Система подготовки нефти к транспорту Советский патент 1989 года по МПК C10G33/00 

Изобретение относится к подготовке и транспорту нефти, в частности к системам подготовки нефти к транспорту.

Цель изобретения - предотвращение замерзания воды в пониженных участках нефтепровода, обеспечение иепрