SU1029984A1 - Установка дл сбора и подготовки нефти - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ, включающа  скВажины , сепараторы, аппарат предварительного сброса воды, нагреватель, электродегидратор, отстойники, линию рециркул ции дренажной воды, трехпродуктовый мультигидроциклон, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации процесса очист ки нефти с повышенным содержанием механических примесей от пластовой воды и взвешенных частиц, предотвращени  потерь нефти, охраны окружакнцей среды от загр знени  нефтью и нефтепродуктами, установка снаежена трубопроводами вывода промежуточного сло  из отстойников и электродегидратора, соединенными с входом мультигидроциклона. . i 2. Установка по п. 1, отли (П чающа с  тем, что вход мультигидроциклона соединен с линией рециркул ции дренажной воды. СО 00 4

Description

Изобретение относитс  к сбору и подготовке продукции скважин на месторождени х и может быть применено в нефтедобывающей, газовой и нефтехимической промышленности дл  очистки нефти от взвешенных частиц. Известна унифицированна  схема сбора и подготовки продукции скважин , включающа  скважины, автоматические групповые замерные установ ки (например Спутник-40Б), блок дозировани  реагента-деэмульгатора блок дозировани  ингибитора коррозии , сепаратор 1 ступени сепарации сепаратор II ступени сепарации, аппарат предварительного сброса воды, насос сырой нефти, теплообменник , трубчатую печь, каплеобразо ватель, отстойник глубокого обезвоживани , электродегидратор, сепаратор гор чей сепарации центробежный насос, теплообменник, автоматический анализатор качества нефти, резервуар товарной нефти, насос откачки товарной нефти Cij « Наиболее близкой по Технической ,сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  установка дл сбора и подготовки нефти, включающа  скважины, сепараторы, аппарат предварительного сброса воды, нагре ватель, электродегидратор, отстойники , линию рециркул ции дренажной вода: и трехпродуктовый мультигидро циклон { 27 . Основным недостатком известных установок  вл етс  то, что из-за на личи  в нефти асфальто- смолистых и высокоплавкух парафиновых компонентов , микрокристаллбв солей, агломератов из частиц твердой взвеси и других загр знений в водоотделитель ныхаппар атах происходит накопление промежуточных слоев. В промежуточных сло х наблюдаетс  накопление механических примесей и глобул BOfnta с высокоустойчивыми бронирующими оболочками. Содержание механических примесей в промежу точном слое может достигать 30 вес. при относительно невысоком (сотые доли процента) их содержании в добы ваемой нефти. Промежуточные слои образуют высокоустойчивые системы, котррыё не разрушаютс  традиционными методами, нарушают четкость разделени  фаз в отстойном аппарате. Наполнение промежуточного сло  приводит к уменьшению объема отстойной зоны Технологических аппаратов-отстойников и периодическому ухудшени качества нефти и дренажных вод на выходе из этих аппаратов. Образойанию стойких промежуточных слоев в значительной мере способствуют механические примеск, выносимые: из породы пласта или вносимые в нефть вместе с буровыми растворами. Меха нические примеси могут Формировать-с  и в результате Нарушени  ионного равновеси  в эмульсии (сульфид железа , гипс и т.д.).Образованию стойких промежуточных слоев может способствовать широкое внедрение интенсивных методов воздействи  на пласты: внутрипластовое горение, закачка пара и различных растворителей. Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса очистки нефти с повышенным содержанием механических примесей от пластовой воды и в 3 веше н ных час т иц, предотв раще н ие потерь нефти и охрана окружающей . среды от загр знени  нефтью и нефтепродуктами . Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  сбора и подготовки нефти, включающа  скважины , сепараторы, аппарат предварительного сброса воды, нагреватель, электродегидратор, отстойники, линию рециркул ции дренажной воды и трехпродуктовый мультигидродиклон, снабжена трубопроводами вывода промежуточного сло  из отстойников и электродегидратора, соединенными с входом мультигидроциклона. Целесообразно соединить вход мультигидроциклона с линией рециркул ции дренажной воды. Установка примен етс  на тех месторождени х , где продукци  скважин в отстойных аппаратах на границе раздела нефть-вода образует высокоустойчивые промежуточные слои, представл ющие собой концентрат механических примесей в виде смол, продуктов суффозии скважин, асфальтенов , абсорбированных на границе раздела нефть-вода, остаточной пластовой воды,. парафиноч и т.д. В ступенчатом мультигидроциклоне под действием центробежных сил осус ествл етс  отделение т желых взвесей механических примесей и нефти от воды, дегазаций воды за счет перераспределени  давлени  в разных диаметров гидроциклонных элементах аппарата и создани   влени  кавитации в центре вращени  потока полем центробежНых сил различной интенсивности. Кроме того, в этих элементах осуществл етс  пленочный режим течени  за счет специальной конструкции вводного устройства. Это также способствует дегазации воды. Под действием центробежных сил в режиме кавитации в центре каждого гидроциклонного элемента образуетс  зона пониженного давлени , куда устремл ютс  растворенные газы и наиболее легкие углеводородные компоненты. Отдел емые в периферийной зоне каждого гидроциклонного элемента механические примеси , взвеси из воды в шламосборник, а нефть с незначительным содержанием остаточной воды и газа направл етс  в поток сырой нефти после сепаратора первой ступени сепарации.

