Установка для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод
Заявляемая полезная модель предназначена для использования в нефтяной промышленности, а именно в области сбора и подготовки нефти и воды на промыслах при очистке попутно с нефтью извлекаемой из пласта воды с целью подготовки для закачки обратно в пласт для поддержания пластового давления.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности установки для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод за счет формирования толщины гидрофобного слоя в зависимости от качества отводимой очищенной воды.
Поставленная задача решается тем, что в установке для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод, включающей отстойник-отделитель, оборудованный устройством для равномерного распределения нефтесодержащих вод по поверхности гидрофобного слоя и узлом регулирования толщины гидрофобного слоя, - в качестве узла регулирования толщины гидрофобного слоя установлено устройство для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя и дополнительно установка оснащена устройством контроля качества воды, подсоединенным к патрубку отвода воды.
Качество отводимой воды контролируется устройством для контроля качества воды. Если качество воды недостаточное, то толщина гидрофобного слоя увеличивается с помощью устройства для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя.
Заявляемая полезная модель предназначена для использования в нефтяной промышленности, а именно в области сбора и подготовки нефти и воды на промыслах при очистке попутно с нефтью извлекаемой из пласта воды с целью подготовки для закачки обратно в пласт для поддержания пластового давления.
Известны отстойники с жидкостным гидрофобным слоем /Байков Н.М., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.Н. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды. - М: Недра, 1981, с.233-241/ и нефтепромысловые водоотделители с жидкостным гидрофобным слоем /Муравьев И.М. и другие. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Издание 3-е, переработанное и дополненное. - М.: «Недра», 1970. - С.345/, в которых осаждение воды происходит под действием силы тяжести, при этом необходимая толщина гидрофобного слоя определяется с учетом физико-химических свойств и параметров нефти и воды, например, плотности, вязкости, температуры, давления и т.д.; эти параметры требуются для расчета по формуле Стокса скорости оседания капель воды в слое нефти, а по скорости оседания капель воды и требуемому времени нахождения капель воды в гидрофобном слое вычисляют необходимую толщину гидрофобного слоя как произведение скорости оседания капель воды на время.
Известные устройства недостаточно эффективны: очистка воды осуществляется лишь грубая, так как не обеспечены равномерность контакта гидрофобного слоя с очищаемой нефтесодержащей водой и увязка необходимой толщины гидрофобного слоя с качеством очищенной воды.
Прототипом заявляемого является установка для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод, включающая отстойник-сепаратор, оборудованный гидрозатвором и распылителями; последние расположены внутри отстойника над поверхностью слоя нефти так, чтобы распыление происходило равномерно по поверхности слоя нефти. Толщина гидрофобного слоя определяется расчетным путем аналогично вышеуказанному, при этом регулирование нижнего уровня слоя нефти осуществляется высотой размещения гидрозатвора /Патент РФ №2133222, С02F 1/40, 20.07.2007/.
Установка-прототип недостаточно эффективна: степень очистки воды недостаточна, так как не обеспечена увязка необходимой толщины гидрофобного слоя с качеством отводимой очищенной воды.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности установки для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод за счет формирования толщины гидрофобного слоя в зависимости от качества отводимой очищенной воды.
Поставленная задача решается тем, что в установке для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод, включающей отстойник-отделитель, оборудованный устройством для равномерного распределения нефтесодержащих вод по поверхности гидрофобного слоя и узлом регулирования толщины гидрофобного слоя, - в качестве узла регулирования толщины гидрофобного слоя установлено устройство для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя и дополнительно установка оснащена устройством контроля качества воды, подсоединенным к патрубку отвода воды.
В качестве устройства для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя возможно применение любого дозирующего жидкость устройства, например бака с гидрофобизатором, оборудованного краном для регулирования подачи гидрофобизатора. Известны и более сложные устройства, способные создавать гидрофобный слой путем подачи гидрофобизатора и регулировать толщину гидрофобного слоя путем дозирования подаваемого гидрофобизатора; например, устройство для дозирования жидкости /авт.св. СССР №342516, оп. 10.02.2006/, содержащее камеру переменной емкости с установленной в ней между двумя соплами подпружиненной заслонкой, причем с камерой переменной емкости соединена дозирующая камера с установленными в ней упругим полым элементом, заполненным газовой средой с избыточным давлением, и ограничителями его перемещения, определяющими величину дозы жидкости, заслонка выполнена из магнитопроводного материала, и на одном из сопел смонтирована катушка, питаемая дискретным электрическим сигналом постоянной частоты.
Известны также: весовой дозатор жидкости по патенту №2282832 /оп. 27.08.2006/, объемный дозатор жидкости по патенту №2290611 /оп. 10.08.2006/ и т.п.
В качестве устройства контроля качества воды могут применяться различные модификации хроматографов; например, разработанный НПФ "Мета-хром" /www.meta-chrom.ru/ программно-аппаратный комплекс на базе автоматизированного многоканального газового хроматографа "Кристаллюкс-4000М" (сертификат RU. С.31.003А №14704 от 03.05.2003).
Установка для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод представлена на фиг.1. Она включает в качестве отстойника-отделителя емкость 1, к которой подсоединен патрубок подвода нефтесодержащих вод 2 в устройство для равномерного распределения 3 нефтесодержащих вод по поверхности гидрофобного слоя, выполненное, например,
в виде перфорированной пластины, расположенной параллельно горизонтальной поверхности. Ёмкость 1 соединена с устройством для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя нефти 4. Для отвода очищенной воды предназначен патрубок отвода воды 5, расположенный в донной части емкости 1. Для контроля качества отводимой воды предназначено устройство контроля качества воды 6, подсоединенное к патрубку отвода воды 5.
Устройство для реализации способа очистки нефтесодержащих вод работает следующим образом. При закрытом патрубке отвода воды 5 в емкость 1 подается нефтесодержащая вода по патрубку подвода воды 2. После достижения водой нижнего уровня гидрофобного слоя в емкости 1 ее подача прекращается. Верхняя поверхность воды в емкости 1 параллельна горизонтальной поверхности. Затем начинается подача нефти из устройства для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя 4. Нефть и вода - несмешивающиеся жидкости, причем плотность нефти меньше плотности воды; поэтому нефть растекается по поверхности воды, и поверхность нефти параллельна горизонтальной поверхности. Таким образом, гидрофобный слой создается путем подачи нефти на поверхность воды. Толщина гидрофобного слоя регулируется объемом поданной нефти (очевидно, что чем больше объем поданной нефти, тем толще гидрофобный слой). После создания в емкости 1 гидрофобного слоя требуемой толщины подача нефти прекращается и происходит отстой в течение времени, потребного для всплытия капель нефти, находящихся в нефтесодержащей воде. Затем начинается подача нефтесодержащей воды по патрубку подвода воды 2, которая растекается по поверхности устройства для равномерного распределения 3 и равномерно орошает поверхность гидрофобного слоя. При прохождении через этот слой вода очищается от нефти и отводится по патрубку отвода воды 5. Качество отводимой воды контролируется устройством для контроля качества воды 6. Если качество воды недостаточное, то толщина гидрофобного слоя увеличивается с помощью устройства для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя 4.
Установка для гидрофобной очистки нефтесодержащих вод, включающая отстойник-отделитель, оборудованный устройством для равномерного распределения нефтесодержащих вод по поверхности гидрофобного слоя и узлом регулирования толщины гидрофобного слоя, отличающаяся тем, что в качестве узла регулирования толщины гидрофобного слоя установлено устройство для создания и регулирования толщины гидрофобного слоя и дополнительно установка оснащена устройством контроля качества воды, подсоединенным к патрубку отвода воды.
