EA029732B1 - Морская подводная установка для обработки воды и способ очистки указанной установки - Google Patents
Морская подводная установка для обработки воды и способ очистки указанной установки Download PDFInfo
- Publication number
- EA029732B1 EA029732B1 EA201500328A EA201500328A EA029732B1 EA 029732 B1 EA029732 B1 EA 029732B1 EA 201500328 A EA201500328 A EA 201500328A EA 201500328 A EA201500328 A EA 201500328A EA 029732 B1 EA029732 B1 EA 029732B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- cleaning
- water
- membrane
- hydraulic circuit
- tank
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 339
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 201
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 200
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 64
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 51
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 49
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 47
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 22
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 18
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 14
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 11
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001422 barium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- JAKHFLPDKOCCEF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dibromo-2-nitropropanamide Chemical compound NC(=O)C(Br)(CBr)[N+]([O-])=O JAKHFLPDKOCCEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUUULVAMQJLDSY-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydro-1,2-thiazole Chemical compound C1CC=NS1 GUUULVAMQJLDSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 sulphate ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000008215 water for injection Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/10—Temperature control
- B01D2311/103—Heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/08—Use of hot water or water vapor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/101—Sulfur compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/20—Prevention of biofouling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Объектами изобретения являются морская подводная установка для обработки воды, содержащая специальные средства очистки фильтрующей мембраны в особых условиях, связанных с использованием на большой или сверхбольшой глубине, а также способ очистки мембраны для обработки воды морской подводной установки.
Description
Изобретение относится к области морских подводных установок, в частности, к области нефтедобывающей промышленности. Более конкретно, изобретение относится к морской подводной установке очистки воды, содержащей специальные средства очистки, а также к способу очистки рабочей мембраны морской подводной установки.
Уровень техники
В области нефтедобывающей промышленности хорошо известна технология закачивания воды в нефтеносные пласты. Речь идет об операции, которая состоит в закачивании воды, часто называемой закачиваемой водой, в нефтяную скважину, чтобы извлекать углеводороды и при этом избегать обрушения скважины, которое может произойти из-за снижения давления в результате извлечения углеводородов.
Использование закачиваемой воды, как правило, зависит от ее наличия и от условий вокруг места добычи углеводородов. Например, в случае нефтедобычи в море, как известно, используют морскую воду. Однако в этом случае необходимо осуществлять этапы обработки, чтобы получать из морской воды воду достаточного качества, чтобы ее можно было закачивать в подземный пласт. Закачиваемую воду всегда получают посредством осуществления этапа фильтрации, целью которого является удаление веществ, присутствующих в виде суспензии, и этапа удаления кислорода. Часто применяют дополнительную обработку десульфатации, если содержимое подземного пласта является таким, что требует уменьшения количества сульфатных ионов.
Закачиваемой водой может быть также вода из водоносного пласта, речная или озерная вода и, в случае необходимости, сточная бытовая или промышленная вода. В данном случае тоже могут понадобиться этапы обработки для получения воды, качество которой совместимо с закачиванием в подземный пласт.
Когда закачиваемая вода является морской водой, присутствие в воде сульфатов обычно является проблемой, если подземный пласт содержит ионы бария, кальция или стронция. Действительно, сульфатные ионы образуют с ионами бария, кальция или стронция минеральные отложения (на английском языке "ксаПпд"), мешающие нормальному извлечению углеводородов. Кроме того, присутствие сульфатов может привести к генерированию бактериями сероводорода (Н28), являющегося токсичным и агрессивным газом, который может вызвать коррозию труб, используемых для добычи углеводородов. Поэтому часто возникает необходимость в удалении сульфатов из воды перед ее закачиванием в подземные пласты.
Классическим способом, позволяющим удалить сульфаты из воды, является мембранный способ нанофильтрации, который приводит к задержанию многовалентных ионов и к пропусканию одновалентных ионов. Другой классический способ, обеспечивающий обессоливание воды, является способом обратного осмоса. Такие способы описаны, например, в патентных заявках \¥О 2006/134367 и \¥О 2007/138327.
Как правило, установки для обработки воды располагают вблизи нефтяного месторождения. В случае морских месторождений эти установки обычно располагают на поверхности на морской нефтедобывающей платформе или на вспомогательных плавучих платформах, часто называемых установками РР8О (сокращение от "ИоаКпд РгойисИоп, 81огаде апй ОГЛоайшд" в англо-саксонской терминологии, что обозначает плавучую установку для добычи, хранения и транспортировки).
Одной из основных проблем, связанных с размещением установок обработки воды на поверхности, является их габаритный размер. Эти установки занимают много места. Вместе с тем, правильное использование пространства на платформах в море является серьезной проблемой, так как оно ограничено, в то время как существует необходимость в большом количестве размещаемого оборудования. Поэтому существует потребность в установках обработки воды, которые требуют минимального пространства на морских платформах.
Ранее уже было предложено решение этой проблемы. Оно состоит в замене существующих установок обработки подводными установками, выполненными с возможностью работы под водой. В частности, в международной патентной заявке \¥О 2009/122134 описана подводная установка для обработки морской воды. Размещение установки под водой имеет также преимущество с точки зрения энергетики: система, помещенная в подводную окружающую среду, использует гидростатическое давление, примерно пропорциональное глубине, на которой она находится. В патенте И8 7600567 и в патентной заявке ОВ 2451008 тоже описана морская подводная установка для обработки воды, которую можно расположить под водой на глубине от 250 до 700 м.
Однако в настоящее время все реже открывают крупные залежи углеводородов в подводных зонах небольшой и средней глубины, то есть на глубине до 500 м. Для обеспечения возобновления запасов необходимо разрабатывать новые месторождения, находящихся на больших глубинах (то есть на глубине от 500 до 1500 м) и на сверхбольших глубинах (то есть свыше 1500 м глубины).
При малой и средней глубине воды условия температуры, солености, а также водная фауна не намного отличаются от условий на поверхности. С другой стороны, на больших и сверхбольших глубинах температура воды составляет примерно от 3 до 5°С, и вязкость воды повышается вместе с глубиной.
- 1 029732
Кроме того, давление увеличивается на 10 МПа на каждый участок глубины в 1000 м. Таким образом, морские подводные установки обработки воды находятся в особых окружающих условиях.
Кроме того, реальная подводная окружающая среда характеризуется не только условиями давления и температуры. Речь идет о сложной среде с различным химическим составом, которая, кроме того, содержит микроорганизмы, специфические для больших и сверхбольших глубин.
Эти микроорганизмы стремятся расселяться и размножаться на некоторых поверхностях и, в частности, быстро загрязняют подводное устройство. Это явление загрязнения биологического происхождения часто обозначают англо-саксонским термином "ЪюГоийпд". Речь идет о явлении деградации или разрушения поверхности или объекта, долго остающегося в водной среде, например, в морской среде, по причине роста живых организмов, таких как бактерии, одноклеточные организмы, водоросли и ракообразные.
Таким образом, при размещении на большой или сверхбольшой глубине морские подводные установки обработки воды и, в частности, их фильтрующие мембраны, подвергаются воздействию особых окружающих условий.
Специалисту известны средства, предназначенные для уменьшения и даже устранения забивания фильтров. Например, в патентной заявке АО 2012/049618 описан способ обработки воды, который позволяет сократить риски забивания мембранных фильтров посредством обработки остатка фильтрования перед повторным использованием. Согласно другому примеру, в вышеупомянутом патенте ИЗ 7 600 567 описана противоточная промывка фильтрующих мембран. Согласно варианту осуществления, в промывочную воду можно добавлять газ. Этот вариант выполнения не подходит для случая, когда установки, содержащие фильтрующие мембраны, находятся на большой глубине. Другой вариант осуществления состоит в добавлении в промывочную воду биоцидного агента и/или агента для предотвращения инкрустации. Эти химические вещества в основном являются органическими молекулами. После фазы промывки они удаляются в окружающую среду и могут создать экологические проблемы, тем более что фильтрующие мембраны находятся на больших или сверхбольших глубинах с малоизученной биологической средой.
Поэтому желательно сократить использование этих классических средств очистки в исключительно специфических условиях окружающей среды, в которых оказываются установки на больших и сверхбольших глубинах.
Кроме того, в случае установок обработки морской воды, предназначенной для использования в качестве воды, закачиваемой в нефтяную скважину, указанные установки предпочтительно должны оставаться в рабочем состоянии в течение нескольких месяцев и даже нескольких лет без необходимости какого-либо вмешательства. Кроме того, предпочтительно установка должна быть максимально надежной, чтобы сократить число необходимых операций обслуживания.
Таким образом, существует потребность в установке обработки, адаптированной к особым условиям окружающей среды на больших и сверхбольших глубинах.
Кроме того, классические средства очистки фильтрующих мембран описаны в научных публикациях Эаук с1 а1. ("МешЪгаиез 5о1те ΝοΠίι 8еа \уа1егГ1оой 5и1Га1е ргоЫепъ" ОН & Оа8 1оигпа1, Νον. 25, 1996) и ОВоппей ("МетЪгапе 1есйпо1оду \уогк οη ΝοΠίι Зеа р1а!Гогт" Ой & Оа§ Шита! Эес. 2, 1996), а также в патентах и патентных заявках ИЗ 3827976, ИЗ 5403479 и ИЗ 2012/0090641. Эти документы не предлагают решения специфической проблемы, создаваемой условиями окружающей среды.
