способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство для его осуществления

Классы МПК:E21B43/12 способы или устройства для регулирования потока добываемой жидкости или газа в скважинах или к скважинам
C02F1/04 дистилляцией или испарением
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Ишалов Владимир Янович (RU),
ФРЕНКЕЛЬ Вячеслав (US)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-07-16
публикация патента:

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована при приготовлении солевого раствора для глушения скважин при их освоении и ремонте, а также в других отраслях народного хозяйства, в частности в коммунальном хозяйстве для целей поливания улиц для предотвращения гололеда, при изготовлении различных рассолов для получения и/или консервирования пищевых продуктов и других объектов и применений. Обеспечивает снижение удельных энергозатрат при концентрировании раствора, повышение производительности процесса, снижение коррозионной агрессивности растворов, повышение экологической безопасности процесса, повышение удобства обслуживания и возможностей автоматизации. Сущность изобретения: по способу отбирают исходный жидкостно-солевой раствор в виде исходного водно-солевого раствора природного происхождения и/или его полуфабриката с содержанием растворенных солей, обеспечивающих его начальную плотность в заданных пределах. Очищают его от газовых и/или механических, и/или минеральных, и/или биологических примесей. Подготовленный таким образом раствор последовательно концентрируют в заданное количество стадий. Увеличивают концентрацию и плотность раствора в процессе каждой до промежуточного значения, которое выбирают в заданных пределах. Для осуществления каждой из стадий концентрируемый раствор последовательно пропускают через конструктивно взаимосвязанные, подключенные к насосам высокого давления блоки обратного осмоса. Эти блоки составлены из емкостей концентрата и пермеата и разделены мембранами обратного осмоса. На каждой стадии, используя явление обратного осмоса, повышают концентрацию водно-солевого раствора. В каждой емкости концентрата используют давление в пределах 30-190 атм в интервале времени, в течение которого промежуточную плотность увеличивают до достижения конечного значения плотности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142

Формула изобретения

1. Способ изготовления жидкостно-солевого раствора, по которому отбирают исходный жидкостно-солевой раствор в виде исходного водно-солевого раствора природного происхождения и/или его полуфабриката с содержанием растворенных солей, обеспечивающих его начальную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач в пределах

1,0001 г/см3 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 начспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,140 г/см3,

и очищают его от газовых, и/или механических, и/или минеральных, и/или биологических примесей, подготовленный таким образом раствор последовательно концентрируют в N стадий, количество которых выбирают в пределах 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, увеличивают концентрацию и плотность раствора в процессе каждой i-й стадии, где 1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 iспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, до промежуточного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i, которое выбирают в пределах

1,01способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)/(способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,09,

где конечную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон выбирают в пределах

1,05 г/см 3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 конспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,20 г/см3,

для осуществления каждой из указанных стадий концентрируемый раствор последовательно пропускают через N конструктивно взаимосвязанных, подключенных к насосам высокого давления блоков обратного осмоса, составленных из емкостей концентрата и пермеата, разделенных соответственно мембранами обратного осмоса, на каждой осуществляемой i-стадии, используя явление обратного осмоса, повышают концентрацию водно-солевого раствора в i-емкости концентрата, для чего в каждой i-емкости концентрата используют давление в пределах 30-190 атм в интервале времени, в течение которого промежуточную плотность увеличивают до значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i и так далее до достижения конечного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон плотности.

2. Способ по п.1, по которому исходный водно-солевой раствор, представляющий собой пластовую или технологическую воду с содержанием солей ионов щелочных и щелочноземельных металлов и плотностью 1,005-1,050, очищают от посторонних примесей, постадийно концентрируют с помощью метода обратного осмоса до плотности 1,050-1,14 г/см3 при числе стадий концентрирования N, значение которого выбирают в качестве округленного до целого числа значения отношения

способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р, при 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12,

где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 A - увеличение плотности раствора в данном процессе;

способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р - эмпирическое среднее эффективное повышение плотности на каждом следующем блоке установки обратного осмоса,

затем доводят до заданной плотности в интервале значений 1,10-1,20 г/см3 добавлением солей щелочных и/или щелочноземельных металлов при выполнении соотношения

1,05способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В)/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Вспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,35,

где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В - повышение плотности раствора на стадии доведения до заданной плотности.

3. Способ по п.1, по которому исходный полуфабрикат жидкостно-солевого раствора с начальным содержанием C1 растворенных солей очищают до достижения содержания в нем газовых С2, и/или механических С3 , и/или биологических C4, и/или минеральных С 5 примесей, каждое из которых выбирают в пределах

1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (C1+C2+C3+C4 +C5)/C1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,05.

4. Устройство изготовления жидкостно-солевого раствора, содержащее функционально и/или конструктивно взаимосвязанные между собой узел подачи и перекачивания растворов, узел очистки исходного раствора, технологические емкости и комплексный узел получения заданной плотности солевого раствора, выполненный в виде установки обратного осмоса, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 A, и составленный из N блоков концентрирования раствора, где 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, а также установки доведения раствора до заданной плотности, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В, при выполнении соотношения

1,05способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В)/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Вспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,35

и N, выбранном в качестве округленного до целого числа значения отношения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р, где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р - эмпирическое среднее эффективное повышение удельной плотности раствора на каждом следующем блоке установки обратного осмоса.

https://klimatika-shop.ru канальный блок кондиционирования: кондиционеры канальные.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для приготовления солевого раствора для глушения скважин при их освоении и ремонте, а также в других отраслях народного хозяйства, в частности в коммунальном хозяйстве для целей поливания улиц для предотвращения гололеда, при изготовлении различных рассолов для получения и/или консервирования пищевых продуктов и других объектов и применений.

Известен способ глушения нефтяных и газовых скважин, включающий приготовление жидкости глушения в виде солевого раствора требуемой плотности и заливку его в скважину, отличающийся тем, что солевой раствор требуемой плотности готовят в опреснительной установке, при этом на ее вход подают отфильтрованную исходную сеноманскую воду от водозабора, а требуемую плотность солевого раствора на выходе из опреснительной установки достигают путем увеличения времени выпарки или выполнением выпарки в несколько этапов (патент РФ 2122629, МПК Е21В 43/12, C02F 1/04).

Недостатками указанного способа являются высокие энергозатраты на концентрирование раствора методом выпаривания, а также многостадийность и продолжительность процесса.

Для приготовления солевого раствора известно также применение устройства (узла), которое содержит емкости для гидродинамического перемешивания солевого раствора, шламовые насосы, трубопроводы и отличается тем, что снабжен дробилкой соли, загрузочным конвейером, дополнительными емкостями для хранения раствора соли оптимальной плотности, для запаса технической и горячей воды, емкостями блока химизации, отдельной емкостью для сбора шлама, соединенными трубопроводами через шламовые насосы с емкостями гидродинамического перемешивания солевого раствора, трехплунжерным насосом для дозированной подачи химреагентов в подготовленный солевой раствор, причем трубопровод подачи чистой воды в солевой раствор снабжен электроклапаном, а трубопровод выдачи готового солевого раствора имеет массовый расходомер (патент РФ 2264249, МПК B01F 1/00).

Недостатками указанного устройства являются необходимость использования привозных химических реагентов для получения раствора, в частности хлоридов натрия, магния и кальция, снижение вследствие этого экологической безопасности, а также низкая производительность процесса. Кроме того, использование привозных реагентов дорого и повышает стоимость всего процесса ремонта скважин.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ получения раствора глушения скважин из минерализованной пластовой воды методом выпаривания, отличающийся тем, что выпаривание производят в две ступени, причем на первой стадии выпаривают 75-85% исходной воды, к полученному рассолу добавляют исходную воду в соотношении (0,5-1,5):(0,5-1,5), а затем выпаривают раствор смешения до получения рассола заданной плотности, преимущественно 1,2 г/см3 (патент РФ 2107030, МПК C02F 1/04).