На чертеже показана установка дл  сбора и подготовки нефти с повышенным содержанием механических примесей,

. Установка включает скважину 1, автоматизированную групповую замерную установку 2, дозатор 3 деэмульгатора , дозатор 4 ингибитора коррозии , сепаратор 5 I ступени сепарации , сепаратор 611 ступени сепарации , аппарат 7 предварительного сброса воды, насос 8 сырой нефти, теплообменник 9, печь 10, каплеобразователь 11, отстойник 12 глубокого обезвоживани , электродегидратор 13, сепаратор 14 гор чей сепарации, насос 15 откачки товарной нефти, буферную емкость 16, насос 17 откачки промежуточного сло , нагреватель 18, стуенчатый мультигидроциклон 19, линию нефти 20 со скважин, линии газа 21 и-22, линию дренажной воды 23, трубопроводы 24 вывода промежуточного сло , линию шлама 25, линию товарной нефти 26.

Установка работает следующим образом .

Гаэоводонефт на  смесь с содержанием газа 80 нм /т, обводненностью до 95 вес..%, температурой 10° С со скважины 1 поступает в автоматизированную групповую замерную установку 2, где автоматически производитс  замер продукции скважин, flafлее она при необходимости обрабатываетс  деэмульгатором {например 20 г/т диссольваном 4411), ингибитором коррозии напрй кр UKB-4) и под избыточным давлением на устье скважины поступает в сепаратор 5, в котором при давлении 0,7 МПа (7 кгс/см) производитс  отделение газа. Содержание остаточного газа в нефти после сепаратора 8 . Газ 21 под собственным давлением подаетс  на вторую ступень сжати  газокомпрессорной станции.

В поток нефти после, сепаратора 5 i ступени &ВОДИТСЯ дренажна  вода 23 с температурой и в количестве 10% к нефтииз отстойника 12 глубокого обезвоживани  и электродегйдратора 13. Температура смеси повышаетс  с 10 до . В сепарато ре 6, установленном на постаменте высотой 9 м, при давлений 0,02 МПа (0,2 кгс/см) производитс  отделение газа. Газ направл етс  на компримирование , а нефть - в аппарат 7 предварительного сброса воды, в котором дренажна  вода отдел етс  и направл етс  на очистные сооружени . Шлам периодически удал етс  в шламосборник. Нефть из аппарата предварительного сброса обрабатываетс  деэмульгатором из расчета 50 грамм на тонну товарной нефти.

в аппарате предварительного сброса воды накапливаетс  промежуточный слой, в котором содержание воды составл ет 50 вес.%, механических примесей 1 вес.%. Накопление

0 промежуточного сло  периодически ухудшает качество нефти и дренажной воды на выходе из аппарата. Содержание воды и механических примесей в нефти приближаетс  к

5 значени м, близким к промежуточному слою, а в дренажной воде содержание нефтепродуктов достигает 5000 мг/л, механических примесей 0,1 вес.%.