Именно в этом контексте авторы изобретения нашли альтернативное решение, предпочтительное с точки зрения экологии, позволяющее производить промывку фильтрующих мембран при помощи кислотных и/или щелочных растворов в морских подводных условиях. Эти кислотные и/или щелочные растворы, которые практически не являются агрессивными по отношению к окружающей среде и используются в сильно разбавленном виде, можно, в случае необходимости, удалять после использования в окружающую среду. Вместе с тем, изобретением предусмотрены также средства, позволяющие избегать удаления этих растворов в окружающую среду.
Раскрытие изобретения
Эти задачи, в также многие другие решаются настоящим изобретением, объектом которого является морская подводная установка для обработки воды, предназначенной для закачивания в углеводородный пласт, содержащая
средство питания морской подводной установки энергией;
подводную систему обработки воды, содержащую по меньшей мере одну фильтрующую мембрану, водозаборник, выполненный с возможностью впуска в подводную установку потока воды, отбираемого из среды, окружающей систему, трубопровод, соединяющий указанный водозаборник и указанную фильтрующую мембрану, трубопровод для удаления обработанной воды и, по меньшей мере, один питающий насос, выполненный с возможностью фильтрации воды;
гидравлический контур очистки указанной мембраны, образующий петлю между входом и выходом указанной мембраны и содержащий выпускной трубопровод;
по меньшей мере два резервуара для хранения воды, при этом каждый водяной резервуар соединен с контуром очистки;
- 2 029732
по меньшей мере один резервуар для хранения очищающего агента, выбираемого среди кислоты и щелочи, при этом резервуар для очищающего агента соединен с контуром очистки;
по меньшей мере один очистной насос, выполненный с возможностью приведения в движение жидкостей в контуре очистки;
при этом указанная фильтрующая мембрана оснащена по меньшей мере одним средством нагрева, и по меньшей мере один из резервуаров оснащен по меньшей мере одним средством нагрева резервуара.
Объектом изобретения является также способ очистки фильтрующей мембраны вышеуказанной морской подводной установки, содержащий этапы, на которых:
a) прерывают подачу воды в указанную фильтрующую мембрану;
b) в гидравлический контур очистки закачивают воду, содержащуюся в одном из резервуаров хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура очистки при помощи очистного насоса;
c) фильтрующую мембрану нагревают при помощи средства нагрева до температуры, составляющей от 15 до 40°С;
ά) в гидравлический контур очистки закачивают очищающий агент, содержащийся по меньшей мере в одном резервуаре хранения;
е) содержимое гидравлического контура очистки удаляют через выпускной трубопровод;
ί) в гидравлический контур очистки опять закачивают воду, содержащуюся в одном из резервуаров
хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура очистки при помощи очистного насоса;
д) содержимое гидравлического контура очистки опять удаляют через выпускной трубопровод.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема варианта осуществления морской подводной установки для обработки воды в соответствии с изобретением;
на фиг. 2 представлена схема варианта осуществления средств очистки установки в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
В настоящей заявке выражение "составляющий от... до..." следует понимать как "включая пределы".
Морская подводная установка в соответствии с изобретением выполнена с возможностью обработки воды таким образом, чтобы эту воду можно было закачивать в углеводородный пласт. Обрабатываемой водой предпочтительно является морская вода, и получаемой водой является закачиваемая вода.
Для осуществления обработки воды морская подводная установка в соответствии с изобретением прежде всего содержит средство питания подводной установки энергией и подводную систему обработки воды. Указанная система обработки воды включает в себя по меньшей мере одну фильтрующую мембрану, водозаборник, выполненный с возможностью впуска в морскую подводную установку потока воды, отбираемого из среды, окружающей систему, трубопровод, соединяющий указанный водозаборник и указанную фильтрующую мембрану, трубопровод для удаления обработанной воды и по меньшей мере один питающий насос, выполненный с возможностью фильтрации воды.
Фильтрующие мембраны являются хорошо известными специалистам устройствами, которые обеспечивают разделение различных компонентов жидкого потока. Способность разделения частично определяется размером пор мембран.
Согласно классификации ШРЛС
мембрана для микрофильтрации имеет макропоры с диаметром более 50 нм, мембрана для ультрафильтрации имеет мезопоры с диаметром от 2 до 50 нм, мембрана для нанофильтрации имеет микропоры с диаметром менее 2 нм.
С другой стороны, осмотические мембраны являются специальными мембранами, хорошо известными специалисту. Осмотическая мембрана является полупроницаемой мембраной, пропускающей только растворитель (как правило, воду), но не пропускающей другие растворенные вещества.
В рамках настоящего изобретения фильтрующая мембрана может быть мембраной для микрофильтрации, мембраной для ультрафильтрации, мембраной для нанофильтрации или мембраной для обратного осмоса. Кроме того, согласно более предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, фильтрующая мембрана является десульфатационной мембраной. В настоящем изобретении под «десульфатационной мембраной» следует понимать мембрану, обеспечивающую отделение ионов сульфата от воды. Речь идет о наиболее предпочтительном варианте выполнения для нефтяной промышленности, так как эти мембраны позволяют удалять сульфаты в морской воде, предназначенной для повторного закачивания в подземные пласты, содержащие углеводороды.
Среди мембран нанофильтрации, предназначенных для десульфатации морской воды, можно указать мембраны 8К90 компании ΌΟ\ν Н1т1ес и мембраны ΝΛΝΟ-8\ν компании Нубгаиаийс®.
Морская подводная система обработки воды может содержать несколько фильтрующих мембран, расположенных последовательно и/или параллельно, которые являются идентичными или разными. Согласно предпочтительному варианту выполнения, морская подводная система обработки воды содержит мембрану нанофильтрации и мембрану ультрафильтрации, при этом указанная мембрана ультрафильт- 3 029732
рации расположена на входе указанной мембраны нанофильтрации. При этом морская подводная система обработки воды может содержать в порядке относительно нормального прохождения потока воды в системе
водозаборник;
трубопровод, соединяющий указанный водозаборник и мембрану ультрафильтрации; указанную мембрану ультрафильтрации;
трубопровод, соединяющий указанную мембрану ультрафильтрации и мембрану нанофильтрации; указанную мембрану нанофильтрации и
с одной стороны, выпускной трубопровод на выходе указанной мембраны нанофильтрации и, с другой стороны, выпускной трубопровод для удаления остатка из мембраны нанофильтрации.
Согласно другому варианту выполнения морская подводная система обработки воды содержит мембрану микрофильтрации и/или мембрану ультрафильтрации.
Кроме того, морская подводная система обработки воды может содержать другие фильтры, которые можно, например, выбирать среди сетки и предфильтра. Сетка является решеткой с более или менее мелкими ячейками или поверхностью с отверстиями. Как правило, функцией сетки является отделение твердых частиц разного размера от жидкого потока, при этом размер отделяемых частиц зависит от размера ячеек или отверстий фильтра. Термин "предфильтр" обозначает фильтр, способный задерживать твердые частицы относительно большого размера, то есть более 100 мкм. Предфильтр обеспечивает грубую фильтрацию.
Поток воды поступает в подводную систему обработки воды через водозаборник. Водозаборник является классической системой, содержащей отверстие, пропускающее поток воды в систему. В случае необходимости, водозаборник можно оборудовать сеткой, задерживающей твердые элементы большого диаметра, что позволяет избегать быстрого забивания фильтрующей системы крупными элементами.
Место расположения водозаборника определяет качество воды, которая поступает в морскую подводную систему обработки воды. Предпочтительно водозаборник может быть подвижным, например, с использованием телескопической системы, которая позволяет менять место расположения водозаборника, не меняя места расположения самой установки обработки воды. В частности, телескопическая система или наматывающее устройство позволяют перемещать уровень водозаборника, устанавливаемый по отношению к дну или к поверхности воды.
В морской подводной системе обработки воды в соответствии с настоящим изобретением фильтрующую мембрану можно расположить в специальном модуле, содержащем две камеры, из которых первая камера находится на входе фильтрующей мембраны, а вторая камера находится на выходе фильтрующей мембраны, при этом фильтрующая мембрана образует перегородку между двумя камерами. Первая камера на входе оборудована по меньшей мере одним трубопроводом, обеспечивающим впуск потока воды. Вторая камера на выходе оборудована по меньшей мере одним выпускным трубопроводом. В случае необходимости, первую камеру на входе тоже оборудуют вторым выпускным трубопроводом. Специалист может определить размеры входной и выходной камер, в частности, в зависимости от типа фильтра и от характера и расхода фильтруемого потока.
Классически поток воды может поступать в первую камеру фильтра через трубопровод питания. Часть потока, проходящую через фильтр и поступающую во вторую камеру на выходе фильтра, часто называют фильтратом. Часть потока, задерживаемую фильтром, часто называют остатком после фильтрования. В зависимости от типа фильтра остаток может быть твердым, жидким или смесью двух остатков.
Для обеспечения циркуляции воды через фильтр морская подводная система обработки воды содержит по меньшей мере один насос, выполненный с возможностью фильтрации воды. Указанный насос может находиться на трубопроводе, соединяющем водозаборник и фильтр. Насосом может управлять электронная система. Этой электронной системой может управлять заранее записанная программа, которая не требует вмешательства оператора. В альтернативном варианте системой может управлять оператор, предпочтительно находящийся на поверхности, и данные, которыми обмениваются оператор и электронная система, могут проходить по кабелю или беспроводным путем (например, при помощи волн, в частности, радиоволн по воздуху или акустических волн в воде).
Выпускной трубопровод на выходе фильтра предназначен для удаления остатка из системы. Этот остаток представляет собой обработанную воду, которую можно использовать в качестве воды, закачиваемой в углеводородный пласт. Таким образом, выпускной трубопровод предпочтительно соединен с нефтедобывающей скважиной.
В случае необходимости, морская подводная система обработки воды в соответствии с изобретением может содержать выпускной трубопровод для удаления остатка из фильтра. Предпочтительно остаток из фильтра не собирают и удаляют непосредственно в окружающую среду вблизи морской подводной системы обработки воды.
Для осуществления различных этапов обработки и, в частности, для приведения в действие питающего насоса, выполненного с возможностью фильтрации воды, морская подводная система обработки воды и, в целом, морская подводная установка обработки воды нуждается в наличии источника энергии.
- 4 029732
Поэтому морская подводная установка обработки воды содержит средство для питания энергией указанной подводной установки.
Согласно первому варианту выполнения морская подводная установка обработки воды получает питание энергией от поверхности через связующую магистраль. Связующая магистраль является устройством, хорошо известным в области подводной нефтедобычи. Связующая магистраль может проводить электрический ток. Таким образом, она может обеспечивать питание электричеством морской подводной установки обработки воды от поверхности. В частности, связующая магистраль может соединять подводную установку обработки воды с плавучей установкой управления, как правило, судном или плавучей платформой, например, находящейся прямо над погруженной подводной установкой обработки воды или в радиусе спутниковой связи за несколько десятков километров от надводной установки. Одна связующая магистраль может выполнять одновременно несколько функций. Как правило, одну и ту же связующую магистраль можно использовать в качестве канала для электрического питания морской подводной установки обработки воды и для передачи команд.
Согласно второму варианту выполнения, морская подводная установка обработки воды является электрически автономной и питается энергией при помощи батареи, находящейся в морской подводной установке обработки воды. Однако присутствие батарей является не желательным по причине их объема и их веса. Тем не менее, этот вариант выполнения обеспечивает автономность и возможность легкого перемещения морской подводной установки обработки воды.
Морская подводная установка обработки воды предпочтительно может быть компактной, за исключением, возможно, водозаборника и выпускного трубопровода, которые могут выходить за пределы конструкции. Размеры этой конструкции могут составлять от 8 м (длина) х 5 м (ширина) х 5 м (высота) до 20 м (длина) х 10 м (ширина) х 15 м (высота). Общий вес установки за пределами воды может составлять от 100 до 800 т.
Морская подводная установка обработки воды может располагаться под водой на глубине не менее 500 м, в частности не менее 800 м. Предпочтительно глубина размещения морской подводной установки обработки воды может составлять от 800 до 3000 м, еще предпочтительнее от 1000 до 3000 м и еще предпочтительнее от 1500 до 3000 м.
Предпочтительно морскую подводную установку обработки воды располагают в море, и поток воды, отбираемый из окружающей среды является потоком морской воды.
На морскую подводную установку обработки воды действует наружное давление, предпочтительно составляющее от 80 до 300 бар, причем это давление зависит, разумеется, от глубины, на которой находится морская подводная установка обработки воды. Температура в месте, где расположена морская подводная установка обработки воды, тоже зависит от глубины, на которой расположена морская подводная установка обработки воды, а также в целом от географического места, в котором используют морскую подводную установку обработки воды. Например, если морская подводная установка обработки воды установлена на глубине 3000 м в Гвинейском заливе, температуры воды будет равна около 4°С. Если морская подводная установка обработки воды находится в арктическом море на глубине 500 м, в частности 800 м, температура воды будет составлять примерно -2°С. Обычно морская подводная установка обработки воды подвергается действию температур от 20 до -2°С, предпочтительно от 14 до -2°С.
Как известно, в морской среде срок службы и фильтрационная способность фильтрующих мембран могут значительно снижаться из-за явления биологического загрязнения, которое приводит к забиванию фильтров. При этом классические средства очистки фильтрующих мембран оказались не приспособленными к специфическим окружающим условиям, в которых оказывается морская подводная установка обработки воды, расположенная на большой и сверхбольшой глубине.
Очистка на месте позволяет сократить частотность операций вмешательства на фильтрующих мембранах (либо для их замены, либо для их очистки).
Поэтому морская подводная установка обработки воды в соответствии с настоящим изобретением содержит специальные средства очистки.
Морская подводная установка обработки воды содержит
гидравлический контур очистки указанной мембраны, образующий петлю между входом и выходом указанной мембраны и включающий в себя выпускной трубопровод;
по меньшей мере два резервуара для хранения воды, при этом каждый водяной резервуар соединен с контуром очистки;
по меньшей мере один резервуар для хранения очищающего агента, выбираемого из кислоты и основания, при этом резервуар для очищающего агента соединен с контуром очистки;
по меньшей мере один очистной насос, выполненный с возможностью приведения в движение жидкостей в контуре очистки.
Кроме того, фильтрующая мембрана морской подводной системы обработки воды оснащена по меньшей мере одним средством нагрева, и по меньшей мере один из водяных резервуаров оборудован по меньшей мере одним средством нагрева резервуара.
При помощи соответствующих трубопроводов гидравлический контур очистки в соответствии с
- 5 029732
изобретением образует замкнутый контур, частью которого является фильтрующая мембрана. Гидравлический контур очистки содержит выпускной трубопровод, которым можно управлять при помощи вентиля. Пока такой выпускной вентиль остается закрытым, жидкий поток может циркулировать в гидравлическом контуре очистки, непрерывно следуя по этой петле и непрерывно проходя через фильтрующую мембрану. Открывание выпускного вентиля позволяет прервать петлю и удалить жидкий поток из гидравлического контура очистки, например, когда очистка завершена.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, морская подводная система обработки воды содержит мембрану нанофильтрации и мембрану ультрафильтрации, причем указанная мембрана ультрафильтрации расположена на входе указанной мембраны нанофильтрации. В этом случае предпочтительно гидравлический контур очистки в соответствии с изобретением может образовать
петлю между входом и выходом мембраны нанофильтрации или петлю между входом и выходом мембраны ультрафильтрации, или
две петли между входом и выходом мембраны нанофильтрации, с одной стороны, и между входом и выходом мембраны ультрафильтрации, с другой стороны, при этом на петлях установлены вентили для обеспечения выбора мембраны, для которой необходимо произвести очистку.
Выбор числа петель в гидравлическом контуре очистки может зависеть от потребности в очистке морской подводной установки обработки воды. Эта потребность может меняться в зависимости от водной среды, окружающей морскую подводную установку обработки воды, например от качества воды, ее температуры, ее давления, ее химического состава и от содержащихся в ней микроорганизмов.
Предпочтительно, если морская подводная система обработки воды содержит мембрану нанофильтрации и мембрану ультрафильтрации, гидравлический контур очистки предпочтительно образует две петли между входом и выходом мембраны нанофильтрации, с одной стороны, и между входом и выходом мембраны ультрафильтрации, с другой стороны, при этом на петлях установлены вентили для обеспечения выбора мембраны, для которой необходимо произвести очистку.
Средства очистки морской подводной установки обработки воды содержит определенное число резервуаров хранения. По меньшей мере два резервуара предназначены для хранения воды. По меньшей мере один резервуар предназначен для хранения очищающего агента, выбираемого среди кислоты и щелочи.
Резервуары выполнены с возможностью выполнения функции хранения в водной среде при температуре и давлении, действию которых подвергается морская подводная установка обработки воды. Специалист может рассчитать размеры резервуаров в зависимости от количества воды и очищающего агента, необходимого для осуществления очистки фильтрующей мембраны в течение необходимого времени. Предпочтительно параметры резервуаров рассчитывают таким образом, чтобы подводная установка оставалась автономной в течение не менее двух месяцев. Поскольку габарит не является ограничительным условием в рамках морской подводной установки обработки воды, предпочтительно используют прочное и надежное оборудование, требующее лишь минимального обслуживания.
В частном варианте выполнения резервуар(ы) хранения является(ются) гибким(и), поэтому они сокращаются или уплощаются по мере расходования жидкости и опорожнения резервуара.
В другом частном варианте выполнения, гибкий(е) резервуар(ы) хранения окружен(ы) жестким кожухом, позволяющим им выдерживать небольшие перепады давления и позволяющим воде циркулировать внутри жесткой конструкции, когда резервуар сокращается.
Каждый резервуар соединен с контуром очистки. Предпочтительно на выходе каждого резервуара установлен вентиль для управления открыванием и закрыванием каждого резервуара.
Кислота, используемая в качестве очищающего агента, может быть органической или минеральной кислотой. Ее можно выбирать среди классических соединений, известных специалисту. В частности, ее можно выбирать из группы, в которую входят лимонная кислота или соляная кислота. Кислоты растворяют минеральные отложения.
