RU2284209C2

RU2284209C2 - Pipe installation for the brian water treatment

Info

Publication number: RU2284209C2
Application number: RU2004131425/15A
Authority: RU
Inventors: Гимран Хамитович Габитов (RU); Гимран Хамитович Габитов; Владимир Александрович Фролов (RU); Владимир Александрович Фролов; кберов Валерий Фа зович Ша (RU); Валерий Фаязович Шаякберов; Радик Раз пович Фахретдинов (RU); Радик Разяпович Фахретдинов; Фагим Фазлихметович Губайдуллин (RU); Фагим Фазлихметович Губайдуллин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть"
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-09-27
Also published as: RU2004131425A

Abstract

FIELD: oil-producing industry; equipment for treatment of the brain water in the oil-producing industry.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of the oil-producing industry, in particular, to the installation for the treatment of the brain water for its feeding in the system of maintenance of the formation pressure. The installation contains the string with fitting pipes for feeding the liquid in and withdrawal of petroleum, water and gas. The string both butts are plugged and it is arranged vertically. Inside the string there is the coaxially mounted pipe of the smaller diameter plugged from its lower butt. The outlet of the fitting pipe used for the liquid feeding is arranged in the pipe. The string consists of the upper and the lower parts and their flange coupling. In the pipe above the level of the liquid feeding in fitting pipe there is the hood made in the form of a cone and the screen made in the form of the perforated plate. The technical result of the invention is the increased intensity of the process, decreased dimensions of the installation.

EFFECT: the invention ensures the increased intensity of the process, decreased dimensions of the installation.

4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для подготовки пластовой воды для подачи в систему поддержания пластового давления.The invention relates to the field of equipment for the oil industry, and in particular to installations for the preparation of formation water for supply to the reservoir pressure maintenance system.

Известна трубная установка для подготовки воды, содержащая колонну с трубопроводами подвода водонефтяной эмульсии и отвода нефти и воды и газа, при этом колонна выполнена наклонной, подводящий трубопровод соединен с наклонной колонной на расстоянии, равном 0,2-0,25 длины колонны, а нижняя ее часть снабжена трубопроводом для сброса свободной воды, соединенным с газоотводящим коллектором, колонна расположена на поверхности /авторское свидетельство СССР №1482932, МПК⁷ В 01 D 19/00, опубл. 23.06.1989 г./.Known pipe installation for the preparation of water, containing a column with pipelines for supplying oil-water emulsion and the removal of oil and water and gas, while the column is made inclined, the supply pipe is connected to the inclined column at a distance equal to 0.2-0.25 length of the column, and the bottom part of it is equipped with a pipeline for discharging free water connected to a gas outlet manifold, the column is located on the surface / USSR author's certificate No. 1482932, IPC ⁷ V 01 D 19/00, publ. 06/23/1989 /.

Недостатком данной установки является недостаточная интенсивность процесса, большие размеры, она способна разделять водонефтяную эмульсию на нефть и воду при сравнительно небольшом содержании воды, а также недостаточная очистка воды и значительная металлоемкость.The disadvantage of this installation is the lack of process intensity, large size, it is able to separate the oil-water emulsion into oil and water with a relatively low water content, as well as insufficient water purification and significant metal consumption.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является трубная установка для подготовки воды, содержащая колонну с трубопроводами подвода пластовой воды и отвода нефти, воды и газа, колонна заглушена с обеих торцов, при этом колонна выполнена наклонной и содержит нефтяную и водную секции, трубопровод подвода газожидкостной смеси оснащен успокоителем потока и газоотделителем, нефтяная секция в месте подвода газожидкостной смеси установлена под углом к водной секции, причем угол наклона первой больше угла наклона второй, трубопровод подвода газожидкостной смеси выполнен с возможностью двухпоточного ввода газожидкостной смеси в виде распределителя потоков, входные концы которого размещены в водной и нефтяной секциях, колонна расположена на поверхности /патент РФ №2119372, МПК⁷ В 01 D 19/00, опубл. 27.09.1998 г./.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed object is a pipe installation for water treatment, containing a column with pipelines for supplying produced water and drainage of oil, water and gas, the column is plugged from both ends, while the column is made inclined and contains oil and water sections , the gas-liquid mixture supply pipeline is equipped with a flow damper and a gas separator, the oil section at the gas-liquid mixture supply point is installed at an angle to the water section, and the angle of inclination of the first greater than the angle of inclination of the second, the gas-liquid mixture supply pipeline is capable of two-stream gas-liquid mixture input in the form of a flow distributor, the inlet ends of which are located in the water and oil sections, the column is located on the surface / RF patent No. 2119372, IPC ⁷ В 01 D 19/00, publ. September 27, 1998 /.

