RU72721U1

RU72721U1 - SEPARATION PLANT FOR WATER PREPARATION

Info

Publication number: RU72721U1
Application number: RU2007138354/22U
Authority: RU
Inventors: Альберт Рифович Латыпов; Виктор Федорович Голубев; Валерий Фаязович Шаякберов; Михаил Викторович Голубев
Original assignee: ООО "РН-УфаНИПИнефть"
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2008-04-27

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к сепарационным установкам для подготовки воды и может быть применена в напорных системах сбора и подготовки нефти, в частности, на морских платформах для добычи нефти и газа. Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении применимости установки для подготовки воды на поверхности, в том числе на морских платформах. Сепарационная установка, содержащая колонну, заглушенную с обоих торцов, к колонне подсоединены трубопроводы подвода и отвода, ось колонны расположена не параллельно поверхности, часть трубопровода отвода воды расположена внутри колонны по ее высоте, отличается тем, что выполнена с возможностью функционирования на поверхности, в том числе на морской платформе, ось части трубопровода отвода воды, расположенной внутри колонны по ее высоте, не обязательно совпадает с осью колонны или параллельна ей; при этом к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу подсоединен трубопровод подвода воды. На выходе трубопровода подвода воды выполнено устройство для равномерного распределения воды по поперечному сечению колонны. Установка оснащена устройством для создания в колонне гидрофобного слоя. Трубопровод отвода воды подсоединен к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу. Внутри колонны выполнены одно или более колец, плоских или конических, при этом ось или оси колец совпадают с осью колонны, а наружный диаметр кольца равен или меньше внутреннего диаметра колонны. В верхнем торце колонны выполнен газовый колпак, соединенный с газовой линией. Колонна разбита сплошными поперечными перегородками на секции, каждая секция, кроме нижней, имеет патрубок для перетекания воды в ниже расположенную секцию, а в самой нижней секции расположен вход в трубопровод отвода нефти. Каждая секция оснащена устройством для создания гидрофобного слоя. Для обеспечения возможности функционирования на поверхности, в том числе на морской платформе, а именно для того, чтобы вода могла вытекать из колонны по трубопроводу отвода воды, давление на входе в колонну должно быть больше гидростатического давления столба воды в части трубопровода отвода воды, расположенной внутри колонны. Расположение колонны перпендикулярно или наклонно к поверхности позволяет минимизировать площадь, занимаемую установкой для подготовки воды.The claimed utility model relates to the field of equipment for the oil industry, namely to separation plants for water treatment and can be used in pressure systems for collecting and preparing oil, in particular, on offshore platforms for oil and gas production. The problem to be solved and the expected technical result are to ensure the applicability of the installation for the preparation of water on the surface, including on offshore platforms. A separation unit containing a column plugged at both ends, supply and discharge pipelines are connected to the column, the axis of the column is not parallel to the surface, part of the water drain pipe is located inside the column along its height, characterized in that it is capable of functioning on the surface, including including on the offshore platform, the axis of the part of the water discharge pipe located inside the column along its height does not necessarily coincide with or parallel to the axis of the column; while to the side surface of the column or to its upper end connected to the water supply pipe. At the outlet of the water supply pipeline, a device is made for uniform distribution of water over the cross section of the column. The installation is equipped with a device for creating a hydrophobic layer in the column. The water drain pipe is connected to the side surface of the column or to its upper end. One or more rings, flat or conical, are made inside the column, while the axis or axis of the rings coincide with the axis of the column, and the outer diameter of the ring is equal to or less than the inner diameter of the column. In the upper end of the column is a gas cap connected to the gas line. The column is divided by continuous transverse partitions into sections, each section, except the lower one, has a pipe for water to flow into the lower section, and the entrance to the oil drainage pipeline is located in the lowermost section. Each section is equipped with a device for creating a hydrophobic layer. To ensure the possibility of functioning on the surface, including on the offshore platform, namely, so that water can flow out of the column through the water drain pipe, the pressure at the inlet of the column must be greater than the hydrostatic pressure of the water column in the part of the water drain pipe located inside the columns. The location of the column perpendicular or inclined to the surface minimizes the area occupied by the installation for water treatment.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к сепарационным установкам для подготовки воды и может быть применена в напорных системах сбора и подготовки нефти, в частности, на морских платформах для добычи нефти и газа.The claimed utility model relates to the field of equipment for the oil industry, namely to separation plants for water treatment and can be used in pressure systems for collecting and preparing oil, in particular, on offshore platforms for oil and gas production.

