Комбінований резервуар для дегазації та флотації
Формула / Реферат
1. Комбінований резервуар для дегазації і флотації, який включає по суті циліндричний вертикальний резервуар (1), тангенціально розташований вхідний отвір (2), щонайменше один вихідний отвір (3) для газу і нафти у верхній частині резервуара, вихідний отвір (4) для води, розміщений у нижній частині резервуара, і внутрішню концентричну циліндричну стінку, яка утворює зону флотації і дегазації між внутрішньою концентричною стінкою і стінкою резервуара у верхній частині резервуара, де концентрична циліндрична стінка виконана як внутрішній циліндр (10), який розміщений у верхній частині резервуара і залишає відкритий простір між вищезгаданим циліндром і верхом резервуара, а також включає вхідну спрямовуючу лопатку (11), яка розміщена між резервуаром (1) і внутрішнім циліндром (10) і залишає відкритий простір між внутрішнім циліндром (10) і вхідною спрямовуючою лопаткою (11), та засоби для встановлення спокійної течії навколо вихідного отвору (4) для води.
2. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній циліндр простягається приблизно на 2/3 вниз у резервуар.
3. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що вхідна спрямовуюча лопатка має спрямований вгору нахил приблизно 7°.
4. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що засіб для встановлення спокійної течії навколо вихідного отвору (4) для води має форму горизонтальної круглої плити (12) або відкритого донизу кільця навколо вихідного отвору (4) для води.
5. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за п. 1, що включає по суті циліндричний вертикальний резервуар (1), тангенціально розташований вхідний отвір (2), вихідний отвір (3) для газу і нафти, розміщений у верхній частині резервуара, вихідний отвір (4) для води, розміщений по суті в центрі нижньої частини, і по суті концентрично встановлену вертикальну першу перегородку (5), яка простягається від верхньої частини резервуара, залишаючи прохід для води в нижній частині резервуара і прохід для газу в верхній частині резервуара, і по суті концентричну, циліндричну вертикальну перегородку (6) з діаметром менше, ніж принаймні одна перегородка (5), яка тягнеться від нижньої частини резервуара, залишаючи прохід у верхній частині резервуара, та додатково включає вхідну спрямовуючу лопатку (11), розташовану в з'єднанні з вхідним отвором (2), залишаючи відкритий простір між вхідною лопаткою (11) і першою перегородкою (5).
6. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за п. 5, який відрізняється тим, що внутрішня перегородка (6) утворює розширення вихідного отвору (4) для води.
7. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 5-6, який відрізняється тим, що додатково включає сітчастий фільтр для затримання твердих частинок.
8. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за п. 7, який відрізняється тим, що внутрішня перегородка (6) виконана як вертикальний циліндричний сітчастий фільтр (7).
9. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 7-8, який відрізняється тим, що додатково включає вихідний отвір для твердої речовини, затриманої сітчастим фільтром (7).
10. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп.1-9, який відрізняється тим, що додатково включає вихідний отвір (8) для осаду, розташованого у найнижчій частині резервуара.
11. Застосування комбінованого резервуара для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 1-10 для відокремлення вуглеводневої нафти і газу від води.
12. Застосування за п. 11, яке відрізняється тим, що додатковий газ вдувають у воду, що надходить, яка включає вуглеводневу нафту і газ, перед надходженням у резервуар.
13. Застосування за будь-яким з пп. 11-12, яке відрізняється тим, що флокулянт додають у потік води, що надходить, перед надходженням у резервуар.
14. Застосування за будь-яким з пп. 11-13, яке відрізняється тим, що його здійснюють при видобутку нафти на рівні моря або на рівні морського дна.
15. Застосування за будь-яким з пп. 11-14, яке відрізняється тим, що його здійснюють в комбінації з фільтрувальною установкою, з'єднаною з вихідним отвором (4) для води резервуара.
16. Застосування за пп. 14 або 15, яке відрізняється тим, що його здійснюють для очищення води, з якої основна частина нафти і газу була попередньо видалена звичайними засобами.