Недостатком данной установки является недостаточная интенсивность процесса, большие размеры, значительная занимаемая площадь и недостаточная очистка воды и значительная металлоемкость.The disadvantage of this installation is the lack of intensity of the process, large size, significant footprint and insufficient water purification and significant metal consumption.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение интенсивности процесса, уменьшение размеров и снижение металлоемкости.The present invention is aimed at increasing the intensity of the process, reducing size and reducing metal consumption.

Это достигается тем, что в трубной установке для подготовки воды, содержащей колонну с патрубками подвода пластовой воды и отвода нефти, воды и газа, колонна заглушена с обеих торцов, при этом колонна расположена вертикально к поверхности, в колонне коаксиально установлена труба меньшего диаметра, заглушенная с нижнего конца, выход патрубка подвода пластовой воды расположен в трубе, входы патрубков отвода нефти и воды подсоединены к колонне, причем вход патрубка отвода нефти расположен выше входа патрубка отвода воды, но на уровне или ниже верхней части трубы, вход патрубка отвода газа расположен выше верхней части трубы. Кроме того, в некоторых случаях колонна может быть выполнена состоящей из верхней и нижней частей на фланцевом соединении. Кроме того, в некоторых случаях к нижней части трубы может быть подсоединен патрубок отвода механических примесей. Кроме того, в некоторых случаях в трубе выше выхода патрубка подвода пластовой воды может быть расположен колпак, выполненный, например, из пластины в виде конуса. Кроме того, в некоторых случаях к верхней части трубы может быть подсоединен экран, выполненный, например, в форме перфорированной пластины. Кроме того, в некоторых случаях в патрубках отвода нефти и механических примесей может быть установлена запорно-регулирующая арматура. Кроме того, в некоторых случаях к верхней части трубы может быть подсоединена насадка, выполненная из взаимопересекающихся пластин. Кроме того, в некоторых случаях часть пластин насадки может быть выполнена под углом к оси трубы. Кроме того, в некоторых случаях в патрубке подвода пластовой воды может быть установлено смесительное устройство для смешения пластовой воды и газа, подсоединенное к источнику осушенного газа.This is achieved by the fact that in a pipe installation for the preparation of water containing a column with pipes for supplying formation water and drainage of oil, water and gas, the column is plugged at both ends, while the column is located vertically to the surface, a smaller diameter pipe is coaxially installed, the pipe is plugged from the lower end, the outlet of the reservoir water supply pipe is located in the pipe, the inlets of the oil and water drain pipes are connected to the column, and the inlet of the oil drain pipe is located above the inlet of the water drain pipe, but at or below the upper part of the tube, the input gas discharge pipe is located above the top of the tube. In addition, in some cases, the column may be made up of upper and lower parts on the flange connection. In addition, in some cases, a pipe for removing mechanical impurities may be connected to the lower part of the pipe. In addition, in some cases, a cap made, for example, from a plate in the form of a cone, can be located in the pipe above the outlet of the pipe for supplying formation water. In addition, in some cases, a screen made, for example, in the form of a perforated plate, may be connected to the upper part of the pipe. In addition, in some cases, shut-off and control valves may be installed in the pipes for oil and solids removal. In addition, in some cases, a nozzle made of mutually intersecting plates can be connected to the upper part of the pipe. In addition, in some cases, part of the nozzle plates may be made at an angle to the axis of the pipe. In addition, in some cases, a mixing device for mixing the produced water and gas connected to a dried gas source may be installed in the formation water supply pipe.

Расположение колонны вертикально к поверхности позволяет уменьшить площадь, занимаемую установкой.The location of the column vertically to the surface allows to reduce the area occupied by the installation.

Установка в колонне коаксиально трубы меньшего диаметра позволяет повысить интенсивность процесса за счет укрупнения капель нефти.The installation in the column of coaxial pipes of smaller diameter allows to increase the intensity of the process due to the enlargement of oil drops.

Выполнение трубы, заглушенной с нижнего конца, позволяет собирать в нижней части трубы осевшие частицы механических примесей.The execution of the pipe, muffled from the lower end, allows you to collect in the lower part of the pipe settled particles of mechanical impurities.

