Способ эусплуатации подземного хранилища нефтепродуктов

Способ эусплуатации подземного хранилища нефтепродуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Буферное рассолохранилище выполняют герметичным. При отборе из подземного продуктового или рассольного резервуаров рассола в герметичное буферное хранилище последнее заполняют газом. Путем регулирования давления газа поддерживают положение уровня раздела газ-рассол постоянным и отвечающим соотношению: геометрический объем газового пространства в буферном хранилище больше или равен суммарному геометрическому объему трубопровода и центральной колонны, соединяющих герметичную емкость с нижней частью подземного резервуара. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856233/03 (22) 06.08.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Всесоюзный институт по проектированию объектов газовой промышленности

"Союзгазпроект" (72) М.С.Бышук и В.Е.Павлив (56) Моэуров В.И. Подземные гаэоиефтехранилища. в отложениях каменной соли. M., 1982, с. 180.

Подземные хранилища неФтепродуктов на Астраханском ППЗ, ЮжНИИгипрогаэ, шифр 85271, Союзгазпроект, шифр 1267, t 987. (54} СПОСОБ ЭКСПЛЧАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к области подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов и может найти применение в газовой, химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ отбора жидких углеводородов из подземных емкостей (см.авторское свидетельство М 246431 МКИ Е 21 В), в котором рассол подают в емкость под действием энергии сжатого воздуха, аккумулированного в камере.

Основным недостатком способа является низкая надежность. поскольку согласно способу рассол, вытесняемый иэ подземных резервуаров (продуктовых или рассольных), с помощью рассольного насоса или минуя его, по байпасным линиям, направляют непосредственно в продуктовые или pacconbные резервуары, соответственно, без разрыва потока рассола. Зто может привести к аварийным ситуациям. Так, например, (57) Буферное рассолохранилище выполняют герметичным. При отборе из подземного продуктового или рассольного резервуаров рассола в герметичное буферное хранилище последнее заполняют газом. Путем регулирования давления газа поддерживают положение уровня раздела газ-рассол постоянным и отвечающим соотношению: геометрический объем газового пространства в буферном хранилище больше или равен суммарному геометрическому объему трубопровода и центральной колонны, соединяющих герметичную емкость с нижней частью подземного резервуара. 1 ил. в процессе принудительного вытеснения рассола иэ рассольных резервуаров, в случае переполнения емкости газом, возможен а прорыв газа вытеснения в центральную ко- « лонну. Прорвавшийся из центральной колонны на поверхность газ высокого давления по наземным трубопроводам подает импульс давления насосной станции и в продуктовые подземные резервуары, в результате чего произойдет резкое повыше- «4 ние давления, что может привести к выходу из строя оборудования рассольной насосной станции и коммуникаций, к гидроразрыву массива и разрушению продуктовых резервуаров. Также возможно переполнение продуктовых резервуаров продуктом в процессе их заполнения и прорыв продукта под высоким давлением по центральной колонне в наземные коммуникации. а рассольную насосную, что также может привести к аварийной ситуации.

17"70227

?O

Кроме того, в процессе хранения продукта возможна несогласованная с поступлением рассола выдача газа или разгерметизация обсадной колонны рассольного резервуара, снижение давления газа в них ниже значения давления гидростатического столба рассола, что приведет к вакуумному сжатию и раэрушени?о рассольных трубопроводов, центральной колонны, и оборудования устья скважин рассольных pe epsyapoa.

Кроме того, недостатком способа является большие капитальные и эксплуатационные затраты, ввиду наличия рассольной насосной станции и дополнительного обслуживающего персонала к ней, Наиболее близким техническим решением к предлагаемаму является объект

"Подземное хранилище нефтепродуктов на

Астраханского ГПЗ", созданный при совместном сотрудничестве фирм "ЮжНИИгиг7рогаз", шифр 85271 и "Союзгазпроект". шифр 1267, 1987 r.

Согласно способу эксплуатации указа::ного хранилища продукт под требуемым давлением подают в подземные продуктовые резервуары по межтрубью центрально?й и обсадной колонн, При этом предусматривается отбор рассола и его подача в подземные резервуары с разрывом потока рассола.