Текст
1. Комбінований резервуар для дегазації і флотації, який включає по суті циліндричний вертикальний резервуар (1), тангенціально розташований вхідний отвір (2), щонайменше один вихідний отвір (3) для газу і нафти у верхній частині резервуара, вихідний отвір (4) для води, розміщений у нижній частині резервуара, і внутрішню концентричну циліндричну стінку, яка утворює зону флотації і дегазації між внутрішньою концентричною стінкою і стінкою резервуара у верхній частині резервуара, де концентрична циліндрична стінка виконана як внутрішній циліндр (10), який розміщений у верхній частині резервуара і залишає відкритий простір між вищезгаданим циліндром і верхом резервуара, а також включає вхідну спрямовуючу лопатку (11), яка розміщена між резервуаром (1) і внутрішнім циліндром (10) і залишає відкритий простір між внутрішнім циліндром (10) і вхідною спрямовуючою лопаткою (11), та засоби для встановлення спокійної течії навколо вихідного отвору (4) для води. 2. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній циліндр простягається приблизно на 2/3 вниз у резервуар. 3. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 1 - 2, який відрізняється тим, що вхідна спрямовуюча лопатка має спрямований вгору нахил приблизно 7°. 4. Комбінований резервуар для дегазації і флотації за будь-яким з пп. 1 - 3, який відрізняється 2 (19) 1 3 76437 4 11. Застосування комбінованого резервуара для 14. Застосування за будь-яким з пп. 11 - 13, яке відрізняється тим, що його здійснюють при видодегазації і флотації за будь-яким з пп. 1 -10 для відокремлення вуглеводневої нафти і газу від вобутку нафти на рівні моря або на рівні морського ди. дна. 12. Застосування за п. 11, яке відрізняється тим, 15. Застосування за будь-яким з пп. 11 - 14, яке відрізняється тим, що його здійснюють в комбіщо додатковий газ вдувають у воду, що надходить, яка включає вуглеводневу нафту і газ, перед нації з фільтрувальною установкою, з'єднаною з надходженням у резервуар. вихідним отвором (4) для води резервуара. 16. Застосування за пп. 14 або 15, яке відрізня13. Застосування за будь-яким з пп. 11 - 12, яке відрізняється тим, що флокулянт додають у потік ється тим, що його здійснюють для очищення воводи, що надходить, перед надходженням у резеди, з якої основна частина нафти і газу була попервуар. редньо видалена звичайними засобами. Даний винахід стосується розділення суміші, яка містить воду, рідину, що не змішується з водою, яка має густину меншу за воду, і газ, на ці компоненти. Зокрема, даний винахід стосується комбінованого резервуара для дегазації і флотації, який є особливо придатним для застосування в процесах розділення, в яких водна фаза, що містить нафту і газ, розділяється на ці компоненти. Винахід застосовний у багатьох галузях, які входять до нафтової промисловості, включаючи розвідку і видобуток нафти, переробку, транспортування, зберігання, очищення резервуарів і/або обладнання і т.д. У нафтовій промисловості видобуток сирої нафти включає викачування суміші нафти, газу і води з підземних родовищ. В усті свердловини звичайно відбувається початкове розділення, і сира нафта, яка все ще містить певну кількість газу і води, обробляється в одному або кількох сепараторах для додаткового видалення води і газу перш, ніж сира нафта готова до переробки. При видобутку нафти у відкритому морі водна фаза, одержувана після розділення в усті свердловини або в наступних сепараторах, звичайно зливається в море після очищення, яке включає часткове видалення газу, нафти, хімікатів і інших забруднень. В даний час це очищення здійснюється з Застосуванням великого обладнання, такого як сепаратори нафти/газу, резервуари для флотації, гідроциклонні установки і резервуари для дегазації, яке займає значну площу на експлуатаційних платформах. Зі старінням родовищ нафти часто можна спостерігати, що об'єм води, яка супроводжує нафту, стає набагато більшим і внаслідок цього продуктивність очищення води часто повинна бути збільшена для очищення все більшої кількості води. Крім того, все більше занепокоєння викликає забруднення, спричинене видобутком нафти в морі, особливо, коли видобуток нафти відбувається в зонах, які вважаються вразливими з екологічної точки зору, наприклад, в арктичних чи рибальських