Устройство для первичной обработки нефти

Полезная модель относится к оборудованию для разделения нефтегазоводяной эмульсии (сырой нефти) на составляющие ее компоненты (чистую нефть, газ и воду) в процессе нагрева и отстоя, может использоваться в нефтяной и химической промышленности. Устройство представляет собой горизонтальную емкость, в нагревательной камере которой расположены нагревательные трубы, полукольцевой кожух и наклонный жолобообразный сливной лоток, расположенный над трубами, совместно устраняющие вредную вертикальную рециркуляцию вниз части нагретой эмульсии. В однотрубном варианте сливной лоток расположен вверху, смещен вбок относительно нагревательной трубы и имеет меньшую высоту одной из боковых стенок. В отстойной камере расположены переливные перегородки, коалессцирующие насадки и наклонный сливной лоток с порогом очищенной нефти. Устройство повышает эффективность и надежность работы за счет устранения рециркуляции эмульсии в нагревательной камере и снижения накипеобразования на нагреватель-трубах.

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому для разделения нефтегазо-водяных эмульсий (сырой нефти) на составляющие ее компоненты (чистую нефть, газ и воду) в процессе нагрева и отстоя, может использоваться в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Известно устройство для обезвоживания нефти, применяемое в промысловых условиях, содержащее емкость, разделенную перегородкой на камеры нагрева и отстоя, снабженную штуцерами ввода эмульсии и вывода очищенной нефти, газа и воды, нагревательными трубами, заключенными в кожух, в нижней части которого выполнена перфорированная пластина, а также вертикальным переливом нагретой эмульсии для окончательного разделения нефти и воды путем отстаивания [1].

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для обезвоживания нефти, в котором вертикальная поперечная перегородка выполнена кольцевой и образует камеры нагрева и отстоя эмульсии, снабженные штуцерами ввода добываемой нефти и вывода очищенной нефти, газа и воды, а также нагревательными трубами в трубчатом кожухе, в нижней части которого выполнена перфорация. Подаваемая нефть всплывает через слой отделившейся пластовой воды, нагревается на трубах, частично разделяется и поступает во внутреннюю часть кожуха, затем переливается через поперечную перегородку в отстойную часть для окончательного разделения нефти, газа и воды путем отстаивания [2].

Недостатками известных устройств является низкая эффективность обезвоживания, необходимость установки сложных регуляторов уровней воды в камерах нагрева и отстоя, малый срок службы нагревательных труб в связи со значительной рециркуляцией сверху вниз нагретой эмульсии с большим количеством свободной пластовой воды, содержащей соли, приводящие к ухудшению теплопередачи, ускоренному накипеобразованию, частым чисткам и выводу из строя нагревательных труб.

Технической задачей полезной модели ставится устранение указанных недостатков. Практическое решение задачи должно происходить за счет ликвидации вредного эффекта рециркуляции части нагретой эмульсии сверху вниз, что повышает температуру эмульсии, соприкасающейся с жаровой трубой и, следовательно, понижает разность температур между стенкой жаровой трубы и нагреваемой эмульсией, таким образом уменьшается тепловой поток от жаровой трубы. Устранение рециркуляции эмульсии должно достигаться установкой наклонного сливного лотка вдоль всей длины жаровой трубы.

На фигуре 1 представлен общий вид устройства (продольный разрез); на фигуре 2 - сечение А-А (вариант однотрубного устройства); на фигуре 3 - сечение А-А (вариант двухтрубного устройства).

Устройство состоит из горизонтальной цилиндрической емкости 1, разделенной вертикальной перегородкой на камеры нагрева и отстоя, снабженные штуцерами для ввода сырой нефти 3, отвода газа 4, отвода очищенной нефти и дренажа воды 6. Нагревательные U-образные трубы 7 размещены в полукольцевом кожухе 8, который служит для отвода сырой нефти в нижнюю часть камеры нагрева. Над трубами расположен наклонный жолобообразный сливной лоток нагретой эмульсии 9,

сливной лоток 9, подающий нагретую эмульсию через вертикальную перегородку в отстойную камеру, в которой последовательно размещаются коалессцирующие насадки 10, вертикальная перегородка 11 с перфорированной горизонтальной пластиной 12, наклонный сливной лоток 13 и порог 14, а также датчик 15 регулятора слива воды

Устройство работает следующим образом. Сырая нефть через штуцер 3 поступает под давлением по полукольцевому каналу, открытому снизу, в нижнюю часть нагревательной камеры, обтекает, нагреваясь и поднимаясь, нагревательные трубы 7 и сливается через наклонный лоток 9 и вертикальную перегородку 2 в отстойную часть. Коалессцируясь в насадках 10,эмульсия разделяется на нефтяную, газовую и водяную фазы, очищенная нефть сливается по наклонному лотку 13 через порог и отводится через штуцер 5, а газ выпускается через штуцер 4 и вода дренируется через штуцер 6.

Особенностью работы нагревательной камеры является снижение фактора рециркуляции части уже нагретой эмульсии вниз, что позволяет усиливать теплопередачу от поверхности нагревательных труб к эмульсии, поднимающейся вверх, за счет повышения разности температур стенки трубы и более холодной эмульсии и увеличения теплового потока. В результате уменьшается выпадение солей из меньшего количества пластовой воды, находящейся в нагреваемой эмульсии, снижается процесс накипеобразования на трубах.

Техническое решение задачи выполняется путем установки наклонного сливного лотка в нагревательной камере, способствующего устранению рециркуляции и, как следствие, следствие, уменьшению накипеобразования. Таким образом, повышается эффективность и долговечность работы устройства, конструкция которого обладает новизной и технологичностью его исполнения.

Источники информации:

1. А.с. СССР №703117, кл. В 01 D 17/04, 1076 г. (аналог);

2. А.с. СССР №539585, кл. В01 D 17/04, 1976 г. (прототип).

1. Устройство для первичной обработки нефти, содержащее горизонтальную емкость, разделенную по длине на нагревательную камеру с, по крайней мере, одной U-образной нагревательной трубой, расположенной горизонтально вдоль емкости, патрубком подвода сырой нефти с обводящим нагревательные трубы полукольцевым кожухом, сливным лотком и переливной перегородкой, и отстойную камеру, имеющую коалесцирующие насадки, сливной лоток, сливную перегородку и патрубки раздельного отвода очищенной нефти, газа и воды, отличающееся тем, что отбор нагретой нефти из нагревательной камеры в отстойную осуществляется с помощью сливного лотка желобообразной формы, боковые стенки которого расположены горизонтально на уровне раздела фаз газа и водонефтяной эмульсии, а днище имеет уклон, что совместно с наличием полукольцевого кожуха исключает вертикальную рециркуляцию нагретой эмульсии.

2. Устройство по п.1,отличающееся тем, что, в случае наличия двух нагревательных труб, наклонный сливной лоток, имеющий желобообразную клиновидную форму с верхними кромками боковых стенок одинаковой высоты, расположен на уровне раздела фаз в промежутке над нагревательными трубами, при этом обе верхние кромки боковых стенок лотка являются рабочими.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, в случае наличия одной нагревательной трубы, наклонный сливной лоток расположен вверху сбоку над жаровой трубой, причем верхняя кромка боковой стенки лотка, обращенная к жаровой трубе, является рабочей, а другая боковая стенка выполнена более высокой.

4. Устройство по п.1,отличающееся тем, что рабочие кромки сливного лотка выполнены с вертикальными прорезями либо имеют зигзагообразный профиль, что позволяет осуществлять забор эмульсии по всей длине лотка независимо от возможного некоторого нарушения его горизонтальности при монтаже.