Вытесняемый продуктом рассол иэ продуктовых подземных резервуаров сначала поступает в емкость блока дегазации рассола и далее самотеком — в открьггое буферное рассолохранилище и только после этого насосами эакачивают в подземные рассольные резервуары. Одновременно из подземных рассольных резервуаров по межтрубью центральной и обсадной колонн отбирают газ вытеснения, Выдачу продуктов осуществляют путем замещения их рассолом, подаваемым в подземные продуктовые резервуары насосами из открытого буферного рассолохранилища, в которое рассол поступает из подземных рассольных резервуаров путем его вытеснения сжатым газом, подаваемым в ме>ктрубье обсадной и центральной колонн подземных рассольных резервуаров. В случае переполнения рассольных резервуаров газом вытеснения и прорыва газа в центральную колонну рассольных резервуаров давление газа вытеснения не будет передаваться в продуктовые резервуары, Основным недостатком известного способа и устройства являются слабая надежность ввиду воэможности, в случае переполнения продуктовых резервуаров, выброса продукта под высоким давлением непосредственно в емкости блока дегазации и в открытое буферное рассолохранилище, что г?риведе?- к созданию пожароопасНоА ситуации. В случае аварийного прсрыва газа вытеснения высокого давления, в центральнь7е колонны рассольных подземных резервуаров импульс давления передается на HBcocbl рассольной насосной станции, что может привести также к аварийной ситуации, Кроме того. недостатком. Известного способа и устройства является зна .ительные капитальные затраты за счет наличия большого количества оборудования (блок дегазации рассола.:ромоздкое открытое буферное рассолохранилище, рассольная насосная станция), а также богьшие эксплуатационные затраты эа счет осуществления до",олнительных операций по закачке рассола в подземные резервуары, а также эа счет большого количества рабочего персо, :ала и средств автоматики для обслуживания вышеуказанного оборудования.

Более того, известный с — î-.îá способствуетт загрязнению окружающей среды за счет выброса в атмосферу газа иэ блока дегазации и ввиду наличия открытого буферного рассолохран?7лиша, Целью изобретения является повышение . -?адежности хранил !?U, при одновре?.! Нном снижении затрат ча хранение.

Зта цель, гост.;веется тем, что в .-.Пособе зкс?ллуатации псдэемного хранилища нефтепродуктов, включающий закачку хранимого продукта и выдачу потребителю путем выдавлива.гия рассолом, принудительно отоираемь!м из подземного рассольноГо ре эервуара путем вь?теснения сжатым газом., буферное рассолохранилище (буферную емкость) выполняют герметичным, при направлении в него отобранного иэ подземного продуктового или рассольного резервуаров рассола заполняют газом, при этом путем регулирования давления газа поддер>кива?от положение уровня раздела сред газ-рассол постоянным и отвечающим соотношению:

V» -" Ч»

rpe V7- — геометрический обьем газового пространства в герметичном буферном рассолохранилище (буферной е71кости):

Ч вЂ” суммарный и геометрический объем

Tp!iáoïpÎÁÎäç и центральной колонны, сое диняюших герметичную емкость с нижней часть?о подземного резервуара.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что буферное рассолохранилище выполняют герметичным, а уровень раздела сред газ-рассол поддерживают постоянным и отвечающим

1770227

50 определенному соотношению геометрического объема газового пространства в герметичном буферном рассолохранилище и суммарного геометрического объема трубопровода и центральной колонны, соединяющих герметичную емкость с нижней частью подземного резервуара. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна"..

Изучение других известных технических решений в данной области техники показывает, что известен способ подземного хранилища нефтепродуктов (см. патент

ФРГ N 2338140), в ко ором для повышения надежности эксплуатации подземного хранилища в случае переполнения подземных продуктовых резервуаров продукт сбрасывают в отдельный наземный резервуар, из которого его затем откачивают в отдельный заполненный наполовину абьема подземный резервуар.

Однако, в указанном способе не предусмотрено регулируемой подачи в наземную емкость дополнительного вещества, например газа. под давлением, в результате чего для подачи продукта из этой емкости в подземный резервуар дополнительно требуются насосы. С другой стороны, отсутствие регулируемой подачи газа может привести к переполнению наземной емкости продуктом и. следовательно, к аварийной ситуации.

Кроме того, способ имеет низкую производительность, поскольку предусматривает заполнение одного продуктового подземного резервуара лишь наполовину.

В предлагаемом способе уровень заполнения герметичной рассольной емкости продуктом регулируется подключенным к ней источником газа, к которому периодически подключается трубопровод подачи газа на утилизацию соответственно в случаях либо недостатка либо переполнения рассолом герметичного буферного рассолохранилища (буферной емкости). Это значительно повышает надежность работы нефтехранилища. Кроме того, рассол за;ачивают в рассольные подземные резервуары, используя статическое давление источника газа. При этом отсутствует насосное оборудование, что значительно снижает капитальные и эксплуатационные затраты.

