резервуар для предварительного сброса воды

Формула изобретения

Резервуар для предварительного сброса воды, содержащий патрубки ввода жидкости, отвода частично обезвоженной нефти и сброса воды, распределительное устройство ввода жидкости, устройство для забора частично обезвоженной нефти и воды, регулятор уровня границы раздела нефть - вода, отличающийся тем, что распределительное устройство ввода жидкости размещено по вертикальной оси внутри резервуара на высоте границы раздела нефть - вода и выполнено в виде циклонной головки с колпаком, устройство для забора частично обезвоженной нефти выполнено в виде стояка труб с открытыми концами на высоте верхнего уровня жидкости в резервуаре, распределенными симметрично и равномерно по его сечению, а также снабжено распределительным устройством для ввода горячей нефти в виде системы труб с отверстиями, симметрично и равномерно расположенными по сечению резервуара на высоте границы раздела нефть - вода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к области подготовки нефти на промыслах, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях при подготовке нефти к переработке.

На пунктах подготовки нефти широкое применение находят вертикальные цилиндрические резервуары, которые используются для накопления продукции скважины и предварительного сброса воды. Сброс максимального количества воды до установок подготовки нефти имеет большое экономическое значение, приводит к уменьшению затрат на реагент, тепло и электроэнергию.

В связи с этим такие резервуары стремятся оборудовать различными устройствами.

Так в работе [Н.М. Байков, Г.Н. Позднышев, Р.И. Мансуров, Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. М., Недра, 1981, стр. 100-103] описан резервуар, оборудованный специальными распределительными устройствами для ввода жидкости, отбора частично обезвоженной нефти и сброса воды. В резервуаре с помощью сифонного или специального регулирующего устройства поддерживают уровень границы раздела нефть-вода на определенной высоте.

Недостатком оборудованного таким образом резервуара для предварительного сброса воды является малая эффективность процесса отстоя, так как расположение распределителей при вводе жидкости и заборных устройств при выводе жидкостей не обеспечивает оптимальный режим отстоя. Сохраняются застойные зоны внутри резервуара, возникают движения жидкости, противодействующие процессу отстоя.

Задачей данного технического решения является повышение эффективности процесса отстоя эмульсии в резервуаре путем создания условий для ускорения процесса отстоя.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном резервуаре для предварительного сброса воды, содержащем патрубки ввода жидкости, отвода частично обезвоженной нефти и сброса воды, распределительное устройство ввода жидкости, устройство для забора частично обезвоженной нефти и воды, регулятор уровня границы раздела нефть-вода, распределительное устройство ввода жидкости размещено по вертикальной оси внутри резервуара на высоте границы раздела нефть и вода и выполнено в виде циклонной головки с колпаком, устройство для забора частично обезвоженной нефти выполнено в виде стояка труб с открытыми концами на высоте верхнего уровня жидкости в резервуаре, распределенными симметрично и равномерно по его сечению, а также снабжено распределительным устройством для ввода горячей нефти в виде системы труб с отверстиями, симметрично и равномерно расположенными по сечению резервуара на высоте границы раздела нефть-вода.

Циклонная головка обеспечивает тангенциальный выход жидкости, способствует разделению нефти и воды в момент поступления эмульсии в резервуар под колпаком.

Подача эмульсии на границе раздела нефть-вода ускорят процесс отстоя, так как разделенная в потоке вода поступает непосредственно в слой воды, а нефть - в слой нефти, при этом устраняется дополнительное перемешивание нефти и воды. В резервуаре организуется движение жидкости в соответствии с направлением движения при отстое.

Отбор частично обезвоженной нефти с верхней точки через несколько труб, расположенных симметрично по сечению резервуара и на одной высоте, устраняет движение жидкости в резервуаре, направленное только к одной точке, которая мешает процессу отстоя и образует застойные зоны.

Симметричный и распределенный по сечению ввод горячей нефти на уровне границы раздела нефть-вода позволяет эффективно и ускоренно прогревать только нефтяной слой, что улучшает условия отстоя капелек воды в нефтяной более вязкой среде.

Конструктивное исполнение резервуара для предварительного сброса воды приведено на чертеже.

Резервуар для предварительного сброса воды состоит из резервуара 1, патрубка 2 для ввода жидкости, циклонной головки с колпаком 3, патрубком 4 с распределенным заборником 5 для отвода воды, патрубка 6 со стояками труб 7 для отвода частично обезвоженной нефти, патрубка 8 с распределительным устройством 9 для подвода горячей нефти.

Резервуар для предварительного сброса воды работает следующим образом.

Продукция скважины после отделения свободного газа поступает в резервуар 1 по патрубку 2 и циклонную головку с колпаком 3. При этом за счет тангенциальных сил начинают разделяться нефть и вода, выходя из колпака нефть распределяется в нефтяной части, а вода - в водной части на уровне границы раздела нефть-вода. При этом в резервуаре за счет энергии поступающей жидкости возникает только вращательное движение вокруг вертикальной оси резервуара и вертикальное движение в направлении движения отстоя. Создаются условия для отстоя воды в нефтяной части и выделения нефти из водной части жидкости в резервуаре.

Отстоявшаяся вода удаляется по патрубку 4, куда вода поступает через распределенный заборник 5 в нижней части резервуара, размещенный симметрично и равномерно по сечению резервуара. Такое расположение заборника обеспечивает забор воды из разных точек, устраняя застойные зоны в водной части резервуара. При этом уровень границы раздела нефть-вода поддерживается на постоянном заданном уровне любым известным способом.

Частично обезвоженная нефть удаляется из резервуара 1 по патрубку 6 со стояками труб 7. Открытые концы стояков труб размещены на верхнем уровне нефтяной части на одной и той же высоте, симметрично распределенными по сечению резервуара. Такое размещение стояков труб 7 устраняет застойные зоны в нефтяной части и не вызывает турбулентные движения, мешающие процессу отстоя воды из нефтяной части.

Горячая нефть для подогрева нефтяного слоя подается по патрубку 8 распределительного устройства 9 в нижнюю часть нефтяного слоя. При этом тепло расходуется для подогрева высоковязкой нефтяной части. Распределение горячей нефти по сечению резервуара способствует быстрому прогреву нефтяного слоя и ускоренному отстою воды.

Привязка места подачи жидкости в резервуар, ввода горячей нефти с уровнем границы раздела нефть-вода требует поддержания границы раздела нефть-вода на постоянной высоте в резервуаре. Это условие достигается использованием известного устройства - гидрозатвора на линии сброса воды из резервуара.

Предлагаемое внутреннее оборудование резервуара для предварительного сброса воды не требует больших затрат, но позволяет решить поставленную задачу сброса максимального количества воды перед аппаратами подготовки нефти, сокращения расхода реагентов, тепла, электроэнергии при подогреве нефти.