора балластной воды.
Кроме того, гибкий кабель электроснабжения привода выполнен многофункциональным грузонесущим кабелем и содержит не только жилы питания привода насоса, а также жилы съема информации со средства визуализации и трубопровод, по которому отбираемая из цилиндрической камеры жидкость с выкида насоса транспортируется на дневную поверхность. Указанное техническое решение упрощает исполнение установки и позволяет снизить вероятность повреждения при монтаже, поскольку вместо трех отдельных линий в ее составе применяется единый узел, обеспечивающий работоспособность насоса и средства визуализации, а так же подъем жидкости. Кроме того указанный кабель выполнен грузонесущим, что позволяет осуществлять на нем спуск установки к уровню, с которого необходимо осуществлять отбор нефти, а так же производить доспуск или подъем установки в процессе эксплуатации при изменении уровня отбираемой жидкости.
На фигуре представлена схема предлагаемой установки.
Установка для отбора нефти с поверхности воды содержит цилиндрическую камеру, нижний конец которой герметично закрыт 1, погружной насос с приводом 2, грузонесущий кабель 3, средство визуализации 4. Насос 2 устанавливается в цилиндрической камере 1, а средство визуализации 4 над насосом 2. Кабель 3 содержит жилы для питания привода насоса 2, жилы съема информации со средства визуализации 4, а так же трубопровод, по которому жидкость с выкида насоса 2 поступает на дневную поверхность. Установка работает следующим образом.
На грузонесущем кабеле 3 осуществляется спуск установки таким образом, чтобы верхний открытый конец цилиндрической камеры 1 размещался на уровне нефти, отбираемой с поверхности воды.
После монтажа установки по команде, передаваемой через соответствующие жилы кабеля 3, производится запуск привода насоса 2. Насос 2 осуществляет отбор жидкости из внутренней полости цилиндрической камеры 1. При этом жидкость с выкида насоса 2 по напорному трубопроводу из состава кабеля 3 подается на устье. При понижении уровня жидкости в цилиндрической камере 1 через ее верхний конец во внутреннюю полость начинает поступать нефть, которая так же отбирается насосом 2. В процессе отбора средством визуализации 4 осуществляется контроль фазы, поступающей в цилиндрическую камеру 1. Информация, снимаемая средством визуализации 4, на дневную поверхность поступает через соответствующие жилы кабеля 3. При наступлении факта притока в цилиндрическую камеру 1 преимущественно водной фазы, фиксируемого с помощью средства визуализации 4, осуществляют останов работы привода насоса 2. При необходимости изменения уровня размещения верхнего открытого конца цилиндрической камеры 1 производится доспуск или подъем установки на грузонесущем кабеле 3. При этом в процессе такого спуска или подъема наличие или отсутствие нефтяной фазы на поверхности воды фиксируется с помощью средства визуализации 4.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет повысить эффективность работы установки для отбора нефти с поверхности воды за счет применения средства визуализации, позволяющего определять текущую фазу, отбираемую насосом, а так же снизить риск ее повреждения при монтаже за счет применения многофункционального грузонесущего кабеля.