Следовательно, указанные выше отличительные признаки способа позволяют проявить новые свойства. а именно, обеспечить надежную работу нефтехранилища без дополнительного оборудования. Этим создается новый положительный эффект, позволяющий достичь цели предлагаемого изобретения. Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена схема устройства для осуществления способа эксплуатации подземного хранилища нефтепродуктов.

Согласно предлагаемому способу подлежащий хранению продукт закачивают под требуемым давлением по трубопроводу 1 через открытую задвижку 2 в межтрубное пространство обсадной 3 и центральной 4 колонн, по которым он поступает в верхнюю часть продуктового подземного резервуара

5. Одновременно выдавленный продуктом рассол иэ продуктового подземного резервуара 5 по центральной колонне 4 поступает по избыточным давлением по трубопроводу

6 в герметичное буферное рассолохранилище 7; Одновременно иэ источника газа 8 по трубопроводу 9 через регулирующий клапан

10 подают гаэ в герметичное буферное рассолохранилище 7, где образовывается две среды, в верхней части — газовая, в нижней — рассольная с уровнем их раздела. Рассол под избыточным давлением газа из герметичного буферного рассолохранилища 7 поступает по трубопроводу 11 и далее по центральной колонне 12 в нижнюю часть рассольного подземного резервуара 13, Одновременно из межтрубного пространства центральной 12 и обсадной 14 колонн и по трубопроводу 15 через открытую задвижку

16 отбирают газ вытеснения, Для выдачи продукта из хранилища подают гаэ вытеснения от источника по трубопроводу 15 через открытую задвижку 16 и межтрубному пространству обсадной 14 и центральной 12 колонн в верхнюю часть рассольного подземного резервуара 13, Одновременно выдавленный из последнего рассол по центральной колонне 12 направляют под избыточным давлением по трубопроводу 11 в герметичное буферное рассолохранилище 7, откуда его под давлением газа подают по трубопроводу 6 и центральной колонне 4 в нижнюю часть продуктового подземного резервуара 5, вытесняя хранимый в них продукт по межтрубному пространству обсадной 3 и центральной 4 колонн, который по трубопроводу 1 через открытую задвижку 2 поступает потребителю.

Давление, которое необходимо поддерживать в газовой части герметичного буферного рассолохранилища 7 для обеспечения подачи рассола в продуктовый 5 и рассольный 13 подземные резервуары, определяют величиной противодавления на оголовке указанных подземных резервуаров 5, 13 и

1 величиной гидравлических потерь, которые зависят от режима (производительности) закачки и выдачи продукта и является величиной непостоянной, Давление газа в газовом пространстве. .герметичного буферного рассолохранилища 7 с помощью регулирующих клапанов 10, 17, связанных исполнительным механизмом с датчиком уровня 18, поддерживают таким, чтобы уровень раздела двух сред был постоянным, равным значению, при котором объем газового пространства герметичного буферного рассолохранилища 7 равен или больше суммарному геометрическому объему трубопровода 11 и центральной колонны 12, соединяющих герметичное буферное рассолохранилище 7 с нижней частью рассольного подземного резервуара

13, т.е, Vr Чт где Vr — геометрический объем газового пространства в герметичном буферном рассолохранилище (емкости), . Чт — суммарный геометрический объем трубопровода 11 и центральной колонны 12.

Регулирование давления газа в газовом пространстве герметичного буферного рассолохранилища 7 в зависимости от режима (производительности) закачки — выдачи и ро дукта производится автоматически. При повышении уровня раздела двух сред выше установленного значения, а это значит, что давления газа недостаточно для подачи рассола в подземный резервуар при заданном режиме, срабатывает регулирующий клапан

10, повышая при этом давление газа в газовом пространстве и снижая этот уровень до установленного значения, при достижении которого регулирующий клапан 10 закрывается. При снижении уровня раздела двух сред ниже установленного значения, т.е. при превышении давления газа требуемого значения, срабатывает регулирующий клапан 17, сбрасывая часть газа по трубопроводу 19 на утилизацию, После вывода работы устройства на конкретный рабочий режим, уровень раздела двух сред в ерметичном буферном рассолох ранил ище 7 устанавливается постоянным, давление газа в ней стабилизируется и устройство будет работать. используя для подачи рассола в продуктовый

5 или рассольный 13 подземные резервуары только избыточную. энергию статического давления источника газа 8 без потерь газа.

