Фильтрационный комплекс

Полезная модель относится к подготовке и закачке под высоким давлением больших объемов рабочего агента, например, воды в системах поддержания пластового давления или нефти при гидроструйной эксплуатации нефтяных скважин. Фильтрационный комплекс содержит толстостенные трубчатые корпуса с фильтрующими элементами, трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной жидкости, устройства для регулирования расхода и измерения давления жидкости и контроллер для автоматического управления электрооборудованием. К трубопроводу очищенной жидкости дополнительно подсоединена делительно-регулирующая установка, включающая входной делительный коллектор, автоматизированные регуляторы расхода жидкости, напорные выходные трубопроводы и расходомеры. В трубопровод исходной жидкости вмонтировано устройство для дозированной закачки ингибитора, а контроллер выполнен с возможностью автоматического управления всеми технологическими процессами фильтрационного комплекса одновременно. Обеспечивает не только бесперебойную очистку до требуемого качества, но и распределяете жидкости по заданной программе в трубопроводы с одновременным замером расхода и давления. 1 ил.

Полезная модель относится к подготовке и закачке под высоким давлением больших объемов рабочего агента, например, воды в системах поддержания пластового давления или нефти при гидроструйной эксплуатации нефтяных скважин.

Тщательная очистка закачиваемого в пласт рабочего агента, например, фильтрованием является обязательным условием для сохранения коллекторских свойств и увеличения нефтеотдачи пластов. Для того, чтобы свести к минимуму загрязнение рабочего агента механическими примесями с внутренних стенок разводящих трубопроводов, фильтр необходимо устанавливать в непосредственной близости от нагнетательных скважин Управляемое воздействие потока жидкости на пласт с помощью размещенного на кусте блока напорных гребенок с программно-регулируемым поддержанием пластового давления также способствует интенсификации нефтедобычи.

Известен фильтрационный комплекс, содержащий корпус с фильтрующими элементами, накопительную емкость в виде гидравлического аккумулятора, трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной воды с вентилями и манометрами, дополнительный трубопровод неочищенной воды с регулировочным вентилем, электроклапаном и таймером, соединенный посредством байпасного регулирующего вентиля с трубопроводом исходной воды (патент 2144422 РФ, B01D 63/00, опубл. 20.01.2000).

Недостатком известного фильтрационного комплекса является нарушение непрерывности процесса очистки воды во время регенерации, выполняемой с помощью гидравлического аккумулятора. Кроме того, для обеспечения большой пропускной способности фильтр должен иметь значительные размеры корпуса, что ограничивает величину допустимого рабочего давления жидкости.

Известно водораспределительное устройство, содержащее входной напорный трубопровод, образуемый патрубками автономных модулей, входные нагнетательные задвижки со сменными штуцерами в запорных органах, компенсирующие элементы, датчики расхода, выходные нагнетательные задвижки, дренажные задвижки и дренажный трубопровод, образуемый патрубками автономных модулей, аппаратурный блок и устройство защиты от коррозии оборудования (Патент РФ на полезную модель 10213, E21B 43/20, 1999).

Недостатком водораспределительного устройства является отсутствие системы очистки рабочего агента от механических примесей.

Известна автоматизированная делительно-регулирующая установка для высокого давления, содержащая входной делительный коллектор, напорные выходные водоводы, соединенные с коллектором через автоматизированные регуляторы расхода жидкости дискретного типа, расходомеры и контроллер (Патент РФ на полезную модель 49924, F04B 23/00, 2005).

Недостаток автоматизированной делительно-регулирующей установки состоит в том, что рабочий агент, распределяемый по скважинам, содержит частицы загрязнений различного происхождения.

Наиболее близким к заявляемому является фильтрационный комплекс, состоящий из толстостенных трубчатых корпусов с одним фильтрующим элементом в каждом, трубопроводов исходной, очищенной и неочищенной воды, соединенных коллекторами, устройств для регулирования расхода и измерения давления на трубопроводах, взаимодействующих друг с другом для поочередного создания внутри корпусов противотока очищенной воды, и контроллера для автоматического управления электрооборудованием (Патент РФ на полезную модель 68345, B01D 27/04, 2007).

Недостатком известного комплекса является отсутствие возможности распределения очищенного рабочего агента по скважинам и подверженность технологического оборудования коррозии.