Основными недостатками указанного способа (способа-прототипа) являются высокие удельные энергозатраты, составляющие по данным, приведенным в патенте до 50 кВт*ч/м3 при получении концентрата плотностью 1,2 г/л и низкая производительность процесса, которая при мощности 50 кВт*ч может составлять (по литературным данным и нашим оценкам) 80-120 кг выпаренной воды (пара) в час. Необходимость работы с горячими соляными растворами диктует повышенные требования к коррозионной стойкости материалов устройств, используемых в данном способе, повышение требований техники безопасности, затрудняет обслуживание и автоматизацию процесса.

Решаемой задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков и достижение практического, технического результата в отношении значимого повышения эффективности процесса, а именно:

- снижение удельных энергозатрат при концентрировании раствора,

- повышение производительности процесса,

- снижение коррозионной агрессивности растворов,

- повышение экологической безопасности процесса, повышение удобства обслуживания и возможностей автоматизации, в том числе формирования жидкостно-солевой заглушки для нефтегазовой скважины.

Решение поставленной задачи достигается в заявляемом изобретении использованием для получения жидкостно-солевого раствора способа, согласно которому отбирают исходный жидкостно-солевой раствор в виде исходного водно-солевого раствора природного происхождения и/или его полуфабриката с содержанием растворенных солей, обеспечивающих его начальную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач в пределах

1,0001 г/см 3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 начспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,140 г/см3,

и очищают его от газовых, и/или механических, и/или минеральных, и/или биологических примесей, подготовленный таким образом раствор последовательно концентрируют в N стадий, количество которых выбирают в пределах 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, увеличивают концентрацию и плотность раствора в процессе каждой i-й стадии, где 1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 iспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12 до промежуточного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i, которое выбирают в пределах

1,01способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)/(способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,09,

где конечную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон выбирают в пределах

1,050 г/см3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 конспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,200 г/см3,

для осуществления каждой из указанных стадий обогащаемый раствор последовательно пропускают через N конструктивно взаимосвязанных, подключенных к насосам высокого давления блоков обратного осмоса, составленных из емкостей концентрата и пермеата, разделенных соответственно мембранами обратного осмоса, на каждой осуществляемой i-стадии, используя явление обратного осмоса, повышают концентрацию водно-солевого раствора в i-емкости концентрата, для чего в каждой i-емкости концентрата используют давление в пределах 30-190 атм в интервале времени, в течение которого промежуточную плотность увеличивают до значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i, и так далее до достижения конечного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон плотности.

Заявляемое изобретение является техническим решением, т.к. представляет собой способ, т.е. процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств, а именно процесс осуществляется над материальным объектом - раствором с помощью различных материальных устройств - специальных установок и физических воздействий - давления.

Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в нефтегазодобывающей отрасли и других отраслях народного хозяйства, например коммунальном хозяйстве, и использует:

- пластовые и природные воды в тех формах, использование которых известно;

- устройства обратного осмоса, применение которых также известно.

Следует также заметить, что и назначение заявленного изобретения является актуальным и востребованным.

Заявленная совокупность существенных признаков позволяет решить задачу повышения эффективности процесса получения жидкостно-солевого раствора для глушения скважин, что выражается в достижении следующих технических характеристик:

1. Снижение удельных энергозатрат при концентрировании жидкостно-солевого раствора для глушения скважин до плотности 1,20 г/л.

Энергозатраты на получение концентрата плотностью 1,12 г/л составляют 0,6 кВт*ч/м 3, а при получении концентрата плотностью 1,20 г/л составляют 1,0-1,2. Таким образом, эффективность заявляемого способа в отношении удельных энергозатрат по сравнению со способом-прототипом К произвпрзаявл повышается в 42-50 раз, где Езаявл и Епр - удельные энергозатраты процесса получения концентрированного раствора соответственно по заявляемому способу и способу прототипу в кВт*ч/м3 (по данным прототипа Епр=50 кВт*ч/м3 при получении концентрата плотностью 1,2 г/л);

2. Повышение производительности процесса при концентрировании жидкостно-солевого раствора для глушения скважин до плотности 1,20 г/л.

