×
10.05.2018
218.016.426e

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБЫ НЕФТИ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002649438
Дата охранного документа
03.04.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области эксплуатации пробоотборных устройств для оценки степени загрязнения нефтепродуктами природных водоемов. Устройство состоит из двух частей: отсекателя с положительной плавучестью со съемной пробкой в головной части и делительной воронки значительного объема. Положительная плавучесть отсекателя обеспечивается поплавком по окружности отсекателя, который в разрезе имеет лепестковую форму. Пробка отсекателя содержит завихритель в виде винта Архимеда для организации движения растворителя сверху вниз по спирали и повышения степени отмыва нефти с внутренней стороны отсекателя. Перевод смеси растворителя с отсеченной нефтью в делительную воронку производится путем создания вакуума в делительной воронке с помощью аспиратора АМ-5. Изобретение обеспечивает повышение точности определения толщины слоя нефти над водой за счет двухстадийной подачи растворителя в слой нефти над водой и герметичного перевода их смеси в делительную воронку. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Устройство для отбора пробы нефти с водной поверхности относится к области эксплуатации пробоотборных устройств для оценки степени загрязнения нефтепродуктами природных водоемов. Способ применяется для оценки масштаба аварийного разлива нефтепродукта над водной поверхностью озера, реки или морской акватории, а также применим для оценки процентного содержания нефти в продукции высокообводненных нефтедобывающих скважин после отбора объемной пробы скважинной жидкости объемом 1-3 м3.

Известен трубчатый мерный щуп, состоящий из пробозаборной сквозной трубы и направляющей рейки с сырой пластичной глиной на конце, выполняющий роль отсекателя жидкости в трубе (Василевский В.Н., Петров А.И. Оператор по исследованию скважин. - М.: Недра, 1983. - С. 104). Применение устройства требует фиксации направляющей рейки в зоне водоема, а это усложняет отбор экологических проб, особенно в болотистой местности.

Известен пробоотборник для оценки толщины слоя нефти над водой по патенту РФ №2534791, опубл. 10.12.2014. Устройство состоит из цилиндрического тонкостенного корпуса с конусным переходом в верхней части в измерительную часть. В устройстве предусмотрена возможность подачи органического растворителя из измерительной части в корпус и перевода полученного раствора реагента и нефти в измерительную часть с помощью насоса по созданию вакуума.

Данное устройство имеет следующие технические недостатки. Во-первых, на открытых водоемах часто присутствует поверхностная волна и очень сложно удержать пробоотборник на одном уровне при выполнении непростых технологических операций по подаче растворителя, закрытию одного из двух кранов и отбором полученной пробы в измерительную часть. Во-вторых, в устройстве не предусмотрено активное перемешивание поданного сверху растворителя со слоем нефти, который отсекается корпусом устройства. В-третьих, слой нефти над водой может быть значительным, и тогда объем смеси нефти и растворителя не уместится в измерительной части устройства.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является патент РФ на изобретение №2623412 (опубл. 26.06.2017), по которому отсекатель слоя нефти над водой имеет автономную плавучесть, в полость которого в циклическом режиме подается органический растворитель для снижения вязкости нефти. Поршневым насосом раствор нефти и растворителя отбирается из отсекателя также в циклическом режиме и сбрасывается в обособленную делительную воронку. Испытания данного устройства показали следующие два недостатка: во-первых, поршневой насос имеет относительно небольшой объем - 150 см3, поэтому приходится использовать его многократно в режиме накопления и сброса жидкости в делительную воронку. Во-вторых, сбор раствора нефти иглой со срезом малой площади является длительной во времени процедурой. За это время определенное количество легких углеводородов испаряются из раствора, поэтому снижается точность оценки толщины слоя нефти над водой. Необходимо повысить точность оценки толщины слоя нефти над водой и одновременно упростить процедуру отбора жидкостной пробы.

Технической задачей изобретения является создание устройства, в котором бы были достоинства обоих изобретений за №2534791 и №2623412 и отсутствовали их недостатки. Новое устройство должно обеспечить более высокую точность оценки толщины слоя нефти над водой при любой его толщине. К тому же отбор должен производиться за более короткое время.