Q Далее нефть сырьевым насосом 8 через теплообменник 9 направл етс  в трубчатую печь 10, где производитс  нагрев до .

В каплеобразователе 11 осуществл етс  разрушение бронирующих оболочек глобул воды под воздействием турбулентных пульсаций и укрупнение (коалесценци ) и расслоение на нефть и воду перед входом в отстойник 12. В отстойнике 12 глубо

0 кого обезвоживани  из-за накоплени  промежуточного сло  процесс обезвоживани  периодически ухудшаетс . На выходе из отстойника s нефти содержание воды возрастает

5 до 10 вес.%, 1 «ханических примесей 0,06 вес.%, в дренажной воде нефтепродуктов до 1000 мг/л, механических примесей 0,05 вес.%. В нефть посл-е -отстойника глубокого обезвоживани  добавл етс  пресна  вода в количестве 5% к количеству обрабатываемой нефти дл  отмывки хлористых солей и при необходимости дозируетс  деэмульгатор (например

5 диссольван 4411) из расчета 20 грамм на тонну .товарной нефти.

В электродегидраторе 13 должно осуществл тьс  глубокое обессоливание . Однако из-за накоплени  прол межуточного сло  эл ектрическое поле отключаетс  и электродегидраторы не работают в режиме электрообезвоживани . Электродегидраторы выполн ют роль отстойников при термохимическом способе обработки.

Качество нефти и воды, получаемых с электродегидратора, неудовлетворительное и не отвечает предъ вл емым требовани м товаросдаточных .операций. После электродегидратора

0 в нефти содержание воды 3 вес.%, механических примесей 0,06 вес.%, в дренажной воде нефтепродуктов 2000 мг/л механических примесей 500 мг/л, далее нефть направл етс 

5 в сепаратор 14 гор чей сепарации

Ле при давлении 0,005 МПа (0,05 кго/см-) газ отдел етс , а нефть насосом 15 через теплообменник 9 направл етс  в приемосдаточны пункт.

Средние зоны аппарата 7 предварительного сбора воды, отстойника 12 глубокого обезвоживани , электродегидатора 13 и последовательно соединенные буферна  емкость 16, насос -17 откачки промежуточного сло  и ступенчатый мультигидроциклон 19 обв заны трубопроводом 24. Верхн   и средн   камеры ступенчатого мультигидроциклона с помощью трубопровода обв заны с трубопроводом сырой нефти перед входом в сепаратор б II ступени сепарации.

Вышеописанна  система обв зки обеспечивает отбор промежуточных слоев из аппарата 7 предварительного сброса воды, отстойника 12 глубоко го обезвоживани , электродегидратора 13 и удаление механических примесей и остаточной воды из нефти в ступенчатом мультигидроциклоне 19. Качество нефти и дренажной воды, получаемых с аппарата предварительного сброса воды, отстойника глубокого обезвоживани  и электродегидратора , в результате отбора промежуточных слоев улучшаетс .

В нефти из аппарата предварительного сброса воды содержание воды составл ет 5 вес.%, механических примесей 0,03 вес.%, is дренажной воде содержание нефти 1000 мг/л механических примесей 500 мг/л. Количество промежуточных слоев, отбираемых с аппарата предварительного .Сброса, составл ет по фактическим данньзм 0,05 долей от обрабатываемого количества нефти, соответственно с отстойников глубокого обезвоживани  0,06, электродегидраторов 0,1. В расчете на установку подготовки , нефти с производительностью 3 млн. т товарной нефти в год количество отбираемого промежуточного сло  составл ет с аппарата предварительного сброса воды 0,4 т/сут, отстойника глубокого обезвоживани  0,5 т/сут, электродегидратора 0,8 т/сут. Отбор промежуточного сло  способствует улучшению качества нефти и дренажной воды, отбираемыхиз отстойников глубокого обезвоживани : содержание воды в нефти не более 1,0 вес.%, механических примесей 0,02 вес.%/ в дренажной воде.содержание нефтепродуктов не превышает 1000 мг/л, механических примесей 400 мг/л. На выходе из электродегидратора содержание воды вг.нефти составл ет . 0,5 вес.%, механических примесей 0,015 вес.%, в дренажной воде содержание нефти 200 мг/л, механических примесей 100 мг/л..После сепарации в сепараторе, гор чей сепарации нефть откачиваетс  через теплообменник в пункт товаро-сдагочных операций. Во избежание потерь нефти вместе с шламом и утилизируемой пластовой водой промежуточные слои отбираемые с отстойных аппаратов, из буферной емкости 16 насосом 17 направл ютс  в ступенчатый мульти;гидроциклон 19. Общее количество промежуточного сло , подаваемого в ступенчатый мультигидроциклон, составл ет 1,7 т/сут (производительность установки подготовки нефти 3 МЛН; т товарной нефти в год).