При указанных выше энергозатратах (п.1) производительность процесса соответственно составляет 2,1 м3/ч и 1,8-1,9 м 3/ч. Таким образом, эффективность заявляемого способа в отношении производительности по сравнению со способом-прототипом Dпроизв=Fзаявл/Fпр повышается в 15-26 раз, где Fзаявл и Fпр - производительность процесса получения концентрированного раствора соответственно по заявляемому способу и способу-прототипу в м3/ч (по литературным и нашим данным Епр=0,08-0,12 м 3/ч при получении концентрата плотностью 1,2 г/л);

3. Снижение коррозионной агрессивности растворов.

Проведение процесса получения жидкостно-солевого раствора для глушения скважин при температурах окружающей атмосферы, а не при температуре кипения солевого раствора (более 100°С) резко повышает коррозионную стойкость конструкционных материалов установок и аппаратуры, используемых в процессе;

4. Повышение безопасности процесса, повышение удобства обслуживания и возможностей автоматизации.

Так как в процессе не используются горячие и кипящие агрессивные жидкости, то резко повышается надежность работы аппаратуры, расширяется возможность автоматизации, поскольку не требуется специальной защиты датчиков, повышается безопасность и удобство обслуживания процесса персоналом.

В обоснование вышеприведенных параметров процесса приводим следующие экспериментальные данные, сведенные в таблицу 1.

Таблица 1
№ , п/пспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач NДавление в емкости концентрата, атм iспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i Заданное значение способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон Примечание
11,0001 125 11,03 1,05Не удалось выйти на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
20,0001 230 21,03 1,05Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
31,14 8190 71,18 1,20Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
41,14 14190 71,22 1,30Не удалось выйти на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
51,12 480 31,18 1,20Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
61,05 880 71,16 1,20Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
71,05 660 51,09 1,12Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон

Выше перечисленная совокупность существенных признаков, позволяющая достичь заявленного технического результата не известна из уровня техники, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с получением заявленного технического результата. Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Отличительными существенными признаками заявляемого изобретения являются:

- выбор, в качестве исходного продукта, раствора природного происхождения и/или его полуфабриката с содержанием растворенных солей, обеспечивающих его начальную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач, в пределах 1,0001 г/см3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 начспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,14 г/см3, что расширяет возможность использования природных вод различного происхождения, в том числе и пластовых, а также позволяет использовать их полуфабрикаты с повышенной плотностью,

- очищение раствора от газовых, и/или механических, и/или минеральных, и/или биологических примесей, что также расширяет возможности использования раствора,

- последовательное концентрирование (обогащение) в N стадий, количество которых выбирают в пределах 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, увеличивают концентрацию и плотность раствора в процессе каждой i-й стадии, где 1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 iспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12 до промежуточного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i, которое выбирают в пределах 1,01способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)/(способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i)способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,09,

где конечную плотность способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон выбирают в пределах 1,05 г/см3 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 конспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,20 г/см3,

для осуществления каждой из указанных стадий обогащаемый раствор последовательно пропускают через N конструктивно взаимосвязанных, подключенных к насосам высокого давления блоков обратного осмоса, составленных из емкостей концентрата и пермеата, разделенных соответственно мембранами обратного осмоса, на каждой осуществляемой i-стадии, используя явление обратного осмоса, повышают концентрацию водно-солевого раствора в i-емкости концентрата, для чего в каждой i-емкости концентрата используют давление в пределах 30-190 атм в интервале времени, в течение которого промежуточную плотность увеличивают до значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 i и так далее до достижения конечного значения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон плотности.

Последнее позволяет выбирать оптимальные режимы проведения процесса для получения заданной плотности раствора, а именно количество стадий и давление, что значительно повышает эффективность процесса.

Из современного уровня техники не известно, что применение указанной совокупности отличительных существенных признаков способно положительно влиять на достижение заявленного технического результата.

