Способ обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1983 года по МПК B01D17/04 

О5 СО

ел

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к процессам обезвоживания и обессоливания нефти.

Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий разгазирование, нагрев, обработку ее реагентом-деэмульгатором 1.

Недостатком способа является то, что отделяющаяся от нефти в процессе обезвоживания и обессоливания вода содержит больщое количество нефти и механических примесей, вследствие чего требует очистки на громоздких и дорогостоящих сооружениях (нефтеловушки, пруды отстаивания, фильтры и т. п.).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания 2.

Существенным недостатком способа является то, что введение дренажной воды в поток газированной нефти, тщательное перемещивание и разгазирование сопровождается интенсивным дроблением частиц нефти в воде, в связи с чем сбрасываемая из сепараторов пластовая вода содержит большое количество загрязнений (до ЗОООмг/л нефти и 350 мг/л взвешенных частиц) и требует очистки.

Цель изобретения - получение чистой воды в процессе обезвоживания и обессоливания нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обезвоживания и обессоливания нефти, включающем сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделивщейся в процессе окончательного отстаивания, дренажную воду подают в дегазированную эмульсию в количестве, при котором суммарное содержание воды в эмульсии составит не менее 40 об. % и перед предварительным отстаиванием смесь дегазированной эмульсии и дренажной воды транспортируют по трубопроводу в турбулентном режиме в течение 1,5-20 мин.

При этом упаковка капель воды приближается к Плотной или предельно возможной, что обеспечивает жесткий контакт капель очищаемой воды с каплями пластовой. Последние выполняют роль подвижной коалесцирующей среды, поглощающей содержимое капель очищаемой воды. Загрязнения (взвещенные частицы и нефть) переходят в основном в нефтяную фазу в момент разрыва пленок нефти,разделяющих капли.

Как показали микрокиносъемки, сами капли пластовой воды загрязнений практически не содержат и в очистке не нуждаются.

В данном случае разгазированная водонефтяная эмульсия выполняет функцию контактной массы, поглощающей содержащиеся в воде гидрофобные примеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют обводненность нефти в сырьевом трубопроводе, по которому ее транспортируют на термохимическую установку обезвоживания и обессоливания (ТХУ). Подлежащую очистке воду, отделивщуюся на этой установке, вводят в трубопровод разгазированной эмульсии воды и нефти на расстоянии, обеспечивающем транспортирование смеси к резервуару предварительного обезвоживания нефти в течение 1,5- 5 20 мин.

При этом общее количество воды в эмульсии должно быть более 40%. Из резервуара предварительного обезвоживания эмульсию, содержащую 10-12% воды, направляют на установку ее подготовки, а очищенную воду из нижней его части направляют в буферный резервуар, откуда затем откачивают в систему заводнения пластов.

Проверка показала, что наиболее низкое содержание нефти других примесей в сточной воде при очистке ее предлагаемыми способами достигается при соотношениях

rueQ -суммарный расход воды, содержащейся в эмульсии после введения в нее дополнительной воды; QH-расход нефти.

При меньшем содержании суммарного количества воды в эмульсии она при перемешивании преобразуется в мелкодисперсную и процесс разделения ее весьма осложняется.

Очистку сточной воды пО предлагаемой технологии можно вести при любом исходном содержании воды в нефти ниже оптимального. Важно, чтобы за 1,5-20 мин до ввода в резервуар предварительного обезвоживания в эмульсии было более 40% воды. Это можно обеспечить, например, путем накопления сточной воды и периодического г разбавления ею эмульсии нефти, поступающей со скважин.