зонах. У нафтовій промисловості існують побоювання, що вимога значно нижчої межі зливу нафти може зробити неприбутковим видобуток нафти з ряду відомих родовищ, якщо розраховувати на обладнання, використовуване в даний час. Таким чином, представники нафтової промисло вості і влади доклали значних зусиль для того, щоб знайти способи за прийнятними цінами зменшити злив нафти під час її видобутку. На платформах для видобутку нафти, призначених для роботи в морі, зазвичай доступно дуже мало вільного місця. Тому існують дуже суворі обмеження до застосування доступного місця для встановлення нового обладнання, яке може бути необхідне для очищення все більшої кількості води, особливо, якщо потрібно враховувати вимоги охорони навколишнього середовища і зниження забруднення. Ще суворіші обмеженнями застосування вільного місця можуть застосовуватися, якщо планується видобуток нафти на рівні морського дна. У попередньому рівні техніки відомо багато сепараторів води, нафти і газу. У патенті США 4,424,068 описаний сепаратор і спосіб розділення суміші нафти, газу і води, яка може бути отримана з нафтової свердловини. Сепаратор має форму посудини, розділеної на сепараційні камери й обладнаної кількома перегородками і динамічним сепаратором, де суміш, що надходить, змінює напрямок кілька разів. Незважаючи на те, що сепаратор відомий уже протягом кількох років, він, здається, широко не використовувався. Крім того, оскільки сепаратор включає кілька камер і багато деталей, його технічне обслуговування вимагатиме багато часу, що може призвести до збитків, пов'язаних із зупинкою видобутку нафти. У патенті США 4,364,833 описаний сепаратор, у якому один сектор містить багато пластин, розташованих горизонтально і паралельно, щоб забезпечити з'єднання малих крапель нафти у великі краплі нафти, а другий сектор містить багато пластин, розташованих вертикально і паралельно, щоб дозволити великим краплям нафти, що утворилися, підніматися наверх, де вони утворюють шар нафти, який збирається. Оскільки сепаратор містить ряд вузьких проходів між паралельними пластинами, ці проходи схильні до закупорювання твердими тілами, які містяться у вхідному потоці, що може призводити до зупинки для очищення. У патенті США 3,797,203 описаний сепаратор, що містить ряд сит конічної форми, на поверхні яких малі краплі нафти з'єднуються з великими краплями нафти, які піднімаються наверх сепаратора, де вони можуть збиратися як нафтова фаза. У патенті WO 99/20873 описаний уловлювач 5 76437 6 для піску, який може встановлюватися на нафтошаючи прохід у верхній частині резервуара. вій свердловині для видалення важчих частинок, В іншому оптимальному варіанті втілення фінаприклад, піску, перед подальшою обробкою сильтрувальна установка, така як установка з адсоррої нафти. Пристрій має вхідний отвір на відносно бційним фільтром, з'єднана з вихідним отвором вузькій частині резервуара з просторим з'єднанкомбінованого резервуара для дегазації і флотації, ням з відносно розширеною частиною резервуара, і цей варіант втілення забезпечує дуже ефективне де осаджуються пісок і важкі частинки. й максимальне видалення вуглеводнів з води. Незважаючи на ряд відомих сепараторів води, Комбінований резервуар для дегазації і флонафти і газу, все ще існує потреба в удосконалетації згідно з винаходом особливо придатний для ному сепараторі води, нафти і газу з кращим подіочищення водної фази, яка надходить з устя сверлом фаз, який не вимагає багато місця, може бездловини або з наступних сепараторів, перед злиперервно працювати з низькими вимогами до ванням вищезгаданої водної фази в море на мортехнічного обслуговування і який може вироблятиських платформах з видобутку нафти. ся за помірною ціною. Таким чином, застосування комбінованого реЗ'ясувалося, що ці потреби можуть бути задозервуара для дегазації і флотації при видобутку волені шляхом застосування комбінованого резенафти є іншим переважним аспектом винаходу. рвуара для дегазації і флотації, який включає по Фіг.1 - схематичний вигляд у перерізі комбіносуті циліндричний вертикальний резервуар (1), ваного резервуара для дегазації і флотації згідно з тангенціально розташований вхідний отвір (2), винаходом, щонайменше один вихідний отвір (3) для газу і Фіг.2 - схематичний