С другой стороны, использование указанной совокупности существенных признаков для получения жидкостно-солевого раствора для глушения скважин также не следует для специалистов явным образом из уровня техники, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники, и/или общих знаний специалиста.

Полезными модификациями описанного выше заявляемого способа является способ, согласно которому исходный водно-солевой раствор, представляющий собой пластовую или технологическую воду с содержанием солей ионов щелочных и щелочноземельных металлов и плотностью 1,005-1,050, очищают от посторонних примесей, постадийно концентрируют с помощью метода обратного осмоса до плотности 1,050-1,14 г/см3 при числе стадий (ступеней) концентрирования N, значение которого выбирают в качестве округленного до целого числа значения отношения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р при 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12,

где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А - увеличение плотности раствора в данном процессе, а способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р - эмпирическое среднее эффективное повышение плотности раствора на каждом следующем блоке установки обратного осмоса, и затем доводят до заданной плотности в интервале значений 1,10-1,20 г/см3 добавлением солей щелочных и/иди щелочноземельных металлов при выполнении соотношения

1,05способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В)/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Вспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,35,

где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В - повышение плотности раствора на стадии доведения до заданной плотности.

Другой полезной модификацией заявляемого способа является способ, по которому исходный полуфабрикат жидкостно-солевого раствора с начальным содержанием C1 растворенных солей очищают до достижения содержания в нем газовых С2, и/или механических С3, и/или биологических С4, и/или минеральных С5 примесей, каждое из которых выбирают в пределах 1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (C1+C2+C345)/C1способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,05.

Обе модификации являются частными случаями использования основного способа, направленными на усиление эффекта изобретения, расширение его возможностей и удобства применения, являются техническим решением, т.к. представляет собой способ, т.е. процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств, а именно применение раствора в определенной форме по отношению к субъекту и в силу известности материальных средств и объектов, промышленно применимы.

В обоснование вышеприведенных параметров процесса приводим следующие экспериментальные данные, полученные при давлении в блоках обратного осмоса, равным 60 атм и сведенные в таблицу 2.

Таблица 2
№ п/пспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 нач, г/см3 (C1+C2+C34 5)/C1 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А, г/см3 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р, г/см3 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В, г/см3 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон, г/см3 Примечание
11,003 1,0612 0,1370,01 -1,14 Не удалось выйти на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
21,005 1,0512 0,1350,01 -1,14 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
31,05 1,055 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 0,02 - 1,14Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
41,005 1,022 0,0450,02 -1,05 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
51,05 1,004 0,70,02 -1,12 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
61,05 1,0014 0,110,008 -1,16 Не удалось выйти на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон
71,005 1,024 0,0750,02 0,021,10 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон. Доведение до заданной плотности осуществляли добавками хлористого натрия.
81,05 1,023 0,050,02 0,021,12 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон. Доведение до заданной плотности осуществляли добавками хлористого магния.
91,14 1,02- -- 0,061,20 Выход на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон. Доведение до заданной плотности осуществляли добавками хлористого кальция.
101,14 1,02- -- 0,081,22 Не удалось выйти на заданный параметр способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 кон. Доведение до заданной плотности осуществляли добавками хлористого кальция.

Для осуществления вышеописанного способа в заявляемом изобретении предлагается устройство изготовления жидкостно-солевого раствора, содержащее функционально и/или конструктивно взаимосвязанные между собой узел подачи и перекачивания растворов, узел очистки исходного раствора, технологические емкости и комплексный узел получения заданной плотности солевого раствора, выполненный в виде установки обратного осмоса, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А и составленный из N блоков концентрирования раствора, где 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, a также установки доведения раствора до заданной плотности, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В, при выполнении соотношения 1,05способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В)/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Вспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,35 и N, выбранном в качестве округленного до целого числа значения отношения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р, где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р - эмпирическое среднее эффективное повышение удельной плотности раствора на каждом следующем блоке установки обратного осмоса.

Блок-схема описанного устройства приведена на чертеже.