Щелочь, используемая в качестве очищающего агента, может быть органической или минеральной щелочью. Ее можно выбирать среди классических соединений, известных специалисту. В частности, ее можно выбирать из группы, в которую входят каустическая сода или детергент специального химического состава. Щелочи предусмотрены специально для уничтожения органической колонии или микробных остатков. Предпочтительно очищающие агенты имеют вид концентрированных водных растворов, при этом концентрация может составлять от 1 до 4%.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, морская подводная установка содержит, по меньшей мере, два резервуара хранения очищающего агента, при этом, по меньшей мере, один из резервуаров является резервуаром хранения кислоты и по меньшей мере один из резервуаров является резервуаром хранения щелочи, при этом резервуары с кислотой и щелочью соединены с контуром очистки.
В целом, морская подводная установка обработки воды подвергается действию особый условий давления и температуры с учетом ее погружения. В частности, на морскую подводную установку обработки воды действует наружная температура, составляющая от 20 до -2°С, предпочтительно от 14 до -2°С. Авторы изобретения установили, что в этих условиях должны использоваться соответствующие средства очистки.
По этой причине морская подводная установка обработки воды дополнительно содержит средства
- 6 029732
нагрева. Фильтрующая мембрана морской подводной системы обработки воды оснащена по меньшей мере одним средством нагрева, и по меньшей мере один из резервуаров хранения воды оборудован по меньшей мере одним средством нагрева резервуара.
Эти средства нагрева предпочтительно позволяют осуществлять очистку фильтрующей мембраны при температуре, превышающей наружную температуру. Средства нагрева могут быть расположены соответствующим образом вблизи фильтрующей мембраны для ее нагрева и вблизи или внутри водяного резервуара для нагрева содержащейся в нем воды.
Средства нагрева могут получать питание энергией при помощи средства питания морской подводной установки.
Можно, например, производить нагрев в одном месте петли циркуляции и поддерживать циркуляцию горячей жидкости через фильтрующую мембрану.
В альтернативном варианте средства нагрева выполнены таким образом, что позволяют нагревать воду, окружающую фильтрующую мембрану, вместо прямого нагрева на циркуляционной петле.
Согласно предпочтительному варианту выполнения морская подводная установка обработки воды содержит по меньшей мере три резервуара хранения воды, при этом по меньшей мере два резервуара хранения воды оборудованы по меньшей мере одним средством нагрева резервуара.
Морская подводная установка обработки воды дополнительно содержит по меньшей мере один очистной насос для приведения в движение жидкостей в контуре очистки. Этот очистной насос может получать питание при помощи средства питания морской подводной установки. Предпочтительно очистной насос установлен на гидравлическом контуре очистки.
Предпочтительно питающий насос и очистной насос можно установить на одном валу. Этот вариант выполнения позволяет повысить надежность морской подводной установки в соответствии с изобретением. Это представляет собой важное преимущество, так как техническое обслуживание установки, погруженной на большую или сверхбольшую глубину, является сложным и дорогим.
Морскую подводную установку обработки воды в соответствии с изобретением можно использовать для обработки потока воды, отбираемого из окружающей водной среды установки, таким образом, чтобы его можно было использовать в качестве закачиваемой воды. При нормальной работе способ обработки воды при помощи морской подводной установки в соответствии с изобретением содержит следующие этапы:
через водозаборник в морскую подводную установку обработки воды подают поток воды; этот поток направляют в подводную систему обработки воды до фильтрующей мембраны; на выходе указанной фильтрующей мембраны получают остаток от фильтрования; указанный остаток, по меньшей мере, частично закачивают в углеводородный пласт.
Морская подводная установка обработки воды может находится под водой на глубине не менее 500
м. Кроме того, предпочтительно углеводородный пласт, в который закачивают обработанную воду, является пластом, находящимся в море.
Фильтрующую мембрану можно время от времени очищать для поддержания ее фильтрующей способности и для предупреждения ее забивания.
Объектом изобретения является также способ очистки фильтрующей мембраны вышеуказанной подводной установки, содержащий этапы, на которых:
a) прерывают подачу воды в указанную фильтрующую мембрану;
b) в гидравлический контур очистки закачивают воду, содержащуюся в одном из резервуаров хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура очистки при помощи очистного насоса;
c) фильтрующую мембрану нагревают при помощи средства нагрева до температуры, составляющей от 15 до 40°С;
б) в гидравлический контур очистки закачивают очищающий агент, содержащийся по меньшей мере в одном резервуаре хранения;
е) содержимое гидравлического контура очистки удаляют через выпускной трубопровод;
£) в гидравлический контур очистки опять закачивают воду, содержащуюся в одном из резервуаров хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура очистки при помощи очистного насоса;
д) содержимое гидравлического контура очистки опять удаляют через выпускной трубопровод.
Этап а) состоит в прерывании поступления воды в фильтрующую мембрану. Если желательно не прерывать получение обработанной воды для закачивания, можно предусмотреть несколько фильтрующих мембран и/или несколько систем обработки воды, расположенных параллельно в одной морской подводной установке.
После изоляции мембраны от нормального контура обработки воды, на этапе Ь) в гидравлический контур очистки закачивают воду, содержащуюся в одном из водяных резервуаров, и эта вода циркулирует по кругу в гидравлическом контуре очистки при помощи очистного насоса.
Предпочтительно, вода, закачиваемая на этапе Ь) в гидравлический контур, имеет такую же температуру, что и фильтрующая мембрана. При этом фильтрующая мембрана изначально находится при на- 7 029732
ружной окружающей температуре, так как она входит в контакт с водой, забираемой из внешней среды во время нормального процесса обработки воды. Предпочтительно вода, закачиваемая на этапе Ь) в гидравлический контур, находится при наружной окружающей температуре, которая может составлять от 20 до -2°С, предпочтительно от 14 до -2°С. Предпочтительно эта вода является обработанной водой, полученной в ходе способа обработки воды при помощи самой морской подводной установки.
На этапе с) способа очистки в соответствии с изобретением фильтрующую мембрану нагревают при помощи средства нагрева до температуры, составляющей от 15 до 40°С. Этот этап можно осуществлять, приводя в действие средство нагрева, находящееся вблизи фильтрующей мембраны. Поскольку циркуляция воды в гидравлическом контуре очистки сохраняется, нагрев фильтрующей мембраны приводит также к нагреву воды, циркулирующей в гидравлическом контуре очистки. Альтернативно, этот этап можно осуществлять, производя нагрев в одном месте циркуляционной петли и поддерживая циркуляцию горячей жидкости через фильтрующую мембрану. Предпочтительно этап с) завершают, когда фильтрующая мембрана и вода, циркулирующая в гидравлическом контуре очистки, достигают необходимой стабильной температуры. Специалист может определить продолжительность этого этапа с) в зависимости, в частности, от первоначальной температуры мембраны и воды, от объема, от расхода воды и от мощности нагрева. Температуру, которую необходимо получить во время этапа с), можно определить в зависимости от типа очищающего агента, который закачивают на последующем этапе б).
После завершения этапа с) на этапе б) в гидравлический контур очистки закачивают очищающий агент, содержащийся по меньшей мере в одном резервуаре хранения. Закачивание можно контролировать при помощи вентиля, находящегося на входе резервуара хранения. Количество закачиваемого очищающего агента может зависеть от типа агента, от его концентрации в резервуаре хранения и от искомого эффекта очистки.
На этапе с) поддерживают циркуляцию воду в гидравлическом контуре очистки. Очищающий агент разбавляется водой или расходится в воде в виде дисперсии. Предпочтительно работу средства нагрева фильтрующей мембраны поддерживают во время работы, чтобы температура оставалась стабильной.
Через фильтрующую мембрану проходит поток, содержащий очищающий агент. Циркуляцию этого очищающего агента в гидравлическом контуре очистки поддерживают в течение времени, достаточного для эффективной очистки фильтрующей мембраны.
В рамках этой очистки содержимое гидравлического контура очистки удаляют на этапе е) способа очистки через выпускной трубопровод. Содержимое гидравлического контура очистки можно удалять непосредственно в окружающую среду морской подводной установки обработки воды, в частности, непосредственно в море, если используемые очищающие агенты не являются вредными для фауны и флоры, присутствующих в окружающей среде. В альтернативном варианте, если удаление очищающих агентов может привести к экологической проблеме, содержимое гидравлического контура очистки можно удалять в водяные резервуары, опорожненные в результате этапа Ь). Удаление можно контролировать при помощи вентиля, находящегося на выпускном трубопроводе.
Таким образом, установка может дополнительно содержать выпускной трубопровод, позволяющий удалять содержимое гидравлического контура очистки в водяной(ые) резервуар(ы).
Когда содержимое гидравлического контура очистки полностью удалено, выпускной трубопровод можно перекрыть, и на этапе ί) в гидравлический контур очистки опять закачивают воду, содержащуюся в одном из водяных резервуаров, и эту воду заставляют циркулировать по кругу в гидравлическом контуре очистки. Предпочтительно этот этап ί) позволяет промыть фильтрующую мембрану и удалить из нее возможные остатки очищающего агента. Предпочтительно эта вода, закачиваемая в гидравлический контур очистки на этапе ί), может быть обработанной водой, полученной в ходе способа обработки воды при помощи самой морской подводной установки. Специалист может определить продолжительность этапа ί) таким образом, чтобы обеспечить эффективную промывку.
В частном варианте осуществления этапы е) и ί) осуществляют одновременно.
После этого этапа ί) опять удаляют содержимое гидравлического контура очистки через выпускной трубопровод на этапе д). Содержимое гидравлического контура очистки можно удалять непосредственно в окружающую среду морской подводной установки обработки воды, в частности, непосредственно в море. Удаление можно контролировать при помощи вентиля, находящегося на выпускном трубопроводе.
После этапа д) предпочтительно фильтрующую мембрану можно опять эксплуатировать. Ее можно опять использовать в рамках способа обработки воды. Можно опять открыть впуск воды, отбираемой из окружающей среды.
Способ очистки можно применять точечно или предпочтительно регулярно в течение времени. Способ очистки в соответствии с изобретением можно применять с частотностью от одного раза в неделю до одного раза в год и предпочтительно от одного раза в месяц до одного раза в полгода.
Способ очистки в соответствии с изобретением находит свое предпочтительное применение для очистки фильтрующих мембран в особых условиях, связанных с использованием на большой или сверхбольшой глубине. Технический результат изобретения, который состоит в обеспечении эффективной очистки без вреда для окружающей среды и без применения сложного и дорогого обслуживания, достигается при помощи способа в соответствии с настоящим изобретением, который включает в себя, в част- 8 029732
ности, этап нагрева фильтрующей мембраны.
Однако некоторые фильтрующие мембраны, в частности мембраны ультрафильтрации, могут быть повреждены в результате термического удара. Термический удар может произойти, когда мембрану нагревают на этапе с) способа в соответствии с изобретением и/или когда очистка закончена и мембрану опять вводят в строй для возобновления обработки воды в системе обработки воды установки.
Для предупреждения термических ударов повышение температуры предпочтительно осуществляют медленно во время этапа с) способа очистки в соответствии с изобретением.
Кроме того, чтобы избегать термических ударов, связанных с понижением температуры, воду, закачиваемую в гидравлический контур очистки на этапе ί), предпочтительно нагревают до температуры от 15 до 40°С при помощи средства нагрева резервуара или резервуаров хранения воды. Способ очистки может дополнительно содержать этап, на котором воду, закачиваемую в гидравлический контур очистки на этапе ί), нагревают до температуры от 15 до 40°С при помощи средства нагрева резервуара или резервуаров, содержащих воду. Этот этап можно осуществлять посредством включения средства нагрева, находящегося вблизи или внутри указанного резервуара. Предпочтительно температура воды может быть такой же, что и температура фильтрующей мембраны, достигаемая во время этапа с). Этот этап нагрева можно осуществлять в соответствующий момент, чтобы вода имела необходимую температуру в момент осуществления этапа ί).
Когда промывочная вода циркулирует по петле в гидравлическом контуре очистки, предпочтительно средство нагрева фильтрующей мембраны выключают. При этом этап промывки предпочтительно можно продолжить в течение времени, достаточного, чтобы температура фильтрующей мембраны и воды, циркулирующей в гидравлическом контуре очистки, понизилась и предпочтительно достигла наружной окружающей температуры. Предпочтительно охлаждение происходит медленно и естественным путем за счет контакта с внешней средой.
Предпочтительно очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), является кислотой, и еще предпочтительнее очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), является лимонной кислотой. Очистка фильтрующей мембраны при помощи кислоты позволяет растворить минеральные отложения, которые могут забивать мембрану. Если очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), является кислотой, температура, достигаемая на этапе с), предпочтительно составляет от 20 до 40°С и еще предпочтительнее от 25 до 35°С.
В альтернативном варианте очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), является щелочью. Очистка фильтрующей мембраны при помощи щелочи позволяет удалить органические вещества и микробы. Если очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), является щелочью, температура, достигаемая на этапе с), предпочтительно составляет от 20 до 40°С, еще предпочтительнее от 30 до 40°С и еще предпочтительнее от 35 до 40°С.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения фильтрующую мембрану можно очищать последовательно несколько раз при помощи разных очищающих агентов. В этом случае между этапом ί) и этапом д) способ очистки в соответствии с изобретением может содержать следующие этапы:
б') в гидравлический контур очистки закачивают очищающий агент, отличный от очищающего агента, закачиваемого на этапе б), при этом указанный агент содержится по меньшей мере в одном резервуаре хранения;
е') содержимое гидравлического контура очистки удаляют через выпускной трубопровод и
ί') в гидравлический контур очистки опять закачивают воду, содержащуюся в одном из резервуаров
хранения воды и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура очистки.
Этапы б')-Т) соответствуют этапам 6)-ί) за исключением того, что очищающий агент, закачиваемый на этапе б'), отличается от очищающего агента, закачиваемого на этапе б). Этапы б')-Т) можно осуществлять, как описано выше для этапов б)-Т). В частности, воду, закачиваемую в гидравлический контур очистки на этапе ί'), можно нагревать до температуры, составляющей от 15 до 40°С, при помощи средства нагрева резервуара или резервуаров с водой.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, включающему в себя этапы а)Т), затем б')Т), затем д), очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б), может быть щелочью, и очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур очистки на этапе б'), может быть кислотой. Этот вариант осуществления можно использовать для более эффективной очистки, чем очистка с применением только одного очищающего агента. Частотность очистки можно при этом увеличить.
Предпочтительно далее после этапа д) способ очистки может содержать этапы, на которых:
Ιι) возобновляют обработку воды в системе обработки воды установки и
ί) воду, использованную на этапах Ь) и ί) и, возможно, Т) заменяют путем закачивания воды, полученной на выходе системы обработки, в резервуары хранения воды.
Следует отметить, что, если морская подводная система обработки воды содержит насколько фильтрующих мембран, способ очистки можно осуществлять для каждой из указанных мембран, причем предпочтительно каждый способ очистки адаптирован для каждой мембраны. Кроме того, каждый способ очистки можно осуществлять с разной частотностью.
Одним из преимуществ способа очистки в соответствии с изобретением является то, что его можно
- 9 029732
полностью автоматизировать. Каждый этап способа можно запускать без прямого человеческого вмешательства при помощи электронных систем. Это представляет особый интерес, если морская подводная установка обработки воды находится в воде на большой глубине. Любое прямое вмешательство требует либо использования подводных роботов, либо подъема установки на поверхность, что во всех случаях является длительной, сложной и дорогой операцией. Согласно варианту осуществления, способом может дистанционно управлять оператор, предпочтительно находящийся на поверхности, и передача данных, обмениваемых между оператором и электронной системой, может происходить через кабель (например, через связующую магистраль) или беспроводным путем (например, волновым путем). Согласно другому варианту осуществления, электронной системой может управлять предварительно записанная программа, которая не требует участия оператора.
Кроме того, морская подводная установка обработки воды в соответствии с изобретением может содержать одно или несколько других средств, предназначенных для ограничения и даже устранения забивания фильтрующей мембраны. Эти средства можно выбирать из группы, в которую входят контур рецикла, соединяющий выпускной трубопровод для удаления обработанной воды с трубопроводом на входе фильтрующей мембраны, контур противоточной промывки и один или несколько резервуаров с биоцидным агентом, при этом по меньшей мере один из этих резервуаров расположен таким образом, чтобы обеспечивать закачивание биоцидного агента в трубопровод, соединяющий водозаборник и фильтр, предпочтительно вблизи водозаборника.
Контур рецикла, соединяющий трубопровод удаления обработанной воды с трубопроводом на входе фильтрующей мембраны, позволяет доставить часть остатка фильтрования, собранного на выходе фильтрующей мембраны, до потока воды, который предназначен для прохождения через указанную фильтрующую мембрану. Эта система рецикла позволяет разбавить водяной поток, предназначенный для прохождения через фильтрующую мембрану, что, с одной стороны, увеличивает расход входящего потока и, с другой стороны, повышает качество входящего водяного потока, что облегчает его фильтрацию.
Противоточная промывка является известным методом для очистки фильтров. Она состоит в принудительной циркуляции водяного потока в направлении, противоположном к направлению потока воды, проходящего через фильтр при нормальной работе. При этом вода, циркулирующая противотоком, уносит с собой более или менее крупные элементы, которые забивают фильтр. Этап противоточной промывки может включать в себя остановку нормального поступления водяного потока в фильтрующую мембрану, впуск водяного потока в морскую подводную систему обработки воды через второй водозаборник, причем поступление этого потока до поверхности фильтрующей мембраны первоначально происходит с выходной стороны, отбор потока на входе указанной фильтрующей мембраны и удаление указанного потока в окружающую среду через второй выпускной трубопровод. В альтернативном варианте, если морская подводная система обработки воды параллельно содержит несколько фильтрующих мембран, этап противоточной промывки может включать в себя доставку всего водяного потока, входящего в морскую подводную систему обработки воды, только к одной из фильтрующих мембран, сбор по меньшей мере части фильтрата из этого фильтра и доставку этого фильтрата до выходной стороны второй фильтрующей мембраны, установленной параллельно первой, через нормальный трубопровод удаления фильтрата из этой второй фильтрующей мембраны, затем отбор этого потока на входе указанной фильтрующей мембраны и удаление указанного потока в окружающую среду через трубопровод удаления остатка фильтрования из второй фильтрующей мембраны.
Закачивание биоцидного агента в водяной поток, поступающий в морскую подводную систему обработки воды в соответствии с изобретением, позволяет сократить явление биологического загрязнения. Хорошо известными биоцидными агентами для этого применения являются, например, ДНПА (дибромнитро-пропионамид) или изотиазолин.