Расположение выхода патрубка подвода пластовой воды в трубе позволяет осуществить изменение направления движения пластовой воды, что обеспечит повышение интенсивности процесса.The location of the outlet of the supply pipe of formation water in the pipe allows you to change the direction of movement of the formation water, which will increase the intensity of the process.

Подсоединение к колонне входов патрубков отвода нефти и воды позволяет осуществить отвод из колонны нефти и воды.Connection to the inlet column of the oil and water drain pipes allows for the removal of oil and water from the column.

Расположение входа патрубка отвода нефти выше входа патрубка отвода воды, но на уровне или ниже верхней части трубы позволяет организовать гидрофобный фильтр из слоя нефти и осуществить гидрофобную фильтрацию воды.The location of the inlet of the oil drain pipe above the inlet of the water drain pipe, but at or below the top of the pipe allows you to organize a hydrophobic filter from the oil layer and carry out hydrophobic filtering of water.

Расположение входа патрубка отвода газа расположен выше верхней части трубы позволяет уменьшить возможность попадания в патрубок отвода газа нефти или воды.The location of the inlet of the gas outlet pipe is located above the upper part of the pipe to reduce the possibility of oil or water entering the gas outlet pipe.

Выполнение колонны, состоящей из верхней и нижней частей на фланцевом соединении, позволяет осуществлять чистку колонны в процессе эксплуатации.The implementation of the column, consisting of upper and lower parts on the flange connection, allows you to clean the columns during operation.

Подсоединение к нижней части трубы патрубка отвода механических примесей позволяет осуществлять отвод осевших механических примесей в процессе работы установки без ее остановки.The connection to the lower part of the pipe of the branch pipe of removal of mechanical impurities allows the removal of settled mechanical impurities during operation of the installation without stopping it.

Расположение в трубе выше выхода патрубка подвода пластовой воды колпака, выполненного, например, из пластины в виде конуса, позволяет отбивать механические примеси и способствовать коагуляции частиц нефти и/или механических примесей.The location in the pipe above the outlet of the supply pipe of the formation water of the cap, made, for example, from the plate in the form of a cone, allows you to beat off mechanical impurities and contribute to the coagulation of oil particles and / or mechanical impurities.

Подсоединение к верхней части трубы экрана, выполненного, например, в форме перфорированной пластины, позволяет повысить интенсивность выделения газа и обеспечить равномерное орошение поверхности жидкости в колонне.The connection to the upper part of the pipe screen, made, for example, in the form of a perforated plate, allows to increase the intensity of gas evolution and to ensure uniform irrigation of the liquid surface in the column.

Установка в патрубках отвода нефти и механических примесей запорно-регулирующей арматуры позволяет регулировать отвод нефти и механических примесей.The installation of shut-off and control valves in the pipes for oil and mechanical impurities allows you to regulate the removal of oil and mechanical impurities.

Подсоединение к верхней части трубы насадки, выполненной из взаимопересекающихся пластин, позволяет обеспечить увеличение размеров частиц нефти за счет их слипания.The connection to the upper part of the nozzle pipe made of intersecting plates allows to increase the size of oil particles due to their adhesion.

Выполнение части пластин насадки под углом к оси трубы позволяет повысить интенсивность слипания частиц нефти.The implementation of part of the nozzle plates at an angle to the axis of the pipe allows you to increase the rate of adhesion of oil particles.

Установка в патрубке подвода пластовой воды смесительного устройства для смешения пластовой воды и газа, подсоединенного к источнику осушенного газа, позволяет повысить качество очистки воды за счет флотации.Installation of a mixing device for mixing produced water and gas connected to a source of dried gas in the reservoir water supply pipe allows to improve the quality of water treatment due to flotation.

На чертеже изображена трубная установка для подготовки воды.The drawing shows a pipe installation for the preparation of water.

Трубная установка для подготовки воды содержит колонну 1, состоящую из верхней 2 и нижней 3 частей, соединенных фланцевым соединением 4. Внутри колонны 1 установлена труба 5. К трубе 5 подсоединен патрубок подвода пластовой воды 6. К колонне 1 подсоединены патрубки отвода нефти 7, воды 8 и газа 9. В трубе 5 установлен колпак 10. На выходе из трубы 5 установлен перфорированный экран 11 и насадка из пластин 12. В некоторых случаях к патрубку подвода пластовой воды 6 может быть подсоединен через смеситель 13 патрубок подвода очищенного газа 14.The pipe plant for the preparation of water contains a column 1, consisting of an upper 2 and a lower 3 parts connected by a flange connection 4. A pipe 5 is installed inside the column 1. A pipe for supplying formation water 6 is connected to a pipe 5. A pipe for removing oil 7 and water is connected to column 1 8 and gas 9. A cap 10 is installed in the pipe 5. A perforated screen 11 and a nozzle from the plates 12 are installed at the outlet from the pipe 5. In some cases, a purified gas supply pipe 14 can be connected to the pipe for supplying formation water 6 through a mixer 13.

Трубная установка для подготовки воды работает следующим образом.Pipe installation for the preparation of water works as follows.

Пластовая вода по патрубку 6 поступает в трубу 5, заглушенную с нижнего конца. После выхода из патрубка 6 вода попадает на колпак 10, на котором происходит коагуляция частиц нефти и механических примесей. Частицы механических примесей оседают в трубе 5 под действием силы тяжести. Частицы нефти вместе с водой поступают на насадку 12, где происходит дальнейшее укрупнение частиц нефти. Затем вода с частицами нефти растекается по перфорированному экрану 11, образуя пленку жидкости и выделяя растворенный в воде газ. Газ отводится через патрубок отвода газа 9. С экрана 11 вода с нефтью попадает во внутреннюю полость колонны 1. Частицы нефти, как менее плотные, скапливаются на поверхности, образуя пленку нефти, которая выступает как гидрофобный фильтр. Проходящая через него вода с укрупненными частицами нефти будет разделяться на нефть и воду. Нефть отводится через патрубок отвода нефти 7, а вода - патрубок отвода воды 8. В некоторых случаях в пластовую воду на входе в трубу 5 может через смеситель 13 подаваться очищенный газ из патрубка 14. Раздробленные пузырьки газа, поднимаясь по трубе 5, будут способствовать укрупнению частиц нефти и механических примесей.The produced water through the pipe 6 enters the pipe 5, muffled from the lower end. After exiting the pipe 6, water enters the cap 10, on which coagulation of oil particles and mechanical impurities occurs. Particles of mechanical impurities settle in the pipe 5 under the action of gravity. Particles of oil, together with water, enter nozzle 12, where further enlargement of oil particles takes place. Then water with oil particles spreads over the perforated screen 11, forming a film of liquid and releasing gas dissolved in water. Gas is discharged through the gas outlet 9. From the screen 11, water with oil enters the internal cavity of column 1. Oil particles, as less dense, accumulate on the surface, forming a film of oil that acts as a hydrophobic filter. Water passing through it with enlarged particles of oil will be divided into oil and water. Oil is discharged through the oil discharge pipe 7, and water is discharged from the water discharge pipe 8. In some cases, purified gas from the pipe 14 may be supplied to the produced water at the inlet to the pipe 5 through the mixer 13. The crushed gas bubbles rising up the pipe 5 will contribute to enlargement oil particles and solids.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить интенсивность процесса, уменьшить размеры и снизить металлоемкости.Thus, the present invention allows to increase the intensity of the process, reduce size and reduce metal consumption.

Claims

1. A pipe installation for separating formation water, oil and gas, comprising a column plugged at both ends with nozzles for supplying liquid and removing oil, water and gas, located vertically to the surface, while a smaller diameter pipe coaxially installed in the column, plugged from the lower end , the outlet of the fluid inlet pipe is located in the pipe, the inlet of the oil and water outlet pipes are connected to the column, the inlet of the oil outlet pipe is located above the inlet of the water outlet pipe at the top of the pipe, and the inlet of the outlet pipe gas is located above the upper part of the pipe, characterized in that the column is made up of upper and lower parts on the flange connection, a pipe for removing mechanical impurities is connected to the bottom of the pipe, in the pipe above the outlet of the liquid supply pipe there is a cap made, for example, from a plate in in the form of a cone, a screen is connected to the upper part of the pipe, made, for example, in the form of a perforated plate, shut-off and control valves are installed in the pipes for oil drainage and mechanical mixtures.

2. A pipe installation for separating formation water, oil and gas according to claim 1, characterized in that a nozzle made of mutually intersecting plates is connected to the upper part of the pipe.

3. A pipe installation for separating formation water, oil and gas according to claim 2, characterized in that part of the nozzle plates is made at an angle to the axis of the pipe.

4. A pipe installation for separating formation water, oil and gas according to claim 3, characterized in that a mixing device for mixing the formation water and gas is connected to the source of the dried gas in the fluid supply pipe.