Обозначения, использованные на чертеже:

I - технологические емкости,

Ia - накопительная емкость исходного раствора,

Iб - накопительная емкость очищенного раствора,

Iв - накопительная емкость концентрата;

II - узел подачи и перекачивания растворов;

III - узел очистки исходного раствора;

IV - комплексный узел получения заданной плотности солевого раствора,

1, 2, 3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12 - блоки концентрирования установки обратного осмоса,

13 - установка доведения раствора до заданной плотности.

Действие устройства осуществляется следующим образом.

Исходный водно-солевой раствор природного происхождения и/или его полуфабрикат поступает из накопительной емкости (Iа) с помощью насосов, установленных в блоке узла подачи и перекачивания растворов (II) на узел очистки исходного раствора (III), очищенный раствор с помощью насосов (II) передается для концентрирования в комплексный узел получения заданной плотности солевого раствора (IV), где проходит концентрирования сначала на блоках обратного осмоса (1, 2, 3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12), а затем в установке доведения раствора до заданной плотности (13), полученный концентрат подается с помощью насосов узла подачи и перекачивания растворов (II) в накопительную емкость (Iв) и затем на глушение скважины. В случае необходимости получения растворов для глушения плотностью 1,050-1,14 г/см3 концентрат подается сразу в накопительную емкость (Iв) после блоков обратного осмоса (1, 2, 3способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12), минуя установку доведения раствора до заданной плотности (13).

Обоснованием параметров, указанных в описании данного устройства, служат данные, приведенные в таблице 2.

Указанное устройство является техническим решением, т.к. состоит из материальных элементов-конструкций и промышленно применимо в отраслях народного хозяйства, прежде всего в нефтегазодобывающей отрасли, т.к. состоит из технических средств (элементов устройства), опробованных в промышленности. В качестве установки доведения раствора до заданной плотности можно использовать установки гидродинамического перемешивания, различные перемешивающие устройства и емкости с мешалками.

Из уровня техники не известно применение устройств с описанными существенными признаками, позволяющими получать жидкостно-солевой раствор с плотностью до 1,2 г/см 3 при значительной экономии энергозатрат в 42-50 раз и повышении производительности процесса в 15-26 раз (см. более подробное описание на стр.4-5). При этом также повышается надежность работы устройства, за счет снижения агрессивности солевых растворов и улучшаются условия обслуживания и состояние техники безопасности. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».

Отличительными существенными признаками заявляемого устройства является уникальная компоновка, сочетание его элементов, позволяющая достичь заявленного технического результата, а также комплексный узел получения заданной плотности солевого раствора, выполненный в виде установки обратного осмоса, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А и составленный из N блоков концентрировании раствора, где 2способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Nспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 12, а также установки доведения раствора до заданной плотности, с возможностью повышения ею плотности раствора на величину способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В, при выполнении соотношения 1,05способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 (способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А+способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 В)/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Вспособ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 1,35 и N, выбранном в качестве округленного до целого числа значения отношения способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 А/способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р, где способ изготовления жидкостно-солевого раствора и устройство   для его осуществления, патент № 2441142 Р - эмпирическое среднее эффективное повышение удельной плотности раствора на каждом следующем блоке установки обратного осмоса.

Из уровня техники не известно применение совокупности указанных существенных признаков, а также комплексного узла с целью получения заявленного технического результата, а значит заявляемое устройство соответствует требованиям изобретательского уровня, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники и не следует для специалистов явным образом из уровня техники.

Примеры.

Пример 1

В качестве исходного водно-солевого раствора природного происхождения используют сеноманскую пластовую воду плотностью 1,015 г/см3, данную воду очищают путем фильтрования до уровня содержания примесей, соответствующему равенству соотношения (C1+C2+C345)/C1=1,02, где

C1 - содержание растворенных солей в исходном растворе, г/л,

С2 - содержание газовых примесей в исходном растворе, г/л,

С3 - содержание механических примесей в исходном растворе, г/л,

С4 - содержание биологических примесей в исходном растворе, г/л,

С5 - содержание минеральных примесей в исходном растворе, г/л.