Предпочтительно изобретение позволяет сократить количество биоцидных агентов, используемых для очистки мембран в известных способах, и даже полностью исключить их использование.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из описания частных вариантов выполнения со ссылками на фигуры.
На фиг. 1 схематично представлен вариант выполнения морской подводной установки для обработки воды в соответствии с изобретением.
Морская подводная установка 1 для обработки воды содержит морскую подводную систему 2 обработки воды, которая, в свою очередь, содержит фильтрующую мембрану 3, водозаборник 4, выполненный с возможностью впуска водяного потока, отбираемого в окружающей среде, трубопровод 5, соединяющий водозаборник 4 с фильтрующей мембраной 3, выпускной трубопровод 6 и питающий насос 7, который установлен на трубопроводе 5, соединяющем водозаборник 4 с фильтрующей мембраной 3.
Морская подводная установка 1 обработки воды содержит также средство 8 питания энергией морской подводной установки, в частности, для питания питающего насоса 7 и очистного насоса 10.
Кроме того, морская подводная установка 1 обработки воды содержит гидравлический контур 9 очистки и очистной насос 10, установленный на гидравлическом контуре 9 очистки. Гидравлический контур 9 очистки образует петлю, которая включает в себя фильтрующую мембрану 3. Гидравлический контур содержит также выпускной трубопровод 11.
- 10 029732
Морская подводная установка 1 обработки воды содержит также два резервуара 12 и 13 для хранения воды и один резервуар 14 для хранения очищающего агента. Каждый резервуар соединен с гидравлическим контуром 9 очистки.
Наконец, в варианте выполнения, показанном на фиг. 1, средствами 15 и 16 нагрева оснащены только фильтрующая мембрана 3 и резервуар 13 хранения воды.
На фиг. 2 схематично представлен вариант выполнения средств очистки установки в соответствии с изобретением.
На этой фигуре показаны две фильтрующие мембраны 20 и 21, при этом мембрана 20 может быть мембраной ультрафильтрации, а мембрана 21 может быть мембраной нанофильтрации.
Гидравлический контур 22 очистки образует две петли, при этом первая петля включает в себя фильтрующую мембрану 20, и вторая петля включает в себя фильтрующую мембрану 21. Открывание и закрывание циркуляции жидкостей в этих двух петлях производят при помощи вентилей 23 и 24. Если необходимо очистить фильтрующую мембрану 20, открывают вентиль 23 и закрывают вентиль 24. Если же необходимо очистить фильтрующую мембрану 21, то, наоборот, открывают вентиль 24 и закрывают вентиль 23.
Каждая мембрана оборудована средством 25 и 26 нагрева.
На гидравлическом контуре 22 очистки установлен очистной насос 27. Кроме того, гидравлический контур 22 очистки содержит вентиль 28, который позволяет контролировать циркуляцию потока в гидравлическом контуре 22 очистки, и выпускной трубопровод 29, оснащенный вентилем 29'.
Средства очистки включают в себя также три водяных резервуара 30, 31 и 32 и два резервуара 33 и 34 для очищающего агента. Каждый резервуар соединен с гидравлическим контуром 22 очистки. На входе резервуаров 33 и 34 для очищающего агента расположены вентили 35 и 36 для обеспечения контроля закачивания очищающего агента в гидравлический контур 22 очистки. Что касается резервуаров 30, 31 и 32 для хранения воды, то они оборудованы парами вентилей 37а/37Ь, 38а/38Ь и 39а/39Ь. Эти пары вентилей предпочтительно позволяют контролировать закачивание воды в гидравлический контур 22 очистки, а также заполнять резервуары 30, 31 и 32 потоком воды, поступающим из трубопровода 40. Предпочтительно вода, поступающая по трубопроводу 20, является водой, полученной на выходе системы обработки воды. Заполнением резервуара можно управлять при помощи вентиля 41 и вентиля 42.
Резервуары 31 и 32 для хранения воды оборудованы средствами 42 и 44 нагрева.
Далее в качестве примера следует описание заявленного способа очистки фильтрующей мембраны
20.
Для очистки фильтрующей мембраны 20 открывают вентиль 23 и закрывают вентиль 24. Фильтрующая мембрана 20 оказывается изолированной от системы обработки воды. Вентили 28 и 42 открыты, тогда как выпускной вентиль 29' закрыт. При этом гидравлический контур 22 очистки образует петлю, которая включает в себя фильтрующую мембрану 20. Кроме того, вентили 35, 36, 37а/37Ь, 38а/38Ь и 39а/39Ь, а также вентиль 41 закрыты.
В гидравлический контур 22 очистки закачивают воду, содержащуюся в резервуаре 30, открыв вентиль 37Ь. Вода находится при наружной окружающей температуре. Эта вода циркулирует в гидравлическом контуре 22 очистки под действием очистного насоса 27.
Включают средство 25 нагрева. Оно позволяет повысить температуру фильтрующей мембраны 20 и воды, циркулирующей в гидравлическом контуре 22 очистки, до температуры, составляющей от 15 до 40°С.
При достижении этой температуры в гидравлический контур 22 очистки закачивают очищающий агент, содержащийся в резервуаре 33 хранения, открыв вентиль 35.
Если очистка мембраны оказывается достаточной, содержимое гидравлического контура 22 очистки удаляют через выпускной трубопровод 29, открыв вентиль 29'. После завершения этапа удаления вентиль 29' опять закрывают.
Затем в гидравлический контур 22 очистки опять закачивают воду, содержащуюся в резервуаре 31, открыв вентиль 38Ь. Вода, содержащаяся в резервуаре 31, находится при температуре фильтрующей мембраны 20, то есть при температуре от 15 до 40°С. Эту температуру получают, нагревая резервуар при помощи средства 43 нагрева. Эта вода продолжает циркулировать в гидравлическом контуре 22 очистки под действием очистного насоса 27.
После завершения промывки фильтрующей мембраны 20 содержимое гидравлического контура 22 очистки опять удаляют через выпускной трубопровод 20, открыв вентиль 29'. После завершения удаления вентиль 29' закрывают.
Способ очистки завершен, и можно возобновить обработку воды в системе обработки воды при помощи фильтрующей мембраны 20. Кроме того, в случае необходимости, можно заменить использованную воду, закачивая в водяные резервуары 30 и 31 через трубопровод 40 воду, полученную на выходе системы обработки. Для этого открывают вентили 37а, 38а и 41, удерживая закрытыми вентили 37Ь, 38Ь и 42.
Далее в качестве примера следует описание второго способа очистки фильтрующей мембраны 21 в соответствии с изобретением.
- 11 029732
Для очистки фильтрующей мембраны 21 открывают вентиль 24 и закрывают вентиль 23. Фильтрующая мембрана 21 оказывается изолированной от системы обработки воды. Вентили 28 и 42 открыты, тогда как выпускной вентиль 29' закрыт. При этом гидравлический контур 22 очистки образует петлю, которая включает в себя фильтрующую мембрану 21. Кроме того, вентили 35, 36, 37а/37Ь, 38а/38Ь и 39а/39Ь, а также вентиль 41 закрыты.
В гидравлический контур 22 очистки закачивают воду, содержащуюся в резервуаре 30, открыв вентиль 37Ь. Вода находится при наружной окружающей температуре. Эта вода циркулирует в гидравлическом контуре 22 очистки под действием очистного насоса 27.
Включают средство 26 нагрева. Оно позволяет повысить температуру фильтрующей мембраны 21 и воды, циркулирующей в гидравлическом контуре 22 очистки, до температуры, составляющей от 15 до 40°С.
При достижении этой температуры в гидравлический контур 22 очистки закачивают очищающий агент, содержащийся в резервуаре 34 хранения, открыв вентиль 36.
Если очистка мембраны оказывается достаточной, содержимое гидравлического контура 22 очистки удаляют через выпускной трубопровод 29, открыв вентиль 29'. После завершения этапа удаления вентиль 29' опять закрывают.
Затем в гидравлический контур 22 очистки опять закачивают воду, содержащуюся в резервуаре 31, открыв вентиль 38Ь. Вода, содержащаяся в резервуаре 31, находится при температуре фильтрующей мембраны 21, то есть при температуре от 15 до 40°С. Эту температуру получают, нагревая резервуар 31 при помощи средства 43 нагрева. Эта вода продолжает циркулировать в гидравлическом контуре 22 очистки под действием очистного насоса 27.
После завершения промывки фильтрующей мембраны 21 в гидравлический контур 22 очистки закачивают очищающий агент, содержащийся в резервуаре 33 хранения, открыв вентиль 35.
Если очистка фильтрующей мембраны оказывается достаточной, содержимое гидравлического контура 22 очистки удаляют через выпускной трубопровод 29, открыв вентиль 29'. После завершения удаления вентиль 29' закрывают.
Затем в гидравлический контур 22 очистки опять закачивают воду, содержащуюся в резервуаре 32, открыв вентиль 39Ь. Вода, содержащаяся в резервуаре 32, находится при температуре фильтрующей мембраны 21, то есть при температуре от 15 до 40°С. Эту температуру получают, нагревая резервуар при помощи средства 44 нагрева. Эта вода продолжает циркулировать в гидравлическом контуре 22 очистки под действием очистного насоса 27.
После завершения промывки фильтрующей мембраны 21 содержимое гидравлического контура 22 очистки опять удаляют через выпускной трубопровод 29, открыв вентиль 29'. После завершения удаления вентиль 29' закрывают.