Задачей настоящей полезной модели является создание многофункционального фильтрационного комплекса, сочетающего функции фильтра по подготовке рабочего агента до высокой степени чистоты, устройства для его программно-регулируемого распределения по скважинам и устройства для дозированной закачки в него ингибитора.

Указанный технический результат достигается тем, что фильтрационный комплекс, содержащий толстостенные трубчатые корпуса с фильтрующими элементами, трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной жидкости, устройства для регулирования расхода и измерения давления жидкости и контроллер для автоматического управления электрооборудованием, согласно полезной модели, дополнительно снабжен подсоединенной к трубопроводу очищенной жидкости делительно-регулирующей установкой, включающей входной делительный коллектор, автоматизированные регуляторы расхода жидкости, напорные выходные трубопроводы, расходомеры, и устройством для дозирования реагента в трубопровод исходной жидкости, а контроллер выполнен с возможностью автоматического управления всеми технологическими процессами фильтрационного комплекса одновременно.

Схема предлагаемого фильтрационного комплекса приведена на фиг.

Комплекс состоит из двух фильтровальных линий, в каждой из которых имеется, например, по три толстостенных трубчатых корпуса с фильтрующими элементами Ф₁, Ф₂, Ф₃ и Ф₄, Ф₅, Ф₆, обвязанные трубопроводами исходной Т_и1, Т_и2, очищенной Т_о1, Т _о2 и неочищенной жидкости T_н1, Т_н2 . Фильтрующие элементы Ф₁,Ф₆ могут иметь различную конструкцию и материальное исполнение, например, быть щелевыми из профилированной проволоки. Трубопроводы исходной жидкости Т_и1, Т_и2 снабжены задвижками дисковыми ЗД₁, ЗД₃ , клапанами с электроприводами КВД₁, КВД₂ и датчиками давления ДД₁, ДД₃, трубопроводы очищенной жидкости T_о1, Т_о2 - задвижками дисковыми ЗД₂, ЗД₄ и датчиками давления ДД₂, ДД₄, а трубопроводы неочищенной жидкости T_н1, Т_н2 - клапанами запорно-регулирующими проходными КЗРП₁, КЗРП₂ и кранами шаровыми КШ₁, КШ₂.

Трубопроводы очищенной жидкости T_о1, Т_о2, а также байпас Т _бп подсоединены к входному делительному коллектору К делительно-регулирующей установки, содержащей напорные выходные трубопроводы Т_вых1 ,Т_вых6, на которых установлены клапаны запорно-регулирующие проходные КЗРП₃,КЗРП₈, краны шаровые КШ₃,КШ₈, расходомеры РМ₁,РМ₆ и датчики давления ДД₅,ДД₁₀. К трубопроводам исходной жидкости Т _и1, Т_и2 подведено устройство для дозированной закачки ингибитора УДР. Датчики давления ДД₁,ДД₁₀ вмонтированы в трубопроводы с помощью вентилей ВН₁ВН₁₀, а манометр MH₁ на входе в фильтрационный комплекс снабжен вентилем ВН₁₁.

Контроллер (не показан) обеспечивает управление клапанами с электроприводами КВД₁, КВД₂, КВД₃ и клапанами запорно-регулирующими проходными КЗРП₁, КЗРП₂ , вмонтированными в трубопроводы исходной Т_и1, Т _и2, очищенной Т_о1, Т_о2 и неочищенной жидкости T_н1, Т_н2 и байпас Т_бп , а также клапанами запорно-регулирующими проходными КЗРП ₃,КЗРП₈ в напорных выходных трубопроводах T _вых1,Т_вых6 в зависимости от показаний датчиков давления ДД₁,ДД₁₀ и расходомеров РМ₁,РМ₆. Кроме того, контроллер регулирует программируемую закачку ингибитора.

Фильтрационный комплекс работает следующим образом. Исходная жидкость с механическими загрязнениями под высоким давлением, регистрируемым манометром MH₁ , поступает на вход фильтровального комплекса. Здесь же в исходную жидкость с помощью устройства УДР осуществляется закачка ингибитора в количестве, определяемом расходом жидкости. С помощью работающих в автоматическом режиме клапанов с электроприводами КВД₁ и КВД₂ жидкость подается в один из трубопроводов исходной жидкости, например, Т_и1, а затем распределяется по трубчатым корпусам с фильтрующими элементами Ф₁ , Ф₂, Ф₃. В режиме фильтрации задвижки дисковые ЗД₁,ЗД₄ находятся в открытом положении и закрываются лишь при проведении ремонтных работ на фильтровальных линиях.