Затем очищенный раствор подают на блоки установки обратного осмоса для концентрирования под давлением 190 атм, где осуществляют 8 ступеней концентрирования на восьми блоках установки, полученный на выходе из восьмого блока концентрат имел плотность 1,20 г/л. Данный раствор направляют на глушение нефтяной скважины.

Пример 2

В качестве исходного водно-солевого раствора природного происхождения используют сеноманскую пластовую воду плотностью 1,015 г/см 3, данную воду очищают путем фильтрования до уровня содержания примесей, соответствующему равенству соотношения (C1 +C2+C345)/C 1=1,02, где

C1 - содержание растворенных солей в исходном растворе, г/л,

C2 - содержание газовых примесей в исходном растворе, г/л,

С3 - содержание механических примесей в исходном растворе, г/л,

С4 - содержание биологических примесей в исходном растворе, г/л,

С5 - содержание минеральных примесей в исходном растворе, г/л.

Затем очищенный раствор подают на блоки установки обратного осмоса для концентрирования под давлением 60 атм, где осуществляют 4 ступени концентрирования на четырех блоках установки, полученный на выходе из четвертого блока концентрат имел плотность 1,12 г/л. Данный раствор подают на блок установки доведения раствора до заданной плотности, где осуществляется концентрирование раствора путем растворения в нем хлористого кальция до плотности 1,16 г/л. Полученный раствор направляют на глушение нефтяной скважины.

Таким образом, все вышеуказанные совокупности существенных признаков способа и устройства изготовления жидкостно-солевого раствора взаимосвязано и целенаправленно решают поставленную задачу и обеспечивают достижение указанных технических результатов.

Класс E21B43/12 способы или устройства для регулирования потока добываемой жидкости или газа в скважинах или к скважинам

устройство для регулирования расхода флюида -  патент 2529316 (27.09.2014)
скважинная установка -  патент 2529310 (27.09.2014)
способ разработки многопластового нефтяного месторождения -  патент 2528305 (10.09.2014)
способ эксплуатации скважин, расположенных в зоне водонефтяного контакта -  патент 2527422 (27.08.2014)
способ снижения водопритока в горизонтальный ствол скважины трещинно-порового коллектора -  патент 2527413 (27.08.2014)
устройство для одновременно-раздельной эксплуатации пластов (варианты) -  патент 2526080 (20.08.2014)
устройство для оценки технического состояния установок электроцентробежных насосов в процессе эксплуатации -  патент 2525094 (10.08.2014)
способ разработки неоднородного месторождения наклонными и горизонтальными скважинами -  патент 2524800 (10.08.2014)
механизм для активирования множества скважинных устройств -  патент 2524219 (27.07.2014)
устройство для одновременно-раздельной добычи флюида из двух пластов скважины (варианты) -  патент 2524075 (27.07.2014)

Класс C02F1/04 дистилляцией или испарением

способ очистки водного потока, поступающего после реакции фишера-тропша -  патент 2511362 (10.04.2014)
способ очистки водного потока, выходящего после реакции фишера-тропша -  патент 2507163 (20.02.2014)
способ очистки водного потока, поступающего из реакции фишера-тропша -  патент 2502681 (27.12.2013)
устройство для термодистилляционной очистки воды -  патент 2499769 (27.11.2013)
способ обработки водного потока, поступающего из реакции фишера-тропша -  патент 2480415 (27.04.2013)
способ обработки водного потока из реакции фишера-тропша посредством ионообменной смолы -  патент 2478578 (10.04.2013)
способ очистки жидких радиоактивных отходов и установка для его осуществления -  патент 2477538 (10.03.2013)
аппарат мгновенного испарения для получения обессоленной воды -  патент 2463255 (10.10.2012)
термоэлектрический опреснитель морской воды -  патент 2448909 (27.04.2012)
опреснительная установка и устройство для выработки электроэнергии (варианты) -  патент 2442719 (20.02.2012)

Наверх