Способ очистки завершен, и можно возобновить обработку воды в системе обработки воды при помощи фильтрующей мембраны 21. Кроме того, заменяют использованную воду, закачивая в водяные резервуары 30, 31 и 32 через трубопровод 40 воду, полученную на выходе системы обработки. Для этого открывают вентили 37а, 38а, 39а и 41, удерживая закрытыми вентили 37Ь, 38Ь, 39Ь и 42.
Claims (17)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Морская подводная установка (1) для обработки воды, предназначенной для закачивания в углеводородный пласт, содержащаясредство (8) питания подводной установки энергией;подводную систему (2) обработки воды, содержащую по меньшей мере одну фильтрующую мембрану (3), водозаборник (4), выполненный с возможностью подачи в подводную установку (1) потока воды, отбираемого из среды, окружающей систему, трубопровод (5), соединяющий указанный водозаборник (4) и указанную фильтрующую мембрану (3), выпускной трубопровод (6) для удаления обработанной воды и по меньшей мере один питающий насос (7), выполненный с возможностью фильтрации воды;гидравлический контур (9) очистки указанной мембраны (3), образующий петлю между входом и выходом указанной мембраны (3) и содержащий выпускной трубопровод (11);по меньшей мере два резервуара (12) и (13) для хранения воды, при этом каждый водяной резервуар соединен с контуром (9) очистки;по меньшей мере один резервуар (13) для хранения очищающего агента, выбираемого среди кислоты и щелочи, при этом резервуар (13) для очищающего агента соединен с контуром (9) очистки;по меньшей мере один очистной насос (10), выполненный с возможностью приведения в движение жидкостей в контуре (9) очистки;при этом указанная фильтрующая мембрана (3) снабжена по меньшей мере одним средством нагрева (15)/(16) и по меньшей мере один из резервуаров (12) и (13) оснащен по меньшей мере одним средством нагрева резервуара.
- 2. Установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующая мембрана (3) является мембраной для- 12 029732микрофильтрации, мембраной для ультрафильтрации, мембраной для нанофильтрации или мембраной для обратного осмоса.
- 3. Установка (1) по п.2, отличающаяся тем, что система (2) обработки воды содержит мембрану нанофильтрации и мембрану ультрафильтрации, причем указанная мембрана ультрафильтрации расположена на входе указанной мембраны нанофильтрации, при этом гидравлический контур (9) очистки образуетпетлю между входом и выходом мембраны нанофильтрации, или петлю между входом и выходом мембраны ультрафильтрации, илидве петли между входом и выходом мембраны нанофильтрации, с одной стороны, и между входом и выходом мембраны ультрафильтрации, с другой стороны,при этом на петлях установлены вентили для обеспечения выбора мембраны, для которой необходимо произвести очистку.
- 4. Установка (1) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере два резервуара (12) и (13) хранения очищающего агента, при этом по меньшей мере один из резервуаров является резервуаром хранения кислоты и по меньшей мере один из резервуаров является резервуаром хранения щелочи, при этом резервуары с кислотой и щелочью соединены с контуром (9) очистки.
- 5. Установка (1) по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере три резервуара (30), (31) и (32) хранения воды, при этом по меньшей мере два резервуара хранения воды оборудованы по меньшей мере одним средством (43) и (44) нагрева резервуара.
- 6. Установка (1) по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что питающий насос (7) и очистной насос(10) установлены на одном валу.
- 7. Установка (1) по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит выпускной трубопровод, позволяющий удалять содержимое гидравлического контура (9) очистки в резервуар(ы)(30), (31) или (32) хранения воды.
- 8. Способ очистки фильтрующей мембраны (3) морской подводной установки (1) по любому из пп.1-7, содержащий этапы, на которых:a) прерывают подачу воды в указанную фильтрующую мембрану (3);b) закачивают в гидравлический контур (9) очистки воду, содержащуюся в одном из резервуаров (12) или (13) хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура (9) очистки при помощи очистного насоса (10);c) нагревают фильтрующую мембрану (3) при помощи средства (15) нагрева до температуры, составляющей от 15 до 40°С;й) закачивают в гидравлический контур (9) очистки очищающий агент, содержащийся по меньшей мере в одном резервуаре (14) хранения;е) удаляют содержимое гидравлического контура (9) очистки через выпускной трубопровод (11); ί) снова закачивают в гидравлический контур (9) очистки воду, содержащуюся в одном из резервуаров (12) или (13) хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура (9) очистки при помощи очистного насоса;д) содержимое гидравлического (9) контура очистки опять удаляют через выпускной трубопровод(11) .
- 9. Способ очистки по п.8, отличающийся тем, что очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур (9) очистки на этапе й), является кислотой.
- 10. Способ очистки по п.8 или 9, отличающийся тем, что между этапом ί) и этапом д) содержит следующие этапы:й') закачивают в гидравлический контур (9) очистки очищающий агент, отличный от очищающего агента, закачиваемого на этапе й), при этом указанный агент содержится по меньшей мере в одном резервуаре (14) хранения;е') удаляют содержимое гидравлического контура (9) очистки через выпускной трубопровод (11) и ί) снова закачивают в гидравлический контур (9) очистки воду, содержащуюся в одном из резервуаров (12) или (13) хранения воды, и пускают эту воду циркулировать по петле гидравлического контура (9) очистки.
- 11. Способ очистки по п.10, отличающийся тем, что очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур (9) очистки на этапе й), является щелочью и очищающий агент, нагнетаемый в гидравлический контур (9) очистки на этапе й'), является кислотой.
- 12. Способ очистки по любому из пп.8-11, отличающийся тем, что далее содержит этапы, на которых:й) возобновляют обработку воды в системе (2) обработки воды установки (1) иί) заменяют воду, использованную на этапах Ь) и ί) путем закачивания воды, полученной на выходесистемы (2) обработки, в резервуары (12) или (13) хранения воды.
- 13. Способ очистки по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что далее содержит этапы, на которых:й) возобновляют обработку воды в системе (2) обработки воды установки (1) и- 13 029732ι) заменяют воду, использованную на этапах Ь), ί) и Г), путем закачивания воды, полученной на выходе системы (2) обработки, в резервуары (12) или (13) хранения воды.
- 14. Способ очистки по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что воду, закачиваемую в гидравлический контур (9) очистки на этапе ί), нагревают до температуры, составляющей от 15 до 40°С, при помощи средства (16) нагрева резервуара или резервуаров (12) или (13) хранения воды.
- 15. Способ очистки по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что воду, закачиваемую в гидравлический контур (9) очистки на этапе ί) и Г), нагревают до температуры, составляющей от 15 до 40°С, при помощи средства (16) нагрева резервуара или резервуаров хранения воды.
- 16. Способ очистки по любому из пп.8-15, отличающийся тем, что морская подводная установка (1) обработки воды находится под водой на глубине не менее 500 м.