Известна установка для подготовки воды, содержащая колонну, заглушенную с обоих торцов, к колонне подсоединены трубопроводы подвода и отвода вод, в которой ось цилиндрической колонны параллельна поверхности, к колонне подсоединен трубопровод отвода нефти /Вагапов P.P., Хохлов Н.Г., Шагитов З.М. Промысловая подготовка сточных вод на Аскинской группе нефтяных месторождений. - Нефтяное хозяйство, 2006, №3. - с.126-128/.A known installation for the preparation of water, comprising a column plugged at both ends, water supply and drain pipes connected to the column, in which the axis of the cylindrical column is parallel to the surface, an oil drain pipe is connected to the column / Vagapov PP, Khokhlov NG, Shagitov Z. M. Field wastewater treatment at Askinskaya group of oil fields. - Oil industry, 2006, No. 3. - p. 126-128 /.

Недостатками известной установки являются:The disadvantages of the known installation are:

- недостаточная эффективность, так как из-за сложности регулирования приходится поддерживать постоянно полное заполнение емкости очищаемой водой и своевременно отводить всплывающую нефть, а также малая производительность, так как очистка воды производится путем отстоя, который занимает продолжительное время;- lack of efficiency, because of the complexity of regulation, it is necessary to maintain a constant full filling of the tank with purified water and timely discharge pop-up oil, as well as low productivity, since water is purified by sludge, which takes a long time;

- большая площадь, занимаемая на поверхности, что сильно затрудняет применение установки на морских платформах.- a large area occupied on the surface, which greatly complicates the use of the installation on offshore platforms.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является сепарационная установка для разделения эмульсии из двух несмешивающихся жидкостей с различной плотностью, например, для разделения воды и нефти /Патент РФ №2291292, Е21В 43/38, 10.01.2007/. Сепарационная установка содержит установленную в скважине открытую снизу сепарационную камеру с трубопроводом подвода водонефтяной эмульсии, присоединенным к верхней части камеры, трубопроводы отвода воды и нефти. Согласно изобретению, трубопровод отвода нефти присоединен к устью скважины; трубопровод отвода воды установлен внутри камеры соосно с ней по длине, соответствующей длине скважины. Скважина заглушена снизу пакером для исключения притока пластовой воды в скважину.Closest to the technical nature of the claimed utility model is a separation unit for separating an emulsion from two immiscible liquids with different densities, for example, for separating water and oil / RF Patent No. 2291292, ЕВВ 43/38, 10.01.2007 /. The separation unit includes a bottom-open separation chamber installed in the well with a water-oil emulsion supply pipe connected to the upper part of the chamber, water and oil drainage pipelines. According to the invention, an oil drain pipe is connected to the wellhead; the water drainage pipe is installed inside the chamber coaxially with it along the length corresponding to the length of the well. The well is plugged from below by a packer to prevent formation water inflow into the well.

Недостатком установки-прототипа является невозможность ее применения для подготовки воды на поверхности, в том числе на морских платформах.The disadvantage of the installation of the prototype is the impossibility of its use for the preparation of water on the surface, including on offshore platforms.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении применимости установки для подготовки воды на поверхности, в том числе на морских платформах.The problem to be solved and the expected technical result are to ensure the applicability of the installation for the preparation of water on the surface, including on offshore platforms.

Поставленная задача решается тем, что сепарационная установка, содержащая колонну, заглушенную с обоих торцов, к колонне подсоединены трубопроводы подвода и отвода, ось колонны расположена не параллельно поверхности, часть трубопровода отвода воды расположена внутри колонны по ее высоте, отличается тем, что выполнена с возможностью функционирования на поверхности, в том числе на морской платформе, ось части трубопровода отвода воды, расположенной внутри колонны по ее высоте, не обязательно совпадает с осью колонны или параллельна ей; при этом к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу подсоединен трубопровод подвода воды.The problem is solved in that the separation installation containing the column plugged at both ends, the supply and return pipelines are connected to the column, the axis of the column is not parallel to the surface, part of the water drain pipe is located inside the column along its height, characterized in that it is made functioning on the surface, including on the offshore platform, the axis of the part of the water discharge pipe located inside the column along its height does not necessarily coincide with the axis of the column or parallel to it; while to the side surface of the column or to its upper end connected to the water supply pipe.

На выходе трубопровода подвода воды выполнено устройство для равномерного распределения воды по поперечному сечению колонны.At the outlet of the water supply pipeline, a device is made for uniform distribution of water over the cross section of the column.

Установка оснащена устройством для создания в колонне гидрофобного слоя.The installation is equipped with a device for creating a hydrophobic layer in the column.

Трубопровод отвода воды подсоединен к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу.The water drain pipe is connected to the side surface of the column or to its upper end.

Внутри колонны выполнены одно или более колец, плоских или конических, при этом ось или оси колец совпадают с осью колонны, а наружный диаметр кольца равен или меньше внутреннего диаметра колонны.One or more rings, flat or conical, are made inside the column, while the axis or axis of the rings coincide with the axis of the column, and the outer diameter of the ring is equal to or less than the inner diameter of the column.

В верхнем торце колонны выполнен газовый колпак, соединенный с газовой линией.In the upper end of the column is a gas cap connected to the gas line.

Колонна разбита сплошными поперечными перегородками на секции, каждая секция, кроме нижней, имеет патрубок для перетекания воды в ниже расположенную секцию, а в самой нижней секции расположен вход в трубопровод отвода нефти.The column is divided by continuous transverse partitions into sections, each section, except the lower one, has a pipe for water to flow into the lower section, and the entrance to the oil drainage pipeline is located in the lowermost section.

Каждая секция оснащена устройством для создания гидрофобного слоя.Each section is equipped with a device for creating a hydrophobic layer.

Для обеспечения возможности функционирования на поверхности, в том числе на морской платформе, а именно для того, чтобы вода могла вытекать из колонны по трубопроводу отвода воды, давление на входе в колонну должно быть больше гидростатического давления столба воды в части трубопровода отвода воды, расположенной внутри колонны.To ensure the possibility of functioning on the surface, including on the offshore platform, namely, so that water can flow out of the column through the water drain pipe, the pressure at the inlet of the column must be greater than the hydrostatic pressure of the water column in the part of the water drain pipe located inside the columns.

Расположение колонны перпендикулярно или наклонно к поверхности позволяет минимизировать площадь, занимаемую установкой для подготовки воды. Если установку для подготовки воды закрепить на опоре морской платформы для добычи нефти, то она практически не будет занимать площадь на платформе. В зависимости от условий установки на опоре платформы ось колонны может быть перпендикулярна к поверхности или наклонена к ней.The location of the column perpendicular or inclined to the surface minimizes the area occupied by the installation for water treatment. If the installation for water treatment is fixed on the support of the offshore platform for oil production, then it will practically not occupy the area on the platform. Depending on the installation conditions on the platform support, the column axis may be perpendicular to the surface or inclined to it.

Расположение части трубопровода отвода воды внутри колонны позволяет отводить воду из нижней части колонны, что обеспечивает повышение эффективности использования объема колонны. Ось части трубопровода отвода воды, расположенной внутри колонны, не обязательно совпадает с осью колонны или параллельна ей.The location of the part of the pipeline water drain inside the column allows you to drain water from the bottom of the column, which improves the efficiency of use of the volume of the column. The axis of the part of the water discharge pipe located inside the column does not necessarily coincide with or parallel to the axis of the column.

Подсоединение трубопровода подвода воды к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу позволяет увеличить время пребывания воды в колонне, что ведет к повышению качества ее подготовки, т.е. к повышению эффективности работы установки. В случае подсоединения трубопровода подвода воды к боковой поверхности колонны подсоединение может быть выполнено перпендикулярно или тангенциально. Тангенциальное подсоединение позволяет производить закручивание поступающей воды, что увеличивает ее траекторию в колонне, т.е. время пребывания воды в колонне и, соответственно, качество подготовки. Но если скорость воды на входе в колонну мала (относительно малый расход воды), то закручивание не имеет смысла, и поэтому можно организовать перпендикулярный вход.The connection of the water supply pipeline to the side surface of the column or to its upper end allows to increase the residence time of water in the column, which leads to an increase in the quality of its preparation, i.e. to increase the efficiency of the installation. In the case of connecting the water supply pipe to the side surface of the column, the connection can be perpendicular or tangential. The tangential connection allows you to twist the incoming water, which increases its path in the column, i.e. the residence time of water in the column and, accordingly, the quality of the preparation. But if the speed of water at the inlet to the column is small (relatively low water flow), then twisting does not make sense, and therefore it is possible to arrange a perpendicular inlet.

При необходимости к боковой поверхности колонны может быть подсоединен патрубок отвода нефти.If necessary, an oil drain pipe may be connected to the side surface of the column.

Выполнение на выходе трубопровода подвода воды устройства для равномерного распределения воды по поперечному сечению колонны позволяет повысить эффективность использования рабочего объема колонны.The implementation at the outlet of the water supply pipe of the device for uniform distribution of water along the cross section of the column allows to increase the efficiency of using the working volume of the column.

Оснащение установки устройством для создания гидрофобного слоя позволяет повысить качество очистки воды за счет использования гидрофобного слоя.Equipping the installation with a device for creating a hydrophobic layer allows to improve the quality of water treatment through the use of a hydrophobic layer.

Подсоединение трубопровода отвода воды к боковой поверхности колонны или к ее верхнему торцу обеспечивает удобство расположения и обслуживания установки на платформе, т.е. эффективность работы установки.The connection of the water discharge pipe to the side surface of the column or to its upper end provides the convenience of location and maintenance of the installation on the platform, i.e. installation efficiency.

Выполнение внутри колонны одного или более колец, плоских или конических, позволяет увеличить время нахождения воды колонне и, соответственно, качество очистки воды, т.е. эффективность работы установки.The execution within the column of one or more rings, flat or conical, allows to increase the residence time of the water to the column and, accordingly, the quality of water treatment, i.e. installation efficiency.

Выполнение в верхнем торце колонны газового колпака, соединенного с газовой линией, позволяет отводить из колонны выделяющейся из воды при ее дегазации газ, что обеспечивает повышение эффективности работы установки.The implementation in the upper end of the column of the gas cap connected to the gas line, allows you to remove from the column released from the water during its degassing gas, which improves the efficiency of the installation.

Разбивка колонны сплошными поперечными перегородками на секции, при этом каждая секция имеет патрубок для перетекания воды в нижнюю секцию и, возможно, содержит устройство для создания гидрофобного слоя, а вход в трубопровод отвода нефти расположен в самой нижней секции, - позволяет повысить качество очистки воды, т.е. эффективность работы установки.Breakdown of the column by continuous transverse partitions into sections, with each section having a pipe for flowing water to the lower section and, possibly, contains a device for creating a hydrophobic layer, and the entrance to the oil drain pipe is located in the lower section, which improves the quality of water treatment, those. installation efficiency.

Установка для подготовки воды показана на фигуре 1. На фигуре 2 показана установка для подготовки воды с устройством для создания гидрофобного слоя, газовым колпаком и кольцом.Installation for the preparation of water is shown in figure 1. Figure 2 shows the installation for the preparation of water with a device for creating a hydrophobic layer, a gas cap and a ring.

Установка для подготовки воды содержит колонну 1, к которой подсоединены трубопроводы подвода воды 2 и отвода воды 3. Колонна 1 закреплена на опоре 4. Трубопровод отвода воды 3 частично расположен внутри колонны 1. Устройство для создания гидрофобного слоя 5 патрубком 6 соединено с колонной 1. На верхнем торце колонны 1 установлен газовый колпак 7 с газовой линией 8. Внутри колонны 1 установлено плоское кольцо 9.The water treatment plant comprises a column 1 to which water supply 2 and water drain pipes 3 are connected. Column 1 is mounted on a support 4. The water drain pipe 3 is partially located inside column 1. A device for creating a hydrophobic layer 5 is connected to column 1 by a pipe 6. A gas cap 7 with a gas line 8 is installed at the upper end of the column 1. A flat ring 9 is installed inside the column 1.

Установка для подготовки воды работает следующим образом. В колонну 1, закрепленную на опоре 4 морской платформы, по трубопроводу подвода 2 поступает вода на доочистку. Внутри колонны 1 содержащиеся в воде капли нефти всплывают и собираются в верхней части колонны 1. Очищенная вода спускается в нижнюю часть колонны 1, откуда отводится трубопроводом отвода воды 3. Скопившуюся в верхней части колонны 1 нефть периодически удаляют, например, через лючок. Для более качественной очистки воды в верхнюю часть колонны 1 с помощью устройства 5 для создания в колонне гидрофобного слоя по патрубку 6 подается, например, нефть. Проходя через слой нефти, вода очищается. Увеличению времени пребывания воды в установке способствует кольцо 9, обтекание которого приводит к увеличению длину пути и, соответственно, времени пребывания очищаемой воды в установке. Если в воде содержится газ, то при дегазации воды он собирается в верхней части колонны 1 и газовом колпаке 7, откуда отводится по газовой линии 8.Installation for the preparation of water works as follows. Column 1, mounted on a support 4 of the offshore platform, receives water for purification through the supply pipe 2. Inside the column 1, the oil droplets contained in the water float and collect in the upper part of the column 1. The purified water is discharged to the lower part of the column 1, from where it is discharged by the water discharge pipe 3. The oil accumulated in the upper part of the column 1 is periodically removed, for example, through a hatch. For better water purification, for example, oil is supplied to the upper part of the column 1 using the device 5 for creating a hydrophobic layer in the column through the pipe 6. Passing through a layer of oil, water is purified. An increase in the residence time of water in the installation is promoted by the ring 9, the flow of which leads to an increase in the path length and, accordingly, the residence time of the treated water in the installation. If water is contained in gas, then when water is degassed, it is collected in the upper part of column 1 and gas cap 7, from where it is discharged through gas line 8.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет эффективно применять установку для подготовки воды на поверхности, в том числе на морских платформах.Thus, the claimed utility model allows you to effectively use the installation for the preparation of water on the surface, including on offshore platforms.

Claims

1. A separation unit containing a column plugged at both ends, supply and exhaust pipelines are connected to the column, the column axis is not parallel to the surface, part of the water drain pipe is located inside the column along its height, characterized in that it is operable on the surface, including on the offshore platform, the axis of the part of the water discharge pipe located inside the column along its height does not necessarily coincide with the axis of the column or parallel to it, while to the side surface of the columns water supply pipe is connected to its upper end.

2. Installation according to claim 1, characterized in that at the outlet of the water supply pipeline a device is made for uniform distribution of water over the cross section of the column.

3. Installation for the preparation of water according to claim 1, characterized in that it is equipped with a device for creating a hydrophobic layer in the column.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the water drainage pipe is connected to the side surface of the column or to its upper end.

5. Installation according to claim 1, characterized in that one or more rings are made inside the column, flat or conical, while the axis or axis of the rings coincide with the axis of the column, and the outer diameter of the ring is equal to or less than the inner diameter of the column.

6. Installation according to claim 1, characterized in that in the upper end of the column there is a gas cap connected to the gas line.

7. Installation according to claim 1, characterized in that the column is divided by continuous transverse partitions into sections, each section, except the lower one, has a pipe for water to flow into the lower section, and the entrance to the oil drainage pipe is located in the lowermost section.

8. Installation according to claim 7, characterized in that each section is equipped with a device for creating a hydrophobic layer.