Техническая задача выполняется тем, что в устройстве для отбора пробы нефти с водной поверхности, содержащем отсекатель нефти над водой с автономной плавучестью и насос для подачи в нефть растворителя, отсекатель в конической головке имеет съемную пробку с герметично встроенной трубкой с двумя запорными вентилями, один из которых служит для подачи в полость отсекателя органического растворителя, а второй соединен прозрачной и гибкой трубкой с делительной воронкой, в полости которой создается вакуум с помощью аспиратора - насоса одностороннего действия с целью перевода жидкостей из отсекателя в делительную воронку.

Для организации спиралеобразного движения органического растворителя по внутренней поверхности конической головки и отсекателя, смыва и растворения адгезированной нефти в пробке конической головки отсекателя установлен завихритель в виде винта Архимеда.

Для придания положительной плавучести коническая головка отсекателя содержит в себе поплавок лепестковой формы, отличительной особенностью которого от тора являются его плавные формы. Это обеспечивает меньшее скопление нефти на внешней поверхности отсекателя.

Схема устройства приведена на рисунке, где обозначены: 1 - поверхностный водоем, 2 - слой нефти над водой, 3 - отсекатель с конической головкой, 4 - поплавок лепестковой формы, 5 - резиновая пробка, 6 - завихритель, 7 - вентиль для подачи растворителя, 8 - вентиль для перевода жидкости из отсекателя в делительную воронку, 9 - делительная воронка, 10 - гибкая и прозрачная трубка для перевода жидкости из отсекателя в делительную воронку, 11 - насос для создания вакуума (аспиратор АМ-5), 12 - соединительная газоотводная трубка, 13 - резиновая пробка с двумя трубками.

Устройство применяют в следующем порядке:

1. Отсекатель 3 с встроенным лепестковым поплавком 4 с открытой горловиной, то есть без пробки 5, осторожно опускают в слой нефти 2 над водоемом 1. Благодаря поплавку, в конусной части отсекателя устройство находится на плаву в объеме нефти и воды.

2. Сквозь открытую горловину с помощью иглы (трубки) в слой нефти подают фиксированный объем органического растворителя и перемешивают их для снижения вязкости нефти.

3. Горловину отсекателя закрывают резиновой пробкой. Вентиль 7 закрывают, вентиль 8 открывают и с помощью аспиратора 11 в делительной воронке (ДВ) создают вакуум, то есть давление ниже атмосферного.

4. Раствор нефти с пониженной вязкостью перетекает по трубке 10 в делительную воронку. При появлении свободной воды в нижней части ДВ 9 вентиль 8 закрывают, а вентиль 7 открывают.

5. Через вентиль 7 и завихритель 6 с помощью поршневого насоса (медицинский шприц на 50 см3) на внутреннюю поверхность отсекателя подают фиксированный объем органического растворителя, для того чтобы смыть адгезированную нефть с поверхности отсекателя.

6. Цикл по пункту 3 повторяют для перевода растворителя с остаточной нефтью в делительную воронку.

7. Проверка наличия остаточной нефти и растворителя в отсекателе 3 осуществляется тем, что делительную воронку 9 с содержимым снимают с резиновой пробки 13, закрывают другой - герметичной пробкой и доставляют для измерений в лабораторию. К пробке 13 соединяют другую делительную воронку с меньшим объемом - пустую и чистую. Аспиратором 11 создают повторно вакуум в проверочной ДВ и в случае поступления в ДВ только воды приходят к выводу, что из отсекателя удалена вся нефть с растворителем.

Отсекатель извлекают из водоема, промывают чистым растворителем, насухо протирают чистой ветошью и используют повторно для измерения толщины слоя нефти в следующей точке нефтяного пятна или в следующей объемной скважинной пробе.

Приведем результаты применения заявленного способа при лабораторной оценке толщины слоя нефти над водой. Слой нефти создавали в сосуде из прозрачного полимера путем налива на водную поверхность необходимого объема нефти средней вязкости - 24 мП⋅с. Создали слой нефти над водой толщиной в 3 мм и провели инструментальные измерения двумя методами:

- по заявляемому способу;

- по изобретению №2623412.

Результаты измерений приведены в таблице 1.