вигляд у перерізі комбінонафти, розміщений у верхній частині резервуара, ваного резервуара для дегазації і флотації згідно з вихідний отвір (4) для води, розміщений у нижній винаходом, обладнаного розміщеним у центрі сітчастині резервуара, і внутрішню концентричну частим фільтром (7) і вихідним отвором для осаду циліндричну стінку, яка утворює зону флотації і (8), який показує течію в резервуарі, дегазації між вищезгаданою внутрішньою концентФіг.3 - схематичний вигляд у перерізі комбіноричною стінкою і стінкою резервуара у верхній ваного резервуара для дегазації і флотації згідно з частині резервуара. винаходом, у якому внутрішній циліндр (10) розміВиявилося, що комбінований резервуар для щений по суті у верхній частині резервуара, залидегазації і флотації згідно з даним винаходом мошаючи відкритий простір між циліндром і верхом же здійснювати бажане відокремлення фази нафрезервуара, і тягнеться приблизно на 2/3 вниз у ти/газу від водної фази з надзвичайно високим резервуар. Резервуар також обладнаний вхідною ККД. При використанні для очищення води в пролопаткою (11) і горизонтальною круглою плитою цесі видобутку нафти залишки нафти і газу можуть (12), яка розміщена в нижній частині резервуара і видалятися з вихідної водної фази, забезпечуючи залишає відкритий простір між плитою і стінкою стічні води з дуже низьким вмістом вуглеводнів резервуара. одночасно з видаленням піску та інших твердих Фіг.4 - графік, що стосується експерименту, частинок. Крім того, хоча пропускна здатність реописаного в прикладі, який показує ефективність зервуара є дуже високою, він займає не дуже бакомбінованого резервуара для дегазації і флотації гато місця в порівнянні з кількістю очищеної води. згідно з винаходом. В одному оптимальному варіанті втілення внуВинахід ґрунтується на усвідомленні того фактрішня концентрична циліндрична стінка виконана ту, що флотація крапель нафти значно полегшуяк внутрішній циліндр, який розміщений у верхній ється одночасним підйомом пухирців газу. Вважачастині резервуара і залишає відкритий простір ється, що після того, як рідина, що надходить, в між вищезгаданим циліндром і верхом резервуара, резервуарі згідно з даним винаходом потрапляє до і також включає вхідну лопатку (11), яка розміщена спрямованого вгору спірального руху, легші комміж резервуаром (1) і внутрішнім циліндром (10) і поненти, такі як краплі нафти і пухирці газу, завдязалишає відкритий простір між внутрішнім циліндки обертанню спрямовуватимуться до центру рером (10) і вхідною лопаткою (11), і засоби для зервуара, поки не досягнуть внутрішньої встановлення спокійної течії навколо вихідного концентричної циліндричної стінки, де пухирці наотвору (4) для води. фти і пухирці газу зливатимуться і підніматимуться В іншому оптимальному варіанті втілення комвгору через меншу густину, ніж у навколишньої бінований резервуар для дегазації і флотації згідводи. но з винаходом включає по суті циліндричний верОдночасно пісок і інші важкі частинки, які мотикальний резервуар (1), тангенціально жуть бути захоплені сумішшю, що надходить, прирозташований вхідний отвір (2), вихідний отвір (3) тискаються до стінки резервуара (1) і опускаються для газу і нафти, розміщений у верхній частині вниз. резервуара, вихідний отвір (4) для води, розміщеТаким чином, згідно з винаходом зона флотаний по суті в центрі нижньої частини, і по суті конція і дегазації утворюється в просторі між резервуцентрично встановлену вертикальну першу переаром і внутрішньою концентричною циліндричною городку (5), яка тягнеться від верхньої частини стінкою в області від вхідного отвору і вище. резервуара, залишаючи прохід для води в нижній Вхідний отвір для води розташований по суті частині резервуара і прохід для газу у верхній частангенціально, щоб забезпечити обертальний рух тині резервуара, і по суті концентричну, циліндриводи в резервуарі. чну вертикальну внутрішню перегородку (6) з діаУ з'єднанні з вхідним отвором (2) для забрудметром менше, ніж перша перегородка (5), яка неної води може бути встановлена вхідна лопатка тягнеться від нижньої частини резервуара, зали(11). У цьому випадку вхідна лопатка є лопаткою, 7 76437 8 встановленою на стінці резервуара для спрямуодин з цих вихідних отворів може служити вихідвання