Жидкость фильтруется через щелевые фильтрующие элементы, при этом содержащиеся в ней механические примеси, размер которых превышает ширину щели, задерживаются перед щелью. Очищенная жидкость попадает в трубопровод очищенной жидкости Т_о1 и по нему достигает входного делительного коллектора Кд делительно-регулирующей установки.

При открытых шаровых кранах КШ ₃,... КШ₈ жидкость распределяется по регуляторам расхода, роль которых выполняют клапаны запорно-регулирующие проходные КЗРП₃,КЗРП₈, размещенные в напорных выходных трубопроводах Т_вых1,Т_вых6. Контроллер регулирует проходное сечение в клапанах КЗРП₃,КЗРП₈ в зависимости от показаний датчиков давления ДД₅,ДД₁₀, расходомеров РМ₁,РМ₆ и технологической карты, обеспечивая тем самым заданный расход жидкости на выходе из трубопроводов Т _вых1,Т_вых6.

По мере загрязнения щелевых фильтрующих элементов Ф₁, Ф₂, Ф₃ в трубчатых корпусах возрастает перепад давления на первой фильтровальной линии в целом, который фиксируется датчиками давления ДД ₁ и ДД₂. Сигнал от датчиков поступает в программируемый контроллер, где происходит его обработка. При достижении перепадом давления критического значения в контроллере формируются команды на открытие клапана КВД₂ в трубопроводе исходной жидкости Т_И2 второй фильтровальной линии и на закрытие клапана КВД₁ на первой фильтровальной линии, а также на открытие клапана запорно-регулирующего проходного КЗРП₁ в трубопроводе неочищенной жидкости Т_н1.

После этого очистка жидкости начинается на второй фильтровальной линии с помощью фильтрующих элементов Ф₄, Ф₅, Ф ₆ в трубчатых корпусах. При этом часть очищенной жидкости поступает внутрь загрязненных фильтрующих элементов Ф₁ , Ф₂, Ф₃ и противотоком вымывает накопленные примеси, которые по трубопроводу неочищенной жидкости Т_н1 через кран шаровый КШ₁ отправляются в дренаж для последующей утилизации. Промывка фильтрующих элементов Ф ₁, Ф₂, Ф₃ контролируется по времени или объему прокаченной жидкости. По завершению промывки с контроллера поступает сигнал на закрытие клапана запорно-регулирующего проходного КЗРП₁ в трубопроводе неочищенной жидкости Т_н1 .

Очищенная на второй фильтровальной линии жидкость по трубопроводу Т_о2 попадает во входной делительный коллектор К_д делительно-регулирующей установки, в которой распределяется описанным выше образом по напорным выходным трубопроводам Т_вых1,Т_вых6.

Промывка фильтрующих элементов Ф₄, Ф₅, Ф₆ в трубчатых корпусах после их загрязнения выполняется также, как для фильтрующих элементов Ф₁, Ф₂, Ф₃.

В случае возникновения нештатной ситуации на обеих фильтровальных линиях поток жидкости отводится с помощью клапана с электроприводом КВД₃ на байпасную линию Т_бп, соединенную с делительным коллектором К_д.

Таким образом, предлагаемый фильтрационный комплекс обеспечивает не только бесперебойную очистку жидкости до требуемого качества, но и ее распределение по заданной программе через коллектор на трубопроводы с одновременным замером расхода и давления, а также придание ей специальных свойств за счет введения реагента.

Фильтрационный комплекс, содержащий толстостенные трубчатые корпуса с фильтрующими элементами, трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной жидкости, устройства для регулирования расхода и измерения давления жидкости и контроллер для автоматического управления электрооборудованием, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен подсоединенной к трубопроводу очищенной жидкости делительно-регулирующей установкой, включающей входной делительный коллектор, автоматизированные регуляторы расхода жидкости, напорные выходные трубопроводы, расходомеры, и устройством для дозированной закачки ингибитора, вмонтированным в трубопровод исходной жидкости, а контроллер выполнен с возможностью автоматического управления всеми технологическими процессами фильтрационного комплекса одновременно.