Заявленный способ выполняет поставленную техническую задачу с высокой степенью точности благодаря предложенным новинкам (отличительным признакам):

1. Перевод смеси нефти с растворителем в делительную воронку осуществляется за два цикла и в закрытом, герметичном объеме, поэтому потери легких углеводородов из нефти и растворителя исключены. При использовании изобретения №2623412 отбор нефти с растворителем происходит за множество циклов при открытом отсекателе, поэтому часть легких углеводородов теряются путем испарения в атмосферу.

По изобретению №2534791 допускается только разовая подача растворителя в полость отсекателя, так как калиброванная пипетка 6 в роли делительной воронки первоначально содержит растворитель, а затем заполняется смесью из отсекателя. Поэтому фактор полной закрытости по изобретению №2534791 не обеспечивает того положительного эффекта, который есть в заявляемом способе, а именно - перевод смеси нефти и растворителя из отсекателя в делительную воронку осуществляется в герметичном режиме в два и более циклов (при необходимости).

2. По изобретению №2534791 отсекатель имеет несъемную коническую головку с отводами, поэтому подача растворителя осуществима только на поверхность нефти, заявляемый способ предусматривает возможность подачи растворителя в объем слоя нефти над водой и его активное перемешивание с нефтью с последующим отбором смеси уже в закрытом пространстве. Таким образом, по изобретению реализован принцип избирательного подхода к каждой технологической операции путем организации съемной пробки значительного диаметра в головной части отсекателя.

3. По изобретению №2534791 один из вентилей (кран 4) служит для пропуска воздуха, в то время как по заявленному устройству оба вентиля служат для движения жидкостей. Благодаря этому достигается полная промывка внутренней полости отсекателя от частиц нефти, и это ведет к повышению точности измерений.

4. Поплавок лепестковой формы обеспечивает более быструю подготовку отсекателя к следующим измерениям из-за того, что плавная форма внешней поверхности снижает количество адгезированной нефти.

Проведенные испытания показали, что предложенное устройство превосходит характеристики указанных прототипов и, по сути, является скорее всего завершающим вариантом серии устройств по определению толщины слоя нефти над водой.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБЫ НЕФТИ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 61.
10.01.2013
№216.012.1a82

Электрогенератор станка-качалки скважины

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности - к устройствам по выработке электроэнергии, и может быть использовано в конструкции станка-качалки добывающей скважины. Вращение противовеса кривошипно-шатунного механизма станка-качалки (СК) предложено преобразовать во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472278
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df3

Скважинный электрогенератор

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК). Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Предложено заменить противовесы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473161
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.277c

Способ промывки скважинного погружного электроцентробежного насоса реагентом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям очистки скважинного насоса от отложений. При осуществлении способа реагент подают в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса. Подачу и сбор реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475628
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.44e4

Устьевой турбулизатор скважинной продукции

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для перемешивания газожидкостной продукции в трубопроводе. Техническим результатом является повышение объективности в оценке добывающих возможностей скважин и состава транспортируемой по трубам промысловой жидкости. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483213
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57d4

Способ определения концентрации газа в жидкости

Способ предусматривает определение концентрации газа в жидкости методом дегазации пробы жидкости и замера количества выделенного газа химическим индикатором. К существующей схеме анализа добавлена газосборная камера, в которую собирается газовоздушная смесь (ГВС), полученная в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488092
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7387

Способ очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495232
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e11

Способ определения объема отсепарированного попутного нефтяного газа

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС). Способ реализуется на основании периодических измерений содержания сероводорода в поступающей на УПСВ или ДНС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502052
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.950b

Глубинный плунжерный насос

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления. Всасывающий клапан выполняют в виде электромагнитного клапана, конструкция которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503849
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc21

Способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на повышение эффективности эксплуатации скважинных глубинных электроцентробежных насосов, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса. В качестве растворяющего отложения реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513889
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc24

Способ определения остаточного содержания газа в жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является обеспечение определения остаточного содержания газа в жидкости после дегазации продукции группы скважин в газосепараторе перед дальнейшей откачкой в нефтепровод. Способ включает в себя процедуры нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513892
Дата охранного документа: 20.04.2014
+ добавить свой РИД