води, що надходить, до висхідного спіральним отвором для газу, тоді як інший може служити ного потоку. Вхідна лопатка може бути короткою вихідним отвором для нафти. або довгою і займати від 30-330° довжини окружУ контексті даного винаходу термін "по суті ності резервуара, оптимально 90-300°, оптимальциліндричний" означає, що резервуар є в основніше 180-300° і найоптимальніше близько 270°. ному круглим, а верх і низ резервуара є плоскими Вхідна лопатка розміщена таким чином, щоб заабо закругленими. При використанні резервуар лишався відкритий простір між лопаткою (11) і внуустановлюють таким чином, щоб вісь циліндра трішньою концентричною циліндричною стінкою. була по суті вертикальною. Вода, що надходить, проходить уздовж лопатВ одному варіанті втілення винаходу, як покаки до кінця лопатки, де вода далі рухається за зано на Фіг.3, забезпечений комбінований резерпринципом вентилятора, де частина води буде вуар для флотації і дегазації з внутрішнім циліндповторно циркулювати по колу вздовж лопатки, ром (10), який розміщений у верхній частині тоді як інша частина води припиняє циркуляцію. резервуара і залишає відкритий простір між вищеЧастка повторно циркулюючої води в значній мірі згаданим циліндром і верхом резервуара, і резервизначається нахилом лопатки. Експериментальвуар також включає вхідну лопатку (11), яка розним шляхом було визначено, що придатний нахил міщена між резервуаром (1) і внутрішнім для лопатки знаходиться в межах 5-15°, в оптимациліндром (10) і залишає відкритий простір між льнішому варіанті - 5-10° і в найоптимальнішому вхідною лопаткою і внутрішнім циліндром, і гориприблизно 7°. При такому нахилі досягається призонтальну круглу плиту (12), що залишає прохід йнятна частка повторно циркулюючої води й однодля води між плитою і резервуаром. часно з цим не створюються великі перешкоди для Внутрішній циліндр (10) установлений так, щоб потоку. дозволити проходження нафти, газу і води вгорі Термін "у з'єднанні з вхідним отвором" ознациліндра. Циліндр може простягатися приблизно чає, що вхідна лопатка встановлена таким чином, на 1/2-3/4 вниз у резервуар, в оптимальному варіщо лопатка зустрічає воду, що надходить, і напраанті приблизно на 2/3 вниз у резервуар. вляє воду, що надходить, до висхідного спіральноСпіввідношення діаметра внутрішнього цилінго потоку. дра до резервуара може бути вибране в широких Вихідний отвір для води розміщений у нижній межах таким чином, щоб не було обмежене прочастині резервуара. Найкраще розміщати вихідний ходження води. В оптимальному варіанті вищезгаотвір у місці, де вода тече спокійно, щоб гарантудане співвідношення вибирається в межах від 0,3 вати, що краплини нафти або газу не будуть заходо 0,75, в оптимальнішому - від 0,4 до 0,6 і в найоплені через високу швидкість потоку. Може встаптимальнішому - приблизно 0,5. новлюватися засіб для створення спокійної течії В іншому варіанті втілення, як показано на навколо вихідного отвору, щоб уникнути захопФіг.1 і 2, забезпечений резервуар (1) із вхідним лення крапель нафти швидким потоком води. Цей отвором (2), розміщеним у нижній частині резерзасіб може бути сконструйований як горизонтальвуара. Вхідний отвір (2) установлений тангенціана кругла плита, що залишає відкритий простір між льно, що спричиняє обертання води, яка надхоплитою і резервуаром, якщо вихідний отвір розмідить, у резервуарі, як зображено на Фіг.2. Це щений по суті в центрі нижньої частини, або він обертання створює відцентрову силу, яка притисможе бути сконструйований як спрямоване донизу кає легші краплі нафти до перегородки (5), де вони відкрите кільце, яке забезпечує укриття для вихідзливаються, утворюючи великі краплі, які кінець ного отвору, якщо вихідний отвір розміщений як кінцем піднімаються і збираються нагорі рідини один або кілька вихідних отворів у нижній частині між стінкою резервуара і першою перегородкою збоку резервуара. (5). Звідси нафта видаляється через вихідний У залежності від розташування вихідного отвір для нафти і газу (3). отвору твердий матеріал, що опускається вниз Вода спрямовується вниз під першу перегорорезервуара, може утворювати осад. Осадження дку (5) і проходить нагору між вищезгаданою перосаду і твердого матеріалу в нижній частині резершою перегородкою і вихідним