В случае аварийного перемещения газом вытеснения рассольного подземного резервуара 13, происходит снижение уровня рассола ниже башмака центральной колонны 12 и природный гаэ, попадая в нее, 5

Q5

55 вытесняет рассол, находящийся в этой колонне 12 и трубопроводе 11, в герметичное буферное рассолохранилище 7.

Рассмотрим случай, когда Ч < VT. Тогда вытесненный из центральной колонны 12 и трубопровода 11 рассол поступит в герметичное буферное рассолохранилище 7, в которой произойдет переполнение ее рассолом, и выброс его через предварительный клапан 20 в окружающую среду, что приведет к аварийной ситуации. Но, так как согласно изобретению, обьем газовой части в герметичном буферном рассолохранилище 7 равен или больше суммарного геометрического объема центральной колонны 12 и трубопровода 11, то весь вытесненный рассол займет газовое пространство герметичного буферного рассолохранилища 7, а прорвавшийся газ резко повысит давление в укаэанном газовом пространстве выше установленного значения, В этом случае срабатывает предохранительный клапан 20 и газ сбрасывается на свечу (не показана).

При этом повышение давления в продуктовом подземном резервуаре 5 не произойдет, При нормальной эксплуатации давление газа в рассольном подземном резервуаре 13 уравновешивается давлением столба рассола в центральной колонне 12.

Б случае разгерметизации обсадной колонны 14 или несогласованной выдачи газа вытеснения иэ рассольного подземного резервуара 13, в нем проис::одиг снижение давления газа. в результате чего давление в центральной колонне 12 резко снизится и весь рассол из рассольного пространства герметичного буферного оассолохранилища 7 под действием давления газа в ней по трубопроводу 11 и центральной колонне 12 поступит в рассольный подземный резервуар 13, а затем происходит замещение рассола в трубопроводах ii и центральной колонне 12 газом из герметичного буферного рассолохранилища 7. Тем самым происходит предупреждение разрушения трубопровода 11, устьевого оборудования рассольного подземного резервуара 13 и центральной колонны 12.

В случае аварийного переполнения продуктового подземного резервуара 5 продуктом в процессе его заполнения и прорыва продукта по центральной колонне 4, продукт по трубопроводу 6 поступит в герметичное буферное рассолохранилище 7, откуда газом вытесняется в рассольный подземный резервуар 13. что предупреждает аварийный выброс продукта в окружающую среду.

Применение данного способа позволит повысить надежность эксплуатации за счет

1770227

Составитель Н. Руденко

Техред М.Моргентал Карректо1 Т. Вашкович

Редактор Г. Бельская

Заказ 3706 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 предотвращения возможности разрушения технологических сооружений и создания аварийной ситуации в случае переполнения рассольного или продуктового подземных резервуаров или в случае вакуумного разрежения в центральной колонне рассольного подземного резервуара.

Кроме того, предлагаемый способ является более экономичным, так как в случае

его применения отпадает необходимость в применении ряда технологических сооружений, а именно: блоха дегазации рассола, открытого буферного рассолохранилища, рассольной насосной, что обуславливает снижение капитальных затрат на строительство и затрат на их эксплуатацию.

При этом, ввиду того, что эксплуатация хранилища ведется r о замкнутой герметичной схеме без контакта рассола с окружающей средой. отсутствуют выбросы растворимых газов в атмосферу. Данный способ, таким образом, является экологически чистым.

Формула изобретения

Способ эксплуатации подземного хранилища нефтепродуктов, включающий закачку хранимого продукта в подземный продуктовый резервуар с одновременным отбором по трубопроводу рассола, подачу

его в буферное рассолохранилище и затем по трубопроводу в подземный рассольный резервуар по центральной колонне, хране5 ние продукта и выдачу потребителю путем выдавливания рассолом, принудительно отбираемым иэ подземного рассольного резервуара путем вытеснения сжатым газом, отличающийся тем, что, с целью

10 повышения надежности хранилищ при одновременном снижении затрат на хранение, буферное рассол охра нилище выполняют герметичным, при направлении в него отобранного иэ подземного продук15 тового или рассольного резервуаров рассола заполняют газом, при этом путем регулирования давления газа поддерживают положение уровня раздела газ-рассол постоянным и отвечающим соотношению

20 Vr Ют, где / — геометрический объем газового пространства в герметичном буферном рассолохранилище (емкости);

V — суммарный геометрический объем

25 трубопровода и центральной колонны, соединяющих герметичную емкость с нижней частью подземного резервуара.