Верхний предел исходного содержания воды в нефти устанавливать нецелесообразно, так как при больщих значениях водо0 содержания, вплоть до 99%, процесс очистки будет происходить еще более эффективно, так как там уже будет, з основном, чистая вода. Время транспортирования эмульсии на отстой в турбулентном режиме после введения в нее сточной воды установлено

5 экспериментально и зависит от суммарного количества воды в эмульсии. При этом меньщий предел (1,5 мин) достаточен при максимально высоком содержании воды в эмульсии, а больший (20 мин) необходим при минимальном ее содержании. Пример 1. Добываемую из девонских пластов обводненную парафинистую нефть плотностью . 0,8672 г/см в количестве 9000 разгазировали в сепараторах при абсолютном давлении 1,1 кгс/см и 12°С. Разгазированная нефть содержала 20 об. % пластовой воды хлоркальциевого типа минерализацией 150 г/л. В нефть добавляли грязную сточную воду, содержащую 2620 мг/л нефти и 153 мг/л взвешенных твердых частиц, отделяющуюся на ТХУ, из расчета 3000 . Температура вводимой воды составляла 42°С. Смесь при 27°С, состоящую из бО нефти и 40% воды, транспортировали по трубопроводу диаметром 300 мм и длиной 2,16 км в течение 20 мин при турбулентном режиме, характеризующемся числом Рейнольдса порядка 7950. Обработанную таким образом водонефтяную смесь вводили в резервуар предварительного обезвоживания объемом 5000 м. Из верхней части резервуара отбирали нефть с содержанием 10-12% воды и направляли ее на ТХУ для окончательного обезвоживания и обессоливания, а из нижней части резервуара через гидрозатвор в буферную емкость отводили очищенную сточную воду, содержащую 30-45 мг/л нефти и 35- 50 йг/л взвешенных твердых веществ. Воду такого качества из буферной емкости закачивали в девонские нефтяные залежи для поддержания пластового давления. Пример 2. Добываемую из карбонатных пластов сернистую нефть плотностью 0,9000 г/см в количестве 660 , разгазировали в сепараторах при абсолютном давлении 1,2 кгс/см. Обводненность разгазированной сернистой нефти составляла 55%, температура 9°С. Затем в эту нефть добавляли 3860 сбрасываемой из диэмульсационных установок воды с температурой 38°С, содержащей 120 мг/л сероводорода, 1840 мг/л нефти и. 115 мг/л взвешенных твердых веществ. Смесь при 35°С, состоящую из 86% воды и 14% нефти, транспортировали по трубопроводу диаметром 200 мм и длиной 150 м в течение 1,5 мин при турбулентном режиме, характеризующемся числом Рейнольдса - 23000. Обработанную таким образом водонефтяную смесь вводили в четыре горизонтальных отстойника объемом по 200 м каждый. Из верхней части отстойников отводили нефть обводненностью 10-13%, а из его нижней части - очищенную воду с содержанием 28-37 мг/л нефти и 44-60 мг/л взвешенных твердых веществ. Очищенную воду собирали в закрытую емкость объемом 100 м и из нее насосом откачивали в систему заводнения карбонатных пластов. Применение предлагаемого способа позволяет в процессе обезвоживания и обессоливания нефти одновременно очищать отделяемую при этом воду при минимальных затратах и использовать ее в системах заводнения пластов. Так, если при известной технологии подготовки нефти отделяющаяся на ТХУ сточная вода содержала 160-1543 мг/л эмульгированной нефти и 47-102 мг/л взвешенных твердых частиц, то при использовании предложенного способа вода после выхода из этой установки содержит всего лишь 24- 58 мг/л эмульгированной нефти и 38- 52 мг/л взвешенных частиц, т. е. она уже пригодна для использования в системе заводнения пластов без дополнительной очистки. При этом отпадает необходимость в строительстве дорогостоящих и громоздких сооружений, таких как нефтеловушки, пруды, фильтры и т. п., требующих их квалифицированного обслуживания.

СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И рБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, включающий сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, о0рабртку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания, отличающийся тем, что, с целью пoлyчgния чистой воды, дренажную воду подают в дегазированную эмульсию в количестве, при котором суммарное содержание воды в эмульсии составляет не менее 40 об. /о и перед предварительным отстаиванием смесь дегазированной эмульсии и дренажной воды транспортируют по трубопроводу в турбулентном режиме в течение 1,5-20 мин. 9 1сл