Предварительный сброс воды является частью общего процесса обезвоживания нефтегазоводяной смеси. В зависимости от места осуществления предварительного сброса воды в технологической цепи подготовки нефтегазоводяной смеси выделяют:
а) путевой сброс на установках путевого трубного водоотделения (ПТВО), обезвоживание на которых происходит за счет гравитационных сил;
б) централизованный сброс, который осуществляется на установках предварительного сброса воды (УПСВ), отстойниках и трехфазных сепараторах и предшествует отделению воды на установках подготовки нефтегазоводяной смеси.
В настоящее время имеются два типа аппаратов, применяемых для предварительного сброса воды: вертикальные стальные резервуары (РВС) емкостью от 1000 до 20000 м и горизонтальные цилиндрические емкости объемом 100 и 200 м. Вертикальные резервуары специально оборудуются распределительными гребенками ввода жидкости, размещаемыми на высоте 1,5 м от днища резервуара. Внизу под 45° в разные стороны имеются отверстия. Эмульсия через отверстия направляется вниз, затем всплывает в слое воды, высота которого поддерживается в пределах 3-4 м. Вывод воды осуществляется через гидрозатвор, позволяющий автоматически, без специальных средств регулирования, поддерживать в резервуаре постоянный уровень жидкости, необходимый для ведения процесса. Высота гидрозатвора обычно принимается равной 0,9 высоты резервуара (рисунок 2.25).
Технологические резервуары работают транзитом. Сброс отделившейся воды и отбор обезвоженной нефти осуществляется непрерывно, однако уровень жидкости при этом не изменяется, нет потерь от больших дыханий резервуара.
Горизонтальные цилиндрические емкости (рисунок 2.26) также оборудуются распределительной гребенкой ввода жидкости. Они снабжены специальными дорогостоящими средствами регулирования для поддержания постоянных уровней дренажной воды и нефтегазоводяной жидкости.
Рисунок 2.25 - Резервуар УПСВ:
1 - подводящая труба; 2 - маточник; 3 - отводящая труба; 4 - гидрозатвор
Рисунок 2.26 - Технологическая схема аппарата ОГ-200П для предварительного разделения нефтегазовой жидкости и пластовой воды:
1 - патрубок ввода эмульсии; 2 - распределитель эмульсии: труба 700 мм, 64 ряда отверстий, в ряду 285 отверстий, продольный вырез: ширина 6 мм, длина 60 мм; 3 - трубы для вывода обезвоженной нефти; 4 - вывод газа
На промыслах чаще распространены две конструкции установок предварительного сброса воды на базе булитов:
а) Блочная автоматизированная сепарационная установка с предварительным сбросом воды БАС-1;
б) Блочные автоматизированные установки для оперативного учета, сепарации и предварительного обезвоживания нефтегазоводяной жидкости: УПС-2000/6, УПС-3000/6, ОГ-200П, АСП-6300/6.
В настоящее время все современные УПСВ имеют автоматизированные системы контроля и управления ТП, в которых одновременно решены вопросы по утилизации пластовой воды и нефтяного газа (рисунок 2.27) [40].
Рисунок 2.27 - Технологическая схема установки предварительного сброса воды:
М - метанольница; ГС - газовый сепаратор; Ф1 - факел для сжигания газа высокого давления; Ф2 - факел для сжигания газа низкого давления; УБС-6300 - установка блочная сепарационная; БР-1, БР-2 - блоки реагентные; СГВ - сепаратор газовый вертикальный; РВС - резервуар вертикальный стальной; УСТН - установка сепарационная трубная наклонная, ОГ-200 - отстойник горизонтальный; НУР-5000 - отстойник-мультигидроциклонный; БЕН, БЕВ - буферные емкости обезвоженной нефти и воды; Н1 - нефтегазоводяная жидкость; Н2 - дегазированная водонефтяная смесь; Н3 - обезвоженная нефть; В1 - неочищенная вода; В2 - очищенная вода; Гн - газ низкого давления; Гв - газ высокого давления; Гт - газ топливный; БКНС - блочная кустовая насосная станция; ЦТП - центральный товарный парк; УУГ - узел учета газа