СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ЭМУЛЬСИИ НЕФТИ К ОТСТОЮ Российский патент 1997 года по МПК B01D17/04 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах.

Ответственным процессом подготовки нефти на промыслах является отделение нефти от воды путем отстоя. Для ускорения процесса отстоя, эмульсию обрабатывают путем добавления специальных деэмульгаторов и подогрева. Деэмульгаторы в эмульсию добавляют в разных точках по пути движения эмульсии до пункта подготовки в бое и на устье скважины, на групповых замерных пунктах и т.д. Для оптимизации дозировки деэмульгатора) необходимо контролировать суммарное влияние на процессе остоя отстоя в сборных пунктах. Настоящее предложение направлено на решение этой задачи.

Наиболее близким и изобретению является известный способ определения обводненности газожидкостного потока, заключающийся в том, что газожидкостной поток отсекается м направляется по обводной линии с вертикальным участком, после перекрытия этого участка и возвращения газожидкостного на основную подводящую линию, газожидкостная смесь, находящаяся в вертикальном отсеченном участке обводной линии, используется как проба газодидкостного потока для определения обводненности нефти. В эту пробу вводят дозу реагента-деэмульгатора, проба подогревается до максимальной температуры деэмульсации. После отстоя пробы измеряют уровни раздела фаз газ-нефть и нефть вода и по калибровочным данным определяют объем воды, нефти и объемный коэффициент обводненности с учетом сжимаемости нефти при температуре и давлении проведения анализов [1]
Недостатком этого известного способа является то, что при отсечения пробы газожидкостного потока, основной поток полностью перекрывается и направляется по обводной линии, где отсекается проба потока. Такая операция отсечения пробы требует сложной системы синхронизации открытия и закрытия запорных органов и может привести к гидравлическим ударам в технологической системе трубопроводов.

Целью изобретения является упрощение отсечки пробы газожидкостного потока, устранение возникновения гидравлических ударов и определение подготовленности эмульсии нефти к отстою путем сравнения полного количества воды в пробе и выделившегося количества воды за установленное контрольное время, экономия деэмульгатора и энергозатрат при подготовке нефти.

Поставленная цель достигается тем, что проба газожидкосного потока отсекается без полного перекрытия потока, а газожидкостной поток делится на представительные части, и проба отсекается путем перекрытия только одной представительной части газожидкостного потока.

Деление газожидкостного потока на представительные части происходит следующим образом.

На горизонтальном подводящим трубопроводе, по которому перекачивается газожидкостная смесь, устраиваются две одинаковые обводные линии в виде петли вертикально стоящих труб через задвижку на горизонтальной подводящей трубе. Входы обводных линий в горизонтальную подводящую трубу размещают симметрично относительно вертикальной оси сечения горизонтального трубопровода так, чтобы условия входа в обводные линии газа, нефти и воды из горизонтального трубопровода были одинаковыми. Это достигается при одинаковых входных сечениях обводных линий и размещении их на одинаковой высоте по сечению горизонтального трубопровода. При этом одна обводная линия используется для отбора и хранения предварительной пробы газожидкостной смеси, а другая обводная линия служит для пропуска части газожидкостной смеси в момент отбора пробы смеси из горизонтального подводящего трубопровода при закрытой задвижке между точками входа и выхода газожидкостной смеси из обводных линий. Такое техническое решение отбора представительной части газожидкостной смеси обеспечивает плавную работу системы трубопроводов без опасности возникновения гидравлического удара при закрытии задвижки на горизонтальном участке подводящего трубопровода.

В одной обводной линии с управляемым запорным органом в нижней части восходящего вертикального участка, выше запорного органа после его закрытия образуется предварительная проба газожидкостной смеси. В этой пробе определяется общее количество обводненности нефти и количество выделившейся воды за установленное контрольное время. Далее находится отношение количества выделившейся воды к общему количеству воды, которое принимается за меру подготовленности эмульсии нефти к отстою.

Схема устройства для реализации способа приведена на фиг. 1, а схема разделения газожидкостной смеси на представительные части на фиг. 2.

