аппарат для обезвоживания нефти

Формула изобретения

Аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник, линии ввода эмульсии в зону нефти и в зону воды отстойника и линии вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, отличающийся тем, что он снабжен узлами стабилизации давления и/или стабилизации расхода эмульсии, установленными соответственно в линиях ввода эмульсии в зону нефти и в зону воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой подготовке нефти, а именно к ее обезвоживанию путем гравитационного отстаивания водонефтяной эмульсии.

Известен аппарат, включающий линии ввода и распределения эмульсии, не обеспечивающие попадание потока под промежуточный эмульсионный слой, непосредственно в промежуточный слой и в зону нефти, а также линии вывода нефти и воды из аппарата (авт.св. СССР N 763450, C 10 G 33/06).

Аппарат обладает низкими динамическими характеристиками и при постоянном качестве и количестве поступающей эмульсии необеспечивает стабильной работы. Наблюдается разбухание промежуточного слоя, вынос в нефтяную линию большого количества неразрушенных компонентов эмульсии, что отрицательно сказывается на последующих процессах подготовки нефти.

Известен также аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник, линии ввода эмульсии с распределителями потоков в зону нефти и в зону воды отстойника и линии обезвоженной нефти и отстоявшейся воды (авт.св. СССР N 702068, C 10 C 33/06).

Однако и это устройство не обеспечивает эффективной работы аппарата при пульсирующем поступлении эмульсии в отстойник. В этом случае через промежуточный эмульсационный слой проходит жидкость с резкопеременной скоростью, что приводит к нарушению структуры промежуточного слоя, забросу в зону нефти неразрушенных компонентов эмульсии, механических примесей, скапливающихся на границе раздела фаз промежуточный слой дренажная вода, и выносу их вместе с нефтью из отстойника. Это дестабилизирует работу отстойника, снижает его производительность и качество подготавливаемой нефти, приводит к нарушению последующих процессов подготовки нефти.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению производительности процесса обезвоживания нефти и качества подготавливаемой нефти при резкопеременной во времени загрузке аппарата исходной эмульсией. При осуществлении изобретения обеспечивается стабилизация гидродинамической нагрузки на поверхность раздела фаз.

Для этого аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник, линии ввода эмульсии в зону нефти и в зону отстойника и линии вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, снабжен узлами стабилизации давления и/или стабилизации расхода эмульсии, установленными соответственно в линиях ввода эмульсии в зону нефти и в зону воды.

Узлы стабилизации давления в линии ввода эмульсии в зону нефти и стабилизации расхода эмульсии в линии ввода эмульсии в зону воды, используемые порознь или в совокупности друг с другом, обеспечивают практически неизменный расход эмульсии, подаваемый в зону воды, т.е. под промежуточный слой. Практически весь дополнительный объем (расход) эмульсии поступает в зону нефти выше промежуточного слоя. В результате гидродинамическая нагрузка на промежуточный слой остается неизменной, поскольку все изменения объема воспринимаются зоной, расположенной над промежуточным слоем.

На фиг. 1-3 схематично изображены варианты выполнения аппарата для обезвоживания нефти.

Аппарат включает отстойник 1, линию 2 ввода исходной эмульсии и линии 3, 4 вывода соответственно обезвоженной нефти и отделившейся воды. Линия 2 разветвляется на линию 5 ввода эмульсии с распределителем 6 потока в зону 7 отстойника 1 и на линию 8 ввода эмульсии с распределителем 9 потока в зону 10 воды отстойника. Между зоной 7 нефти и зоной 10 воды в отстойнике 1 размещен промежуточный слой 11. В линии 5 ввода эмульсии в зону 7 нефти установлен узел 12 стабилизации давления, а в линии 8 ввода эмульсии в зону 10 воды установлен узел 13 стабилизации расхода эмульсии. В аппарате может быть использован только узел 12 стабилизации давления (фиг.1), или узел 13 стабилизации расхода эмульсии (фиг.2), или оба вместе (фиг.3). Узлы стабилизации давления и расхода могут быть представлены любыми известными конструкциями (Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике, т. VII, М. Наука, с. 248, с.277 (3727)).

Работа аппарата по обезвоживанию нефти осуществляется следующим образом. Исходная эмульсия, поступающая по линии 2, направляется по линии 5 в верхнюю часть, а по линии 8 в нижнюю часть отстойника 1. По линии 3 из отстойника 1 выводят обезвоженную нефть, а по линии 4 отделившуюся воду. В отстойнике 1 формируется три зоны зона 7 нефти, промежуточный слой 11 и зона 10 воды. Узел 12 стабилизации давления в линии 5 и/или узел 13 стабилизации расхода эмульсии в линии 8 обеспечивает распределение загрузки между вводами эмульсии в зону 7 нефти и в зону 10 воды таким образом, что перепад давления в линии 8 ввода эмульсии в зону 10 воды увеличивается (уменьшается) при увеличении (уменьшении) расхода в линии 8, а перепад давления в линии 2 ввода эмульсии в зону 7 нефти остается неизменным при изменении расхода в линии 2. Следовательно, при изменении режима загрузки отстойника 1, например при увеличении расхода эмульсии, происходит перераспределение загрузки таким образом, что расход эмульсии, подаваемой под промежуточный слой в зону 10 воды, остается практически неизменным и практически весь дополнительный объем (расход) эмульсии поступает в зону 7 нефти выше промежуточного слоя 11.

Эффективность аппарата тем выше, чем динамичнее поступление в него эмульсии.