УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ШЛАМА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель может быть использована в нефтедобывающей промышленности при строительстве скважин для утилизации отходов бурения.
Из уровня техники известно устройство для переработки нефтяных шламов по авторскому свидетельству СССР №1789275, содержащая бункер с установленными внутри него нагревательными элементами и люком, сообщенным с корпусом шнекового транспортера. На выходе из корпуса последнего выполнено отверстие, перекрытое редукционным клапаном. Корпус транспортера выполнен перфорированным, а под ним расположен сборник с кварцевым фильтром. Установка работает следующим образом. Нефтяной шлам подают в бункер, где его нагревают до температуры 80-100°С. Под действием собственного веса смесь перемещается через люк бункера в шнековый транспортер, где при ее сжатии тяжелые смолы и асфальтены оседают на твердых частицах шлама, создавая низкокачественный асфальт. Жидкая фракция (нефть) стекает через кварцевый фильтр в сборник.
Из заявки Японии №2003-236306, опубликованной 26.08.2003, известен фильтровальный аппарат для очистки нефтезагрязненных жидкостей. Аппарат содержит установленный по центральной оси корпуса фильтр, в который загружают жидкость, требующую очистки. Проходя через фильтр, который производит первоначальную очистку путем улавливания наиболее крупных частиц, жидкость попадает во внутреннюю поверхность корпуса, где нефтесодержащие фракции за счет собственного веса поднимаются вверх и удаляются через патрубок, установленный в верхней части корпуса, а водный осадок оседает на дно корпуса и выводится через патрубок, установленный в нижней части корпуса.
Эксплуатация вышеуказанных устройств непосредственно на прилегающих к буровым установкам территориях представляется
затруднительной в виду наличия в их конструкциях движущихся частей или требующих периодической замены фильтров и, как следствие, повышает затраты на плановое обслуживание и ремонт. Предлагаемая полезная модель направлена на лишение указанных недостатков и технический результат, который может быть получен при ее реализации, заключается в упрощении конструкции установки и процесса ее эксплуатации.
Для достижения поставленного результата по одному из вариантов предлагаемой полезной модели установка для переработки нефтяного шлама состоит из двух емкостей, соединенных между собой в верхних частях посредством трубопровода, одна из емкостей служит для ее заполнения нефтяным шламом, а вторая - для разделения его на фракции, при этом в верхней и нижней частях второй емкости выполнены патрубки, служащие, соответственно, для вывода нефтесодержащей и водной фракций.
По второму варианту установка состоит из трех емкостей, соединенных между собой посредством трубопроводов, одна из которых служит для заполнения ее нефтяным шламом, вторая - для утилизации нефтесодержащей фракции шлама, третья - для утилизации водной, при этом первая емкость соединена со второй в верхних частях, с третьей - в нижних, а в верхней части второй и третьей емкостей выполнены патрубки для вывода, соответственно, нефтесодержащей и водной фракций.
Принцип работы установки по всем вариантам основан на отстаивании шлама и дальнейшем выводе и утилизации продуктов отстоя. В общем случае по продольной оси емкости для нефтяного шлама установлена загрузочная труба, выходной конец которой расположен на некотором расстоянии от дна емкости. Шлам через трубу равномерно поступает в емкость, постепенно заполняя весь ее объем, при этом происходит оседание песка, грунта и т.п. примесей на дно емкости. Образующийся осадок в последующем удаляют из емкости через люк, выполненный в нижней ее части на некотором расстоянии от дна. Последующее течение процесса переработки зависит от варианта используемой установки.
Исходя из первого варианта шлам, по мере заполнения емкости, поднимается до ее верхней части, которая посредством трубопровода, например перелива, соединена с верхней частью второй емкости, в которую и переливается шлам. Во второй емкости нефтяная составляющая шлама, за счет меньшего по отношению к водной составляющей веса, всплывает на поверхность, концентрируется в верхней части второй емкости и сливается из нее через патрубок, выполненный в верхней ее части. Высота расположения патрубка выбирается исходя из размеров емкости и плотности исходного шлама. Для ускорения процесса отделения нефтяной фракции возможно также осуществлять незначительный нагрев шлама во второй емкости, например, посредством установки внутри емкости нагревательных элементов. Очевидно, что температура нагрева должна быть значительно ниже температуры воспламенения нефти. Кроме того, целесообразно выполнять в этом случае вторую емкость открытой, для исключения вероятности скапливания в емкости продуктов испарения нефти. Водная составляющая шлама концентрируется в нижней части емкости и выводится через патрубок, выполненный в ее нижней части, на некотором расстоянии от дна емкости. Кроме того, мелкие частицы примесей, не осевшие в первой емкости, оседают на дно второй, образуя осадок, в дальнейшем также удаляемый из емкости через соответствующий люк.
По второму варианту в первой емкости, помимо оседания примесей на дно, происходит первичное фракционирование шлама, в результате которого нефтяная составляющая за счет меньшего по отношению к водной составляющей веса, всплывает на поверхность, концентрируется в верхней части емкости, которая посредством, например, перелива соединена с верхней частью второй емкости, в которую и переливается нефтяная составляющая. Во второй емкости происходит заключительная стадия отстоя, в результате которой нефтяная фракция всплывает на поверхность и удаляется из емкости через патрубок, выполненный в верхней ее части на соответствующей высоте. В нижней своей части первая емкость соединена
посредством трубопровода с третьей емкостью, в которую и переливается водная фракция шлама. В третьей емкости происходит окончательный отстой водной фракции, которая в дальнейшем выводится из емкости посредством патрубка. Полученная таким образом вода пригодна для дальнейшего использования в технических нуждах. В нижней части второй и третьей емкостей могут быть выполнены люки, служащие для удаления осадка, образующегося при оседании более мелких частиц, не осевших на дно первой емкости.
Оба варианта реализации установки предусматривают сооружение на некотором расстояния от основания трапа, служащего для визуального наблюдения обслуживающим персоналом за процессом отстоя, а также возможности доступа к верхним патрубкам.
Предлагаемые установки отличаются простотой конструкции и не требует применения квалифицированной рабочей силы при монтаже и эксплуатации. Очевидно также и такое их преимущество, как возможность эксплуатации на открытом воздухе, без предварительной (за исключением сооружения фундаментов для емкостей) подготовки местности для монтажа.