отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки нефтесодержащей пластовой воды

Формула изобретения

Отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки нефтесодержащей пластовой воды, включающий горизонтальную цилиндрическую емкость, разделенную перегородками на отсеки, подводящий пластовую воду трубопровод с распределителем воды, размещенным выше уровня раздела фаз нефть-вода, и трубопровод отвода очищенной воды, отличающийся тем, что отстойник разделен на отсеки - входной, предварительного и окончательного отстаивания, которые разделены перегородками, одна из них выполнена глухой с возможностью прохождения потока ниже ее, при этом нижний край этой перегородки выполнен зубчатым, другая выполнена в виде блока осадителей, представляющих собой наклонные параллельные пластины, расположенные под углом друг к другу и перекрывающие рабочее сечение емкости, распределитель воды установлен во входном отсеке, под ним друг под другом размещены распределитель нефти, к которому присоединен трубопровод подачи нефти для создания гидрофобного фильтра, и массообменная насадка, кроме того, к перегородке, выполненной глухой, и к блоку осадителей присоединены трубопроводы отвода газа и нефти соответственно, которые соединены с нефтегазосборником, причем распределитель воды и распределитель нефти выполнены перфорированными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки пластовой воды от нефти и механических примесей, извлекаемых вместе с добываемой нефтью.

Известен отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки пластовых вод. Он включает емкость, подводящий загрязненную воду трубопровод с распределителем, находящимся выше уровня раздела фаз нефть-вода, т.е. в слое нефти, трубопроводы для отвода отделенной нефти и очищенной воды, регуляторы уровня раздела фаз [Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. М., Недра, 1977, с.133].

Недостатком такого отстойника является невысокая эффективность работы гидрофобного слоя нефти вследствие того, что подаваемая вода не распределяется по всему его объему.

Наиболее близким к заявляемому является отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки нефтесодержащей пластовой воды, включающий горизонтальную цилиндрическую емкость, подводящий загрязненную воду трубопровод с распределителем воды, размещенным выше уровня раздела фаз нефть-вода, трубопроводы для отвода отделенной нефти и очищенной воды, при этом он снабжен перегородками, разделяющими емкость на отсеки, соединенные друг с другом последовательно трубопроводами с распределителями воды в гидрофобном слое нефти, кроме того, перегородки выполнены снизу глухими, а верхние их края не доходят до верха емкости и расположены ступенчато с размещением на ступеньках гидрофобного слоя [патент РФ № 2094081, кл. В01 17/028, опубл. 27.10.97].

Недостатком устройства является невысокая эффективность работы отстойника вследствие образования и накопления промежуточного слоя по всей границе раздела фаз, а также отсутствие системы постоянного отвода нефти, загрязняемой улавливаемым механическими примесями.

Задача изобретения - повышение эффективности очистки нефтесодержащей пластовой воды от нефти.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки нефтесодержащей пластовой воды от нефти за счет постоянного обновления гидрофобного фильтра путем подачи свежей нефти.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном отстойнике с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки нефтесодержащей пластовой воды, включающем горизонтальную цилиндрическую емкость, разделенную перегородками на отсеки, подводящий пластовую воду трубопровод с распределителем воды, размещенным выше уровня раздела фаз нефть-вода, и трубопровод отвода очищенной воды, особенность заключается в том, что отстойник разделен на отсеки - входной, предварительного и окончательного отстаивания, которые разделены перегородками, одна из которых выполнена глухой с возможностью прохождения потока ниже нее, при этом нижний край этой перегородки выполнен зубчатым, другая - выполнена в виде блока осадителей, представляющих собой наклонные параллельные пластины, расположенные под углом друг к другу и перекрывающие рабочее сечение емкости, распределитель воды установлен во входном отсеке, под ним друг под другом размещены распределитель нефти, к которому подсоединен трубопровод подачи нефти для создания гидрофобного слоя, и массообменная насадка, кроме того, к перегородке, выполненной глухой, и к блоку осадителей присоединены трубопроводы отвода газа и нефти соответственно, которые соединены с нефтегазосборником, а распределитель воды и распределитель нефти выполнены перфорированными.

Размещение распределителя воды во входном отсеке и размещение под ним расположенных друг под другом распределителя нефти и массообменной насадки способствуют повышению эффективности очистки нефтесодержащей пластовой воды от нефти за счет того, что распределитель нефти обеспечивает равномерную подачу свежей нефти в массообменную насадку, которая, благодаря развитой поверхности, способствует интенсивному взаимодействию жидкостей.

Присоединение к распределителю нефти трубопровода подачи свежей нефти обеспечивает постоянное обновление гидрофобного фильтра, что предотвращает образование промежуточного слоя на границе раздела фаз нефть-вода.

Выполнение нижней части перегородки зубчатой способствует плавному перетеканию через нее удаляемой нефти, что предотвращает ее унос с потоком воды.

На чертеже представлен отстойник с жидкостным гидрофобным фильтром для очистки нефтесодержащей пластовой воды.

Отстойник выполнен в виде горизонтальной цилиндрической емкости 1, разделенной перегородками 2 и 3 на отсеки - входной, предварительного и окончательного отстаивания. Перегородка 2 выполнена глухой с возможностью прохождения потока ниже нее, при этом нижний край этой перегородки выполнен зубчатым. Перегородка 3 выполнена в виде блока осадителей, представляющих собой наклонные параллельные пластины, расположенные под углом друг к другу и перекрывающие рабочее сечение емкости. Во входной отсек подведен трубопровод подачи воды 4, переходящий в распределитель воды 5, представляющий собой перфорированную трубу. Под ним расположены друг под другом распределитель нефти 6 и массообменная насадка 7. К распределителю нефти 6 подсоединен трубопровод 8 подачи свежей нефти для создания гидрофобного слоя, а к перегородке 2 и блоку осадителей 3 присоединены трубопроводы отбора газа 9 и нефти 10 соответственно, которые соединены с нефтегазосборником 11. Нефтегазосборник снабжен трубопроводом отвода газа и нефти 12. С низа отстойника отходит трубопровод 13 отвода очищенной воды. В отсеке окончательного отстаивания установлен регулятор уровня 14 нефть-вода.

Отстойник работает следующим образом.

Пластовая вода подается во входной отсек емкости 1 через трубопровод 4 подачи воды и распределитель воды 5, который обеспечивает равномерное распределение подаваемой воды в гидрофобном слое нефти этого отсека. Вода из распределителя воды проходит через гидрофобный слой нефти, создаваемый путем регулярной подачи свежей нефти через трубопровод 8, распределитель нефти 6, и массообменную насадку 7. При этом распределенные в воде капли нефти и механические примеси задерживаются на поверхности массообменной насадки в гидрофобном слое нефти. Далее вода подвергается дополнительной очистке в блоке осадителей, на пластинах которого осаждаются и укрупняются капли нефти и механические примеси. Укрупненные капли нефти всплывают в отсеке окончательного отстаивания, собираются в нефтегазосборнике 11 и периодически удаляются. Затем из нефтегазосборника нефть возвращается в технологический процесс. Вода, очищенная до заданных значений содержания нефти и механических примесей в ней, удаляется из отстойника по трубопроводу 13. Выделившийся во входном отсеке из воды газ по трубопроводу отбора газа 9 и избыток нефти по трубопроводу отбора нефти 10 собираются в нефтегазосборнике и периодически удаляются. Поддержание в емкости 1 уровня нефть-вода обеспечивается регулятором уровня 14.

Изобретение находит промышленное применение при очистке нефтесодержащей пластовой воды на многих нефтедобывающих предприятиях, например ОАО «Сургутнефтегаз», ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь».