RU169395U1 - Устройство для подогрева реагента - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для подогрева химических реагентов для дозированной их подачи в затрубное пространство нефтедобывающей скважины, находящейся под давлением среды. Технический результат заключается в повышении эффективности подогрева реагента в зимний период для его ввода в водонефтяную эмульсию. Устройство для обогрева реагента включает емкость для реагента с патрубками для ввода и отбора реагента, нагревательный элемент. Емкость выполнена в виде полой горизонтально ориентированной трубы, с обоих концов закрытой сферическими заглушками. Патрубок ввода реагента расположен в торцевой части емкости по центру сферической заглушки. Патрубок отбора реагента расположен на верхней части емкости. Нагревательный элемент представляет собой термошнур, размещенный вокруг емкости по спирали. На верхней поверхности емкости расположен термокарман с термодатчиком. 17 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для подогрева химических реагентов для дозированной их подачи в затрубное пространство нефтедобывающей скважины, находящееся под давлением среды.

В настоящее время в системе нефтесбора в зимний период происходит увеличение давления в нефтепроводах на 10-20% в сравнении с летним периодом работы. Прямо пропорционально увеличиваются затраты электроэнергии. При этом температура водонефтяной эмульсии снижается незначительно: с 20-22°С летом до 16-18°С зимой. Увеличение удельного расхода деэмультора с 90 до 100 г/т значительного успеха в снижении давления в системе нефтесбора и подготовки продукции скважин на установках подготовки нефти не дает.

На части существующих узлах дозирования существует система обогрева реагента и отсутствует обогрев на узлах дозирования реагента (УДЭ). В точке ввода реагента в водонефтяную эмульсию в зимний период температура почти равна температуре окружающей среды.

Для более эффективной работы реагента предлагается организовать в зимний период подогрев и поддержание температуры не менее 20°С в течение не менее 10 часов до контакта с водонефтяной эмульсией.

Заявляемое устройство предназначено для обогрева деэмульгатора в зимний период для транспортировки и подготовки продукции скважин в системе нефтесбора и на установках подготовки нефти.

В практике сбора и подготовки нефти на промыслах для снижения вязкости при транспортировании и разрушении нефтяной эмульсии в трубопроводе системы сбора продукции скважин дозируют реагенты-деэмульгаторы. Опыт показал, что при низких температурах (-25-30°С) и ниже вязкость многих химреагентов существенно повышается и их дозирование становится невозможным.

Известна установка для дозирования деэмульгаторов БР-2,5, включающая бачок для хранения реагентов и насос-дозатор, помещенные в теплоизолированную стальную будку.

Недостатком известной установки являются большие затраты электроэнергии для нагрева химреагентов. Выход из строя электронагревательного элемента приводит к срыву дозирования реагента в поток продукции скважин в системе сбора. Отсюда возникают все последующие осложнения в процессе сбора, транспорта и подготовки нефти.

Известна установка для дозированной подачи химических реагентов (патент RU №80890, МПК Е21В 37/06, опубл. 27.02.2009), где в качестве емкости для реагента используется бочка для транспортирования реагента, устанавливаемая в металлический кожух на выдвижной платформе, которая затем задвигается в исходное положение и к бочке подсоединяется всасывающий трубопровод.

Известен аппарат для разделения и нагрева водонефтяной эмульсии (а.с. SU №1301445, МПК B01D 17/04, опубл. 07.04.1987), представляющий собой горизонтальную цилиндрическую емкость, разделенную цилиндрическим кожухом на нагревательную и отстойную камеры, причем в цилиндрическом кожухе размещена жаровая труба, а кожух и жаровая труба образуют кольцевой канал, который заполнен высокотемпературным теплоносителем.

Известна установка для дозирования химреагентов при сборе и подготовке нефти (патент RU №2049519, МПК B01D 17/04, опубл. 10.12.1995), ближайшая по технической сущности к заявляемому устройству и принятая за прототип, содержащая бачок с химреагентом с патрубками соответственно для подвода реагента и отвода воздуха. В кольцевом пространстве между стенками емкости и бачком и патрубками ввода и вывода установлен кольцевой перфорированный распределитель, который трубопроводом через дозировочный насос соединен с нижней частью бачка с реагентом.

Однако известные аналоги не достаточно эффективны для обогрева химического реагента в зимнее время, при этом имеют сложную конструкцию, которая может легко выйти из строя, требуют высоких энергозатрат для нагрева реагента.

Проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание конструктивно простого и эффективного устройства подогрева реагента в зимний период и поддержания его температуры не менее 20°С в течение не менее 10 часов до контакта с водонефтяной эмульсией.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности подогрева реагента в зимний период для его ввода в водонефтяную эмульсию.

Также достигается упрощение и облегчение конструкции, обеспечение ее компактности, мобильности, удобства транспортировки с одного места на другое.

Заявляемое устройство поясняется на чертеже.

Заявляемое устройство состоит из следующих элементов.

1 - емкость для реагента;

2 - сферические заглушки;

3 - патрубок ввода реагента;

4 - патрубок отбора реагента;

5 - термокарман с термодатчиком;

6 - нагревательный элемент.

Устройство имеет корпус, выполненный в виде полой, горизонтально ориентированной трубы.

Труба корпуса, с обоих торцевых концов закрытая сферическими заглушками 2, образует емкость 1.

Емкость 1 имеет цилиндрическую форму, т.к. подобная форма позволяет минимизировать воздействие давления на швы.

По центру одной заглушки 2 расположен горизонтально ориентированный патрубок ввода 3 реагента.

Ближе к противоположному концу от патрубка ввода 3 реагента на верхней поверхности емкости 1 расположен вертикально ориентированный патрубок отбора 4 реагента.

Патрубок ввода 3 предназначен для заливки в емкость 1 реагента.

При этом патрубок отбора 4 служит для отвода подогретого реагента в скважину. Для этого к патрубку отбора 4 подключается насос-дозатор, который откачивает реагент в стационарную емкость, или непосредственно в трубопровод.

В качестве нагревательного элемента 6 используется термошнур, который размещается вокруг емкости 1 по спирали и осуществляет нагрев реагента в емкости 1.

Термошнур представляет собой тонкий изолированный кабель, в котором расположен нагревательный элемент.

Количество витков термошнура прямо зависит от объема емкости 1, т.е. чем больше объем емкости 1, тем длиннее используется термошнур.

Термошнур закреплен на емкости 1 с помощью клея, или скотча, или присасывающих крепежных элементов, или механических крепежных элементов, а также может удерживаться на емкости 1 без крепежа посредством его накручивания на емкость 1 с натягом.

Также сверху в емкости 1 ближе к ее центральной части вертикально установлен термокарман 5, большая часть которого заходит вглубь емкости 1.

Термокарман 5 представляет собой защитный кожух для термодатчика. Термодатчик (не показан) находится в термокармане и позволяет измерять температуру реагента в емкости 1.

В качестве термодатчика используется ТСМУ Метран 274-25 или ТСМУ Метран 276-25.

Емкость 1 имеет диаметр D=114×4,5, длину L=700 мм.

Термокарман 5 имеет длину L=274 мм.

Патрубки ввода и отбора 3, 4 реагента имеют внешний диаметр 16 мм, внутренний диаметр 6 мм, длину L=75-80 мм.

Сферическая заглушка 2 имеет диаметр D=114×4,5 мм.

Расстояние между центральными осями патрубка отбора 4 и термокармана 5 равно 150 мм.

Расстояние между ближайшим краем емкости 1 и центральной осью патрубка отбора 4 равно 50 мм.

Патрубки 3, 4 содержат закрывающие их элементы, в частности крышки.

Емкость 1, сферические заглушки 2, патрубки 3, 4 выполнены из металла, предпочтительно стали.

В одном из вариантов выполнения устройство содержит уровнемер и датчик давления.

В одном из вариантов выполнения емкость 1 дополнительно выполнена с теплоизоляцией для дополнительного обеспечения поддержания температуры нагретого реагента и снижения расходов электроэнергии термошнура.

В одном из вариантов выполнения емкость 1 содержит поддерживающие ее опоры, представляющие собой вертикальные трубчатые элементы с подставкой, которая может быть круглой, квадратной, треугольной или любой другой формы, обеспечивающей надежную опору устройству.

Опоры выполнены в количестве одной, двух или четырех, могут быть съемными или несъемными.

Наличие на устройстве опор обеспечивает удобную установку устройства на землю, а также позиционирование на расстоянии от земли, что защищает емкость 1 и термошнур от контакта с землей или снегом.

В одном из вариантов выполнения нижняя часть емкости 1 содержит дополнительные элементы крепления к устройствам передвижения, в качестве которых может быть колесное или лыжное шасси.

В одном из вариантов выполнения заявляемое устройство является мобильным, т.е. емкость содержит одну или две ручки, и/или плечевой ремень, которые могут быть съемными или несъемными, для оперативного перемещения устройства с одного места на другое.

Заявляемое устройство имеет малые размер и вес, что позволяет оперативно его перемещать с места на место, например с одной скважины на другую.

Емкость 1 может присоединяться к трубопроводу системы сбора продукции скважин.

Устройство работает следующим образом.

Заливают реагент в емкость 1 через патрубок ввода 3, включают нагревательный элемент 6. В процессе нагревания реагента в емкости 1, а также при последующем поддержания температуры нагретого реагента ведут контроль температуры с помощью термодатчика, расположенного в термокармане 5. При достижении необходимой температуры реагента меняют режим работы термошнура, устанавливая его на меньший режим, необходимый для поддержания температуры реагента. В необходимый момент времени сливают подогретый реагент через патрубок отбора 4 в систему нефтесбора.

Далее при необходимости устройство легко перемещается вручную с помощью ручек, или с помощью лыжного или колесного шасси с одной скважины на другую, или на место заполнения новым реагентом.

Нагрев снижает вязкость реагента, что повышает его эффективность, а также при эксплуатации установки в условиях низких температур предотвращает его застывание и замерзание, что повышает надежность работы установки.

Claims (23)

1. Устройство для обогрева реагента, включающее емкость для реагента с патрубками для ввода и отбора реагента, нагревательный элемент, отличающееся тем, что

емкость выполнена в виде полой горизонтально ориентированной трубы, с обоих торцевых концов закрытой сферическими заглушками,

патрубок ввода реагента расположен в торцевой части емкости по центру сферической заглушки,

патрубок отбора реагента расположен на верхней поверхности емкости,

нагревательный элемент представляет собой термошнур, закрепленный вокруг емкости по спирали,

также на верхней поверхности емкости расположен термокарман с термодатчиком.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубок отбора выполнен с возможностью присоединения к насосу-дозатору или к трубопроводу.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубок ввода и патрубок отбора реагента содержат закрывающие их элементы.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость выполнена с теплоизоляцией.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость содержит поддерживающие ее опоры, выполненные в виде одной, двух или четырех ножек.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что опоры представляют собой вертикальные трубчатые элементы с подставкой круглой, или квадратной, или треугольной формы.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит уровнемер и датчик давления.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя часть емкости содержит дополнительные элементы крепления к колесному или лыжному шасси.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на поверхности емкости закреплены съемные или несъемные одна или две ручки, и/или плечевой ремень.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что термокарман с термодатчиком расположен на верхней поверхности ближе к центральной части емкости, причем большая часть которого заходит вглубь емкости.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве термодатчика используется ТСМУ Метран 274-25 или ТСМУ Метран 276-25.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость имеет диаметр D=114×4,5 и длину L=700 мм.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что термокарман имеет длину L=274 мм.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубки ввода и отбора имеют внешний диаметр 16 мм, внутренний диаметр 6 мм, длину L=75-80 мм.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сферическая заглушка имеет размеры D=114×4,5 мм.

16. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между центральными осями патрубка отбора и термокармана равно 150 мм.

17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость, сферические заглушки, патрубки ввода и отбора выполнены из металла.

18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что термошнур закреплен на емкости с помощью клея, или скотча, или присасывающих крепежных элементов, или механических крепежных элементов.

Images