отвором (4) і/або вуара є невигідним, оскільки може бути знижена внутрішньою перегородкою (6). Вода піднімається розділювальна потужність резервуара. до певного рівня і витікає з резервуара через вихіЯкщо вихідний отвір для води (4) розміщений дний отвір (4). у найнижчій точці резервуара, твердий матеріал, Перегородки сконструйовані по суті як циліндщо опускається, в основному захоплюватиметься ри, відкриті на одному кінці, а на іншому кінці заводою, що витікає, і, таким чином, видалятиметькриті верхом або низом резервуара. ся, за умови, що вищезгаданий резервуар не обПерша перегородка (5) тягнеться від верха реладнаний будь-якими перегородками, що тягнутьзервуара і може розміщатися, утворюючи зазор ся знизу. Якщо вихідний отвір для води між вищезгаданою першою перегородкою (5) і розміщений у місці, яке дозволяє осадження осаверхом резервуара. Перша перегородка (5) може ду, бажано обладнати резервуар вихідним отвомати однаковий діаметр по всій висоті перегородром (8) для осаду. Вихідний отвір для осаду може ки, або вона може мати більший діаметр на нижбути розроблений для безперервного або періоньому кінці, щоб забезпечити максимальну частоту дичного видалення осаду. обертання рідини в зоні вхідного отвору. Може бути обладнаний один або кілька вихідВнутрішня перегородка (6) тягнеться від низу них отворів для нафти і газу. Якщо обладнано бірезервуара і в одному варіанті втілення утворена льше одного вихідного отвору для нафти і газу, подовженою частиною вихідного отвору для води 9 76437 10 (4). У комбінованому резервуарі для дегазації і родка (6) утворюється сітчастим фільтром (7), у флотації згідно з винаходом внутрішня перегородвипадку чого рівень води визначається швидкістю ка (6) забезпечує функцію водозливу для резервупотоку через сітчастий фільтр (7). ара, визначаючи рівень води в резервуарі. ВнутСітчастий фільтр зроблений, як звичайні сітчарішня перегородка (6) може бути утворена сті фільтри з застосуванням відомих матеріалів і випускною трубою (4), подовженою до бажаного конструкцій для сітчастих фільтрів, які відомі фахірівня води. вцю в даній галузі техніки. Бажано, щоб рівень води був визначений на У випадку комбінованого резервуара для дегатому самому рівні, що й вихідний отвір для нафти і зації і флотації, обладнаного внутрішньою перегогазу (3), щоб одержати безперервне видалення родкою (6) і центральним циліндричним сітчастим нафти і газу з резервуара, уникаючи скупчення, фільтром (7), резервуар зручно обладнаний вихідяке може призвести до зменшення потужності роним отвором для видалення матеріалу, затримазділення. ного сітчастим фільтром (не показаний на фігуМіж першою перегородкою (5) і внутрішньою рах), розміщеним у нижній частині поруч з перегородкою (6) можуть бути встановлені додатвихідним отвором (4) для стічних вод. кові перегородки, які оптимально кріпляться або в Фахівець у даній галузі техніки зрозуміє, що верхній, або в нижній частині резервуара. Такі пекомбінований резервуар для дегазації і флотації регородки змушують воду додатково рухатися згідно з винаходом може використовуватися для вгору і вниз по резервуару, що дозволяє виділити розділення на 2, 3 або 4 фази, де фази можуть більше газу з водної фази. бути вибрані з води, нафти, газу і твердих матеріКожна перегородка встановлюється з резералів, і де щонайменше одна з фаз є рідкою за вуарі в основному концентрично і має бути сконстумовами експлуатації. руйована таким чином, щоб дозволити прохоРозміри комбінованого резервуара для дегадження газу у верхньому кінці. зації і флотації можуть вибиратися в залежності Резервуар працює при низькому тиску, щоб від об'ємів води, призначеної для очищення. Під дозволити виділення газу з водної фази. Під низьчас експлуатації було виявлено, що тривалість ким тиском мається на увазі тиск нижче 10 бар, обробки в резервуарі рідини, що підлягає очищеннаприклад, менше 5 бар або навіть атмосферний ню, може вибиратися в межах від 5 до 300 секунд, тиск. При такому низькому тиску більшість газу в оптимальному варіанті 5-150 секунд, в оптимаутворюватиме пухирці в зоні навколо вхідного льнішому - 10-60 секунд, у ще більш оптимальноотвору (зона вхідного отвору), які, як і краплі нафму - 10 - 40 секунд. Конкретна оптимальна тривати, спрямовуватимуться