- 17. Способ очистки по любому из пп.8-15, отличающийся тем, что содержимое гидравлического контура (9) очистки удаляют в резервуар(ы) (12) или (13) хранения воды, опорожненный(ые) в ходе осуществления этапа Ь).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1258853A FR2995540B1 (fr) | 2012-09-20 | 2012-09-20 | Unite sous-marine de traitement de l'eau et procede de nettoyage de ladite unite |
| PCT/FR2013/052167 WO2014044978A1 (fr) | 2012-09-20 | 2013-09-19 | Unité sous-marine de traitement de l'eau et procédé de nettoyage de ladite unité |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201500328A1 EA201500328A1 (ru) | 2015-08-31 |
| EA029732B1 true EA029732B1 (ru) | 2018-05-31 |
Family
ID=47425036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201500328A EA029732B1 (ru) | 2012-09-20 | 2013-09-19 | Морская подводная установка для обработки воды и способ очистки указанной установки |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20150231533A1 (ru) |
| EP (1) | EP2897716B1 (ru) |
| AP (1) | AP2015008309A0 (ru) |
| AU (1) | AU2013320028B2 (ru) |
| BR (1) | BR112015006223B1 (ru) |
| CO (1) | CO7220326A2 (ru) |
| CY (1) | CY1123643T1 (ru) |
| DK (2) | DK2897716T3 (ru) |
| EA (1) | EA029732B1 (ru) |
| FR (1) | FR2995540B1 (ru) |
| MX (1) | MX2015003648A (ru) |
| MY (1) | MY180061A (ru) |
| PH (1) | PH12015500629A1 (ru) |
| SG (1) | SG11201502182SA (ru) |
| WO (1) | WO2014044978A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201501813B (ru) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180016487A1 (en) * | 2015-01-06 | 2018-01-18 | Total Sa | Process of providing a viscosified water for injecting into an underwater subterranean oil bearing formation and associated underwater facility |
| US9868659B2 (en) | 2015-04-17 | 2018-01-16 | General Electric Company | Subsurface water purification method |
| NO344853B1 (en) | 2015-07-02 | 2020-06-02 | Vetco Gray Scandinavia As | Method and system for water injection into an oil and/or gas containing subterranean formation |
| CN106477785A (zh) | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 通用电气公司 | 海底设备清洁系统和方法 |
| MX2018016327A (es) | 2016-07-01 | 2019-10-14 | Total Sa | Metodo de limpieza de un sistema de filtracion de agua bajo operacion. |
| WO2019000160A1 (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-03 | General Electric Company | METHOD FOR CLEANING A FILTRATION MEMBRANE CONTAINED IN A WATER TREATMENT SYSTEM AND WATER TREATMENT SYSTEM |
| GB2575086B (en) | 2018-06-28 | 2021-11-03 | Subsea 7 Us Llc | Sanitising seawater at subsea locations |
| GB2588602B (en) * | 2019-10-25 | 2022-02-23 | Equinor Energy As | Operation of an unmanned production platform |
| EP3896250A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-20 | National Oilwell Varco Norway AS | Processing seawater subsea |
| WO2023101838A1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | Pawel Slusarewicz | Method of fecal sample preparation for automated image analysis |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3827976A (en) * | 1972-07-11 | 1974-08-06 | Westinghouse Electric Corp | Process for cleaning reverse osmosis membranes |
| US5403479A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-04 | Zenon Environmental Inc. | In situ cleaning system for fouled membranes |
| GB2451008A (en) * | 2005-05-19 | 2009-01-14 | Bp Exploration Operating | A desalination apparatus disposed in an injection well |
| WO2012049618A1 (fr) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Total S.A. | Traitement de l'eau dans au moins une unite de filtration membranaire pour la recuperation assistee d'hydrocarbures |
| US20120090641A1 (en) * | 2009-04-20 | 2012-04-19 | Kolon Industries, Inc. | Method for cleaning filtering membrane |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08126886A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-21 | Japan Organo Co Ltd | 超純水の製造方法及び装置 |
| WO2000030742A1 (en) * | 1998-11-23 | 2000-06-02 | Zenon Environmental Inc. | Water filtration using immersed membranes |
| US7600567B2 (en) | 2004-05-28 | 2009-10-13 | Bp Exploration Operating Company Limited | Desalination method |
| GB0512248D0 (en) | 2005-06-16 | 2005-07-27 | Bp Exploration Operating | Water flooding method |
| WO2007138327A1 (en) | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Natco Uk Limited | Method of providing a supply of water of controlled salinity and water treatment system |
| DE102007005771B4 (de) * | 2007-02-06 | 2017-07-06 | Robert Bosch Gmbh | Filtereinrichtung, insbesondere Flüssigkeitsfilter, mit einer Heizung |
| US8869880B2 (en) * | 2007-02-12 | 2014-10-28 | Gaumer Company, Inc. | System for subsea extraction of gaseous materials from, and prevention, of hydrates |
| GB0806172D0 (en) | 2008-04-04 | 2008-05-14 | Vws Westgarth Ltd | Fluid treatment system |
| JP2011056412A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | 膜ろ過システム |
| JP2013530032A (ja) * | 2010-05-12 | 2013-07-25 | ハイドラシスト アイピー ピーティワイ エルティディ | 水処理装置と水処理方法 |
-
2012
- 2012-09-20 FR FR1258853A patent/FR2995540B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-09-19 DK DK13779265.1T patent/DK2897716T3/da active
- 2013-09-19 MX MX2015003648A patent/MX2015003648A/es unknown
- 2013-09-19 EP EP13779265.1A patent/EP2897716B1/fr active Active
- 2013-09-19 AP AP2015008309A patent/AP2015008309A0/xx unknown
- 2013-09-19 SG SG11201502182SA patent/SG11201502182SA/en unknown
- 2013-09-19 US US14/430,052 patent/US20150231533A1/en not_active Abandoned
- 2013-09-19 WO PCT/FR2013/052167 patent/WO2014044978A1/fr active Application Filing
- 2013-09-19 BR BR112015006223-7A patent/BR112015006223B1/pt active IP Right Grant
- 2013-09-19 EA EA201500328A patent/EA029732B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-09-19 MY MYPI2015000696A patent/MY180061A/en unknown
- 2013-09-19 AU AU2013320028A patent/AU2013320028B2/en active Active
-
2015
- 2015-03-17 ZA ZA2015/01813A patent/ZA201501813B/en unknown
- 2015-03-17 CO CO15061334A patent/CO7220326A2/es unknown
- 2015-03-20 PH PH12015500629A patent/PH12015500629A1/en unknown
- 2015-04-17 DK DK201570227A patent/DK201570227A1/da not_active Application Discontinuation
-
2020
- 2020-03-09 US US16/813,309 patent/US11498021B2/en active Active
- 2020-06-15 CY CY20201100544T patent/CY1123643T1/el unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3827976A (en) * | 1972-07-11 | 1974-08-06 | Westinghouse Electric Corp | Process for cleaning reverse osmosis membranes |
| US5403479A (en) * | 1993-12-20 | 1995-04-04 | Zenon Environmental Inc. | In situ cleaning system for fouled membranes |
| GB2451008A (en) * | 2005-05-19 | 2009-01-14 | Bp Exploration Operating | A desalination apparatus disposed in an injection well |
| US20120090641A1 (en) * | 2009-04-20 | 2012-04-19 | Kolon Industries, Inc. | Method for cleaning filtering membrane |
| WO2012049618A1 (fr) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Total S.A. | Traitement de l'eau dans au moins une unite de filtration membranaire pour la recuperation assistee d'hydrocarbures |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DAVIS R., LOMAX I., PLUMMER M.: "MEMBRANES SOLVE NORTH SEA WATERFLOOD SULFATE PROBLEMS.", OIL AND GAS JOURNAL., PENNWELL, HOUSTON, TX., US, vol. 94., no. 48., 25 November 1996 (1996-11-25), US, pages 59 - 64., XP000684467, ISSN: 0030-1388 * |
| O'DONNELL K.: "MEMBRANE TECHNOLOGY WORKS ON NORTH SEA PLATFORM.", OIL AND GAS JOURNAL., PENNWELL, HOUSTON, TX., US, vol. 94., no. 49., 2 December 1996 (1996-12-02), US, pages 58 + 60 + 62/63., XP000685103, ISSN: 0030-1388 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014044978A1 (fr) | 2014-03-27 |
| MX2015003648A (es) | 2015-10-15 |
| BR112015006223A2 (pt) | 2017-07-04 |
| DK201570227A1 (en) | 2015-04-27 |
| ZA201501813B (en) | 2016-06-29 |
| EP2897716B1 (fr) | 2020-03-18 |
| AU2013320028B2 (en) | 2018-03-08 |
| DK2897716T3 (da) | 2020-06-22 |
| FR2995540B1 (fr) | 2014-11-21 |
| AP2015008309A0 (en) | 2015-03-31 |
| BR112015006223B1 (pt) | 2021-05-25 |
| CO7220326A2 (es) | 2015-03-20 |
| US11498021B2 (en) | 2022-11-15 |
| EP2897716A1 (fr) | 2015-07-29 |
| US20150231533A1 (en) | 2015-08-20 |
| AU2013320028A1 (en) | 2015-04-09 |
| CY1123643T1 (el) | 2022-05-27 |
| US20200269165A1 (en) | 2020-08-27 |
| SG11201502182SA (en) | 2015-05-28 |
| FR2995540A1 (fr) | 2014-03-21 |
| MY180061A (en) | 2020-11-20 |
| PH12015500629A1 (en) | 2015-05-11 |
| EA201500328A1 (ru) | 2015-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA029732B1 (ru) | Морская подводная установка для обработки воды и способ очистки указанной установки | |
| US11325849B2 (en) | Apparatus, method and system for desalinating water using energy recovery | |
| DK201570228A1 (en) | Method and device for the underwater testing of a filtration system | |
| DK1963620T3 (en) | A method and a device for the destruction of organic material in the injection water to an injection well at the seabed | |
| WO2012026827A1 (en) | Water treatment installation, method and use for removal, under water, of at least one undesirable component from water | |
| KR101538477B1 (ko) | 해수담수화를 위한 해수 전처리 장치 및 해수 전처리 방법 | |
| US20140299541A1 (en) | Water filtration and sewage system | |
| EP2440450B1 (en) | Cleaning unit for cleaning of a ballast water treatment system, ballast water treatment system and use of such a system. | |
| CN1865164A (zh) | 自然增振式海水淡化井 | |
| JP5423184B2 (ja) | 濾過膜モジュール洗浄方法および洗浄装置 | |
| JP4754884B2 (ja) | 逆洗システム | |
| JP6530931B2 (ja) | 脱塩方法、脱塩装置の洗浄方法及び脱塩装置 | |
| KR101666718B1 (ko) | 해수담수화 장치 및 해수담수화 방법 | |
| CN207581515U (zh) | 一种煤矿井下水资源综合利用装置 | |
| CN206901985U (zh) | 一种污水处理装置 | |
| BRPI1001363A2 (pt) | sistema para dessalinização de água do mar e instalações para esse fim | |
| OA17365A (en) | Underwater water treatment unit and method for cleaning said unit. | |
| JP2013252478A5 (ru) | ||
| KR102151055B1 (ko) | 침지식분리막모듈을 이용한 복합형 수처리장치 | |
| JP2013075291A (ja) | 膜ろ過システムおよびその運転制御方法 | |
| CN204607759U (zh) | 一种工程船舶海水淡化处理装置 | |
| CN202400933U (zh) | 高浓度有机物废水反渗透化学冲洗装置 | |
| OA17364A (en) | Method and device for the underwater testing of a filtration system. | |
| FIELD | " Consept* Kerr-McGee North Sea (UK) Ltd |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG TJ |