Устройство состоит (фиг.1) из участка подводящего газожидкотсную смесь трубопровода 1 с управляемым запорным органом 2, отводящие представительные части потока линии 3 и 4 с вертикальными участками, управляемым быстродействующим запорным органом 5 на одной отводной линии, регистратора содержания воды по высоте столба пробы эмульсии 6, подогревателя пробы 7, блока программного управления 8 и командного устройства 9 информационно-управляющего центра цеха подготовки нефти.

На фиг. 2 показана схема врезки отводящих линий представительных частей газожидкостной смеси в подводящий трубопровод.

Способ определения подготовленности эмульсии нефти к отстою осуществляется следующим образом.

Исходным состоянием схемы является такое, когда запорные органы 2 и 5 открыты, газожидкостная смесь проходит по подводящему трубопроводу 1 прямо, отводящие линии также открыты.

При необходимости определения подготовленности эмульсии нефти к отстою, то есть дозировка деэмульгатора в эмульсию в предыдущих пунктах вводы деэмульгатора (забой, устье скважины, групповые замерные установки и т.д.), оценки суммарного влияния на процесс отстоя эмульсии на пункте подготовки нефти на оборудованном для этой цели по предлагаемому способу объекте, по решению оператора командного устройства 9 информационно-управляющего центра цеха подготовки нефти включается в работу блок программного управления 8. При этом по заданной программе выдается команда на закрытие запорного органа 2, после его закрытия газожидкостная смесь проходит только по отводящим линиям 3, 4 и возвращается в подводящий трубопровод за закрытый запорный орган 2. После достаточной промывки от остатков предыдущей пробы в отводящей линии через установленное время по заданной программе по команде блока программного управления 8 закрывается быстродействующий запорный орган 5, установленный на одной отводящей линии. При этом газожидкостная смесь продолжает проходить по второй обводной линии, предупреждая ударные нагрузки, возможные при полном перекрытии потока.

После закрытия быстродействующего запорного органа 5, на восходящем вертикальном участке отводящей линии 3 отсекается представительная часть газожидкостного потока, которая используется как проба газожидкостной смеси.

После отсечения пробы, по заданной программе включается режим поддержания температуры пробы и начинается отсчет времени отстоя.

Для возможности получения сравнимых результатов анализа задается постоянное контрольное время отстоя эмульсии, например 2 ч. После истечения установленного времени отстоя, с помощью регистратора содержания воды по высоте столба пробы эмульсии 6 определяются уровни раздела газ-нефть, нефть-эмульсия, распределение воды по высоте эмульсии, эмульсия-вода по высоте столба пробы газожидкостной смеси в восходящем участке обводной линии 3. По данным измерений уровней и содержания воды в эмульсии, определяют общую обводненность нефти, и количество выделившейся воды, далее находят отношение количества выделившейся воды к общему количеству воды в пробе эмульсии, которое принимают за меру подготовленности эмульсии нефти к отстою.

Результаты определения подготовленности эмульсии нефти к отстою передаются в командное устройство 9 информационноуправляющего центра цеха подготовки нефти для принятия решения по дозировке деэмульгатора и изменении технологических параметров подготовки эмульсии.

Изобретние позволяет оптимизировать процесс подготовки нефти, организовать объективный автоматический контроль за эффективностью используемых дезмульгаторов и экономить дорого- стоящие реагенты, уменьшить расход энергии и себестоимость подготавливаемой нефти.

Использование: в нефтяной промышленности при подготовке нефти на промыслах. Сущность изобретения: пробу газожидкостного потока отсекают без полного перекрытия потока, обеспечивают отбор представительной пробы, производят автоматическое измерение обводненности нефти и количества выделившейся воды за контрольное время. Затем находят отношение количества выделившейся воды к общему количеству воды в эмульсии как меру подготовленности эмульсии нефти к отстою. 2 ил.

Способ определения подготовленности эмульсии нефти к отстою, включающий отвод газожидкостного потока из подводящего газожидкостную смесь трубопровода, формирование пробы и анализ ее непосредственно на участке отводящего трубопровода, подогрев ее до температуры отстоя, измерение уровней раздела фаз, определение по ним количества нефти и воды, отличающийся тем, что газожидкостный поток делят на представительные части, пробу отсекают из одной представительной части потока, в отсеченной пробе определяют общее количество воды, количество нефти и воды, разделенное за установленное контрольное время отстоя, а меру подготовленности эмульсии нефти к отстою определяют как отношение количества выделившейся воды к общему количеству воды.