до першої перегородки лість обробки становить приблизно 20 секунд. (5), де вони піднімаються наверх резервуара і газ Для комбінованого резервуара для дегазації і відводиться через вихідний отвір для нафти і газу. флотації згідно з винаходом ефективний об'єм Утворення і підйом пухирців газу в зоні вхіднофлотації може бути розрахований як об'єм просго отвору далі наслідує ефекти, створювані в тратору, обмеженого резервуаром (1), і висотою рідидиційних резервуарах для флотації, де підйом ни в резервуарі. Виходячи з тривалості обробки, пухирців доданого повітря призводить до поліпможе бути розрахована потужність резервуара, шення виділення нафти із суміші. Не бажаючи наприклад, резервуар з ефективним об'ємом флоособливо вдаватися в теорію, можна зазначити, тації 1м3 і тривалістю обробки рідини 20 секунд, що вважається, що утворення пухирців і наступний має потужність 180м3 на годину. підйом пухирців, що утворилися, в зоні вхідного Відношення висоти до діаметра резервуара отвору комбінованого резервуара для дегазації і може вибиратися в широких межах, в оптимальфлотації згідно з винаходом сприяє відзначеній ному варіанті - у межах від 1:1 до 4:1, в оптимальнадзвичайно високій ефективності розділення. нішому варіанті - від 1:1 до 2:1. Через позитивний вплив пухирців газу, що підФахівець у даній галузі техніки зможе добрати німаються, може бути корисно навіть вдувати доматеріали, використовувані для виготовлення редатковий газ у забруднену воду перед надходжензервуара, виходячи з фактичних умов планованого ням у комбінований резервуар для дегазації і застосування, таких як об'єми рідини, що підлягає флотації, якщо кількість газу у воді є низькою. Фаобробці, склад вищезгаданої рідини, вибраний хівець у даній галузі техніки зможе визначити оптиск, температура рідини і присутність можливих тимальну кількість газу в конкретному джерелі корозійних хімікатів у будь-якій з фаз суміші. забрудненої води, і визначити, чи може бути кориКомбінований резервуар для дегазації і флосним вдування газу для одержання бажаного рівня тації сконструйований таким чином, що всі поверочищення. хні є вертикальними або щонайменше мають круКомбінований резервуар для дегазації і флотий нахил, або піддаються впливу швидкого тації може бути обладнаний сітчастим фільтром потоку, що запобігає відкладенню твердих частидля видалення дрібних частинок, таких як асфальнок, за винятком поверхонь у секторах, призначетени, зі стічних вод. Сітчастий фільтр може розміних для збору твердих частинок і осаду, причому щуватися як невід'ємна частина в резервуарі як ці сектори також в оптимальному варіанті мають центральний циліндричний сітчастий фільтр (7), вихідні отвори для видалення цих матеріалів. Крім який утворює трубу навколо вихідного отвору (4), того, в резервуарі відсутні вузькі проходи. Отже, у він може встановлюватися нероз'ємно прямо на комбінованому резервуарі для дегазації і флотації вихідному отворі або як окрема деталь за межами згідно з винаходом немає місця, яке могло б легко резервуара, з'єднана з вихідним отвором. закупорюватися твердими матеріалами. Тому В одному варіанті втілення внутрішня перегокомбінований резервуар для дегазації і флотації 11 76437 12 може використовуватися безперервно без необженні високої пропускної здатності. хідності технічного обслуговування або тільки з Незважаючи на те, що комбінований резервумінімальною необхідністю. Необхідне технічне ар для дегазації і флотації був описаний головним обслуговування, таке як заміна циліндричного сітчином для використань при видобутку нафти, вичастого фільтра, якщо він установлений, може нахід не обмежується такими Застосуваннями, а легко виконуватися через верхню частину резерможе використовуватися в різних галузях промисвуара, яка в оптимальному варіанті сконструйоваловості, де здійснюється розділення рідкої суміші на як знімна. Таким чином, комбінований резервуводи, нерозчинної у воді рідини й газу. ар для дегазації і флотації згідно з винаходом має Нижче винахід описується за допомогою прикнадзвичайний запас міцності, тобто він може екслада, який не повинен вважатися таким, що обмеплуатуватися тривалі періоди часу без перерв, а жує винахід. невелика кількість призупинень, які можуть бути Приклади необхідні для