В ступенчатом мультигидроциклоне около 90% всех механических примесей удал етс  в шламосборник, а нефть в количестве около 2 т/сут с остаточным содержанием воды 3 вес и механических примесей 0,1 вес.% нaпEjaвл eтc  в трубопровод сырой нефти перед входом в сепаратор второй ступени сепарации. Процесс отделени  механических примесей в ступенчатом мультигидроциклоне осущест л етс  при дозировке дезмульгатора 150 г/т и давлении в аппарате ,1 МП ( 10 кгс/см ).

Перед ступенчатым мультигидроциклоном может быть установлен нагреватель 18, позвол ющий осуществл ть нагрев промежуточного сло  до .

Нагрев целесообразно производить теплообменниками типа труба в тру« бе или острым паром, исключающим образование сло  механических примесей на поверхности нагрева. В результате нагрева снижаетс  прочност бронирующих слоев глобул воды, на поверхность которых адсорбировались асфальтены, смолы, механические примеси и т.д. Прбцесс разрушени  устойчивой системы протекает более интенсивно, качество нефти из ступенчатого мультигидроциклона улучшаетс , выход шлама возрастает. Содержание воды в нефти составл ет 0,5 вес.%, механических примесей 0,03 вес.%.

Процесс отделени  механических примесей осуществл етс  при давлении 0,6 МПа (б кгс/см } и расходе деэмульгатора 80 г/т. Количество шлама возрастает в 3 раза.

. Часть дренажной воды, отдел емэй в отстойных аппаратах и аппарате предварительного сброса воды, может быть направлена в поток промежуточного сло , дл  чего трубопровод промежуточного сло  обв зываетс  с приемом насоса, установленного на входе в нагреватель. Подача дренажной воды в поток промежуточного сло  позвол ет промежуточный слой с высокой концентрацией механических примесей разбавить до критических соотношений.

Общеизвестно, что добавление дренажной воды в водонефт ную эмульсию до критических значений соотношени  добавл емой воды с эмульсией обеспечивает обращение фаз (до обводненности 75 вес.%), т.е. система вода в нефти переходит в систему нефть в воде, при этом механические примеси, наход щиес  в нефт ной фазе, переход т в воду. Это позвол ет значительно улучшить процесс разрушени  устойчивой системы , добитьс  снижени  содержани  воды и механических примесей в нефти до следов при более низкой температуре , нагрева промежуточного сло  () и небольшом удельном расходе jpeareHTa (50 г/т).

Таким образ, предлагаемые системы позвол ют интенсифицировать процесс подготовки нефтей с повы- . шенным содержанием механических примесей , добиватьс  получени  нефти и воды на установках подготовки нефти с уровн ми качества, удовлетвор ющими требовани м, предъ вл екшми потребител ми, сократить потери нефти, предотвратить зг1гр знение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами .

Claims (2)

1. И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ, включающая сква жины, сепараторы, аппарат предварительного сброса воды, нагреватель, электродегидратор, отстойники, линию рециркуляции дренажной воды, трехпродуктовый мультигидроциклон, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки нефти с повышенным содержанием механических примесей от пластовой воды и взвешенных частиц, предотвращения потерь нефти, охраны окружающей Среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, установка снабжена трубопроводами вывода промежуточного слоя из отстойников и электродегидратора, соединенными с входом мультигидроциклона.
2. 2. Установка по π. 1, отличающаяся тем, что вход мультигидроциклона соединен с линией рециркуляции дренажной воды.