RU2610463C1

RU2610463C1 - Formation water cleaning filter

Info

Publication number: RU2610463C1
Application number: RU2016106138A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Айрат Рафкатович Рахманов; Максим Александрович Мальковский; Антон Владимирович Абакумов; Алексей Николаевич Багаев; Владимир Иванович Богданов; Евгений Сергеевич Савельев; Андрей Александрович Кузьмин; Айрат Хусаинович Гарипов; Руслан Шамилович Абсалямов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-02-13

Abstract

FIELD: oil industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil industry and can be used at oil fields in purifying associated water and other process liquids. Device includes housing, outlet, mesh in outlet, cover on outlet and seal cover. Housing and outlet are cylindrical, cylindrical outlet is welded into cylindrical housing at an angle 40–50 degrees to axis of cylindrical housing on side, reverse flow of purified water. Mesh used is wire mesh made from spring wire, rolled up in cylinder with an overlap of quarter to half surface of cylinder with outer diameter, corresponding to inner diameter of outlet, and length, equal to length from cover to housing inner surface, further from cover, to form part of mesh, touching far wall of housing, and partially protruding from outlet part of mesh, lying first along flow of treated formation water.

EFFECT: higher efficiency of filter.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение на нефтепромысле при очистке попутной пластовой воды, нефтепродуктов и прочих технологических жидкостей, используемых в технологических процессах ремонта и профилактики нефтепромыслового оборудования.The invention relates to the oil industry and may find application in the oil field during the treatment of associated formation water, oil products and other process fluids used in technological processes of repair and prevention of oil field equipment.

Известен фильтр механической очистки косой, который состоит из корпуса с седлом под фильтоэлемент, отвод, фильтроэлемент в отводе, пробку на отводе и прокладку. Фильтр применяется для очистки потока от нерастворимых механических примесей в системах трубопроводов горячей и холодной воды, сжатого воздуха, масла и жидких углеводородов при температуре транспортируемой среды до 150°C (http://uaclimate.com/files/climate/schetchiki-vody/soputstvuyuschie-materialy/filtr-mehanicheskoy-ochistki-kosoy-passport.pdf).Known filter oblique mechanical cleaning, which consists of a housing with a saddle under the filter element, a tap, a filter element in the tap, a tap on the tap and a gasket. The filter is used to clean the flow of insoluble solids in piping systems of hot and cold water, compressed air, oil and liquid hydrocarbons at a temperature of the transported medium up to 150 ° C (http://uaclimate.com/files/climate/schetchiki-vody/soputstvuyuschie -materialy / filtr-mehanicheskoy-ochistki-kosoy-passport.pdf).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является фильтр грубой очистки косой, который предназначен для очистки потока от механических примесей в системах подачи горячей и холодной воды, нефтепродуктов, газов и сжатого воздуха. Фильтр включает корпус с седлом под сетку, отвод, сетку в отводе, крышку на отводе, уплотнение крышки (http://www.itap-duim.ru/filter/).Closest to the proposed invention in technical essence is a coarse coarse filter, which is designed to clean the flow of mechanical impurities in the supply systems of hot and cold water, oil products, gases and compressed air. The filter includes a housing with a saddle for the mesh, a tap, a mesh at the tap, a cap at the tap, a cap seal (http://www.itap-duim.ru/filter/).

Общим недостатком известных фильтров является их неспособность очищать попутную пластовую воду, несущую остатки нефти и большое количество крупных механических частиц, соединенных между собой остатками нефти. Известные фильтры быстро засоряются, остатки нефти делают непроницаемыми сетки фильтров.A common disadvantage of the known filters is their inability to purify associated formation water carrying residual oil and a large number of large mechanical particles interconnected by residual oil. Known filters become clogged quickly, oil residues make filter screens impervious.

В предложенном изобретении решается задача повышения работоспособности фильтра.In the proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of the filter.

Задача решается тем, что в фильтре очистки пластовой воды, включающем корпус, отвод, сетку в отводе, крышку на отводе и уплотнение крышки, согласно изобретению, в качестве сетки использована сетка рабица из пружинной проволоки, свернутая в цилиндр с нахлестом от четверти до половины поверхности цилиндра с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру отвода, и длиной, равной длине от крышки до внутренней поверхности корпуса, дальней от крышки.The problem is solved in that in the filter for treating produced water, including a housing, a branch, a mesh in the branch, a cover on the branch and a seal of the cover, according to the invention, a mesh is made of spring wire netting, rolled into a cylinder with an overlap of a quarter to half the surface cylinder with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the outlet, and a length equal to the length from the cover to the inner surface of the housing, farthest from the cover.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Существующие фильтры для очистки воды успешно работают при фильтрации слабо загрязненных вод. На нефтепромысле технологические жидкости, главной из которых является попутная пластовая вода, содержат большое количество мелких и крупных твердых частиц, остатки нефти и нефтепродуктов. Технологические жидкости могут быть основаны на нефти и производных нефти, таких как, например, дистиллят, широкая фракция легких углеводородов и т.п. При очистке попутной пластовой воды, нефтепродуктов и прочих технологических жидкостей, используемых в технологических процессах ремонта и профилактики нефтепромыслового оборудования, подготовка жидкостей сводится к фильтрации и очистке от нерастворимых твердых взвешенных частиц неконтролируемого состава и дисперсности. При попытке фильтрации попутных пластовых вод классические фильтры быстро засоряются. Наличие в попутных сточных водах остатков нефти приводит к слипанию и укрупнению твердых нерастворимых частиц, их смачиванию нефтью и превращению в клейкие комочки, забивающие отверстия сетки фильтра. В предложенном изобретении решается задача повышения работоспособности фильтра. Задача решается следующим образом.Existing filters for water purification work successfully when filtering slightly polluted waters. In the oil field, process fluids, the main of which is associated formation water, contain a large amount of small and large solid particles, and residues of oil and oil products. Process fluids can be based on petroleum and petroleum derivatives such as, for example, distillate, a wide fraction of light hydrocarbons, and the like. When treating associated formation water, oil products and other process fluids used in the technological processes of repair and prevention of oilfield equipment, the preparation of fluids is reduced to filtering and purification of insoluble solid suspended particles of uncontrolled composition and dispersion. When trying to filter associated formation water, classic filters quickly become clogged. The presence of residual oil in associated wastewater leads to the sticking and coarsening of solid insoluble particles, their wetting with oil and turning into sticky lumps clogging the holes of the filter mesh. In the proposed invention solves the problem of increasing the efficiency of the filter. The problem is solved as follows.

Предложенный фильтр очистки пластовой воды (фильтр очистки технологических жидкостей нефтепромысла) имеет цилиндрический корпус, цилиндрический отвод, сетку в отводе, крышку и уплотнение в крышке. В качестве сетки использована сетка рабица из пружинной проволоки.The proposed filter for the treatment of produced water (filter for the purification of technological liquids of an oil field) has a cylindrical body, a cylindrical branch, a mesh in the branch, a cover and a seal in the cover. As a mesh, a mesh netting made of spring wire was used.

На фиг. 1 представлен предложенный фильтр. На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 корпус, 2 - цилиндрический отвод, 3 - сетка, 4 - крышка, 5 - уплотнение.In FIG. 1 presents the proposed filter. In FIG. 1 the following designations are accepted: 1 case, 2 - a cylindrical branch, 3 - a grid, 4 - a cover, 5 - a seal.

Цилиндрический отвод вваривают в корпус под углом 40-50 градусов к оси корпуса. В рабочем положении цилиндрический отвод располагают внизу, а поток очищаемой воды направляют по стрелке на фиг. 1, т.е. со стороны корпуса, обратной углу 40-50 градусов.A cylindrical bend is welded into the housing at an angle of 40-50 degrees to the axis of the housing. In the working position, a cylindrical outlet is located at the bottom, and the flow of purified water is directed along the arrow in FIG. 1, i.e. from the side of the case, the reverse angle is 40-50 degrees.

Вычисляют длину окружности по внутреннему диаметру цилиндрического отвода по формуле L=2πR, где L - длина окружности кольца с диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндрического отвода, π=3,14, R - радиус кольца с диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндрического отвода. Вырезают заготовку сетки рабицы с длиной, равной длине от крышки до внутренней поверхности корпуса, дальней от крышки, и шириной, равной длине окружности L, увеличенной на величину от четверти до половины L.The circumference is calculated from the inner diameter of the cylindrical bend according to the formula L = 2πR, where L is the circumference of the ring with a diameter equal to the inner diameter of the cylindrical bend, π = 3.14, R is the radius of the ring with a diameter equal to the inner diameter of the cylindrical bend. Cut the blank of the netting netting with a length equal to the length from the cover to the inner surface of the body, farthest from the cover, and a width equal to the circumference L, increased by a value from a quarter to half L.

Сетка рабица выполнена из металлических нитей изогнутой змеевидной формы, имеющих вид полуромба или полуквадрата. Нити переплетены и находятся в зацеплении боковыми поверхностями, а в растянутом поперек направления нитей в зацеплении вершинами полуромбов или полуквадратов. Сетка имеет свойство сохранения жесткости вдоль направления нитей и практически полного отсутствия жесткости в перпендикулярном направлении нитей. Сетку практически невозможно свернуть в рулон при сворачивании вдоль направления нитей и легко свернуть в рулон в перпендикулярном направлении. При сжатии в перпендикулярном направлении сетка легко сжимается, но за счет упругости нитей стремится восстановить прежнюю форму, т.е. распрямиться. Это свойство использовано при составлении конструкции предложенного фильтра. В цилиндрическом отводе сетка размещена продольным направлением нитей сетки вдоль отвода, что обеспечивает жесткость сетки при встрече с загрязнениями в корпусе.The mesh netting is made of metal filaments of curved serpentine shape, having the form of a half-bomb or half-square. The threads are intertwined and are meshed by the lateral surfaces, and when stretched across the direction of the threads, they are meshed by the vertices of half-boxes or half-squares. The mesh has the property of maintaining stiffness along the direction of the threads and the almost complete absence of stiffness in the perpendicular direction of the threads. The grid is almost impossible to roll when folding along the direction of the threads and easily roll into a roll in the perpendicular direction. When squeezed in the perpendicular direction, the grid is easily compressed, but due to the elasticity of the threads, it tends to restore its previous shape, i.e. straighten up. This property was used in the design of the proposed filter. In the cylindrical branch, the grid is placed in the longitudinal direction of the grid threads along the branch, which ensures the rigidity of the grid when it encounters dirt in the housing.

При подготовке фильтра к работе сетку сворачивают в цилиндр в перпендикулярном направлению нитей направлении, несколько меньший по диаметру диаметра цилиндрического отвода, и вставляют в цилиндрический отвод. За счет упругости проволоки сетка распрямляется и прижимается к внутренней поверхности цилиндрического отвода. Вставляют уплотнение в крышку и заворачивают крышку в цилиндрический отвод. Сетка плотно прижимается к внутренней поверхности корпуса, дальней от крышки.When preparing the filter for operation, the mesh is rolled into a cylinder in the direction perpendicular to the direction of the threads, slightly smaller in diameter of the diameter of the cylindrical branch, and inserted into the cylindrical branch. Due to the elasticity of the wire, the mesh is straightened and pressed against the inner surface of the cylindrical outlet. Insert the seal into the cover and wrap the cover in a cylindrical bend. The mesh is pressed firmly against the inner surface of the housing farthest from the cover.

При протекании жидкости в фильтре в направлении потока (см. фиг. 1) сетка задерживает загрязнения в двух частях: наружной частью сетки, выступающей из отвода и внутренней частью сетки, выступающей из отвода и касающейся дальней стенки корпуса. При фильтрации образуется бугорок частиц типа песка перед сеткой. Но основная масса фильтруемых частиц ударяется о внутреннюю часть сетки, выступающей из отвода, и скапливается на дне отвода. Наружная часть сетки способствует увеличению фильтрующей способности фильтра, позволяет задерживать увеличенное количество твердых взвешенных частиц.When fluid flows in the filter in the direction of flow (see Fig. 1), the grid delays pollution in two parts: the outer part of the grid protruding from the outlet and the inner part of the grid protruding from the outlet and touching the far wall of the housing. During filtration, a tubercle of particles such as sand in front of the grid is formed. But the bulk of the filtered particles hits the inside of the mesh protruding from the branch, and accumulates at the bottom of the branch. The outer part of the mesh helps to increase the filtering ability of the filter, allows you to delay the increased amount of suspended solids.

В качестве сетки рабицы используют сетку с ромбовидными или прямоугольными ячейками с длиной стороны ромба или прямоугольника от 2 до 10 мм. Толщина используемой проволоки составляет от 0,63 до 2 мм. В качестве проволоки для сетки используют пружинную проволоку. Диаметр цилиндрического отвода и корпуса составляет величину порядка от 60 до 89 мм (наружный диаметр), длина цилиндрического корпуса составляет величину порядка от 300 до 700 мм. Скорость потока фильтруемой пластовой воды составляет от 3 до 16 л/с. Параметры сетки выбирают в зависимости от загрязненности очищаемой жидкости.As a netting mesh, a mesh with diamond-shaped or rectangular cells with a side length of a rhombus or rectangle from 2 to 10 mm is used. The thickness of the wire used is from 0.63 to 2 mm. As a wire for the mesh using a spring wire. The diameter of the cylindrical outlet and the housing is of the order of 60 to 89 mm (outer diameter), the length of the cylindrical body is of the order of 300 to 700 mm. The flow rate of filtered formation water is from 3 to 16 l / s. The grid parameters are selected depending on the contamination of the liquid being cleaned.

В результате применения предложенного фильтра удается полностью очистить от загрязнений объем пластовой воды порядка от 1 и более м³ (при загрязнении фильтр можно очищать).As a result of the application of the proposed filter, it is possible to completely clean from pollution the volume of produced water of the order of 1 or more m ³ (if the filter is dirty, it can be cleaned).

Применение предложенного фильтра позволит повысить работоспособность фильтра.The use of the proposed filter will improve the filter.

Claims

The filter for treating produced water, including a housing, a branch, a mesh in the branch, a cover on the branch and a seal of the cover, characterized in that the body and branch are cylindrical, the cylindrical branch is welded into the cylindrical body at an angle of 40-50 degrees to the axis of the cylindrical body from the side, reverse flow of purified water, a mesh of spring wire netting, rolled into a cylinder with an overlap from a quarter to half of the surface of the cylinder with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the outlet, and the length Equal to the length of the cover to the inner surface of the housing remote from the cap, to form part of the grid related to the further wall of the housing and partially protruding from the outlet of the grid situated first in the direction of flow of the cleaning formation water.