технічного обслуговування, може Приклад 1 бути нетривалою. Комбінований резервуар для дегазації і флоВелика потужність у сполученні з малою затації, що відповідає Фіг.2, який має діаметр 500мм, йманою площею і запасом міцності комбінованого висоту 1200мм і ефективний об'єм флотації 125 резервуара для дегазації і флотації згідно з виналітрів, випробовувався на стоках водної фази пісходом робить його особливо придатним для заля другого етапу нафтового сепаратора на діючій стосування при видобутку нафти у відкритому моплатформі з видобутку нафти. Проби води містили рі, наприклад на платформах для видобутку різні кількості нафти і газу в межах, що дорівнюванафти. Крім того, він також добре підходить для ли приблизно 50-200мг вуглеводню на літр. Об'єм застосування при видобутку нафти на установках, всмоктуваної рідини коливався в межах від 1,8 до розташованих на морському дні, тому що в такому 9,5м3/год. місці вимоги до займаної площі можуть бути навіть Вода на виході містила приблизно 20мг вуглесуворішими, ніж на традиційних платформах для водню на літр чи менше, протягом більшості ексвидобутку нафти, а потреба в технічному обслугопериментів менше 20мг/л. Ефективність очищенвуванні може бути меншою. ня, розрахована як відсотковий вміст видаленого Добавки, такі як флокулянти, також можуть вуглеводню, становила протягом більшості експедодаватися у воду перед її надходженням у комбіриментів від 80 до 90%. нований резервуар для дегазації і флотації згідно Фактичні дані показані на Фіг.4, яка є графіком, з винаходом для поліпшення ефективності очищо показує концентрації вуглеводнів у вхідному і щення. вихідному потоках комбінованого резервуара для У процесі 3астосування комбінований резердегазації і флотації, виміряні через рівні проміжки вуар для дегазації і флотації згідно з винаходом часу протягом експерименту. звичайно зменшує вміст нафти в суміші нафти і Приклад 2 води до 20мг/л чи менше з кількох сотень мг/л, Комбінований резервуар для дегазації і флонаприклад, 200-800мг/л у воді, що надходить. тації був сконструйований по суті, як зображено на Промислові випробування (більше 150м3/год.) Фіг.3, і має такі розміри: показали, що кількість нафти може бути зменшена Висота 2530мм від кількох тисяч проміль до приблизно 10 проміль, Діаметр резервуара 1130мм а вода стає по суті вільною від газу. Діаметр внутрішнього циліндра приблизно В оптимальному варіанті втілення комбінова500мм ний резервуар для дегазації і флотації використоВнутрішній циліндр, що простягається прибливується в сполученні з фільтрувальною установзно на 2/3 вниз у резервуар. кою, в оптимальному варіанті Цей комбінований резервуар для дегазації і адсорбційного/абсорбційного типу, яка може додафлотації працював на повну потужність з об'ємом тково зменшити вміст нафти в стічних водах. Конвсмоктуваної рідини 150м3/год. кретною фільтрувальною установкою, придатною Установка використовувалася постійно без для такого сполучення, є фільтрувальна установперерв більше 6 місяців і вода на вході мала зака, описана в патентній заявці ЄС №00610080.4. бруднення приблизно 200-600 проміль вуглеводПри вмісті 400-800мг вуглеводнів на літр у суміші невої нафти і газу, а вода на виході містила 5-10 нафти, газу і води, звичайно може досягатися проміль. зменшення вмісту вуглеводню до менше ніж Це дослідження підтверджує високу пропускну 20мг/л після комбінованого резервуара для дегаздатність з високою ефективністю очищення по зації і флотації і подальше зменшення до 5мг/л чи суті без необхідності періодичних перерв для техменше після фільтрувальної установки при зберенічного обслуговування. 13 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76437 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCombined degassing and floatation tank
Назва патенту російськоюКомбинированный резервуар для дегазации и флотации
МПК / Мітки
МПК: B01D 17/02
Мітки: резервуар, дегазації, комбінований, флотації
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-76437-kombinovanijj-rezervuar-dlya-degazaci-ta-flotaci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Комбінований резервуар для дегазації та флотації</a>
Попередній патент: Модульний профілезгинальний стан
Випадковий патент: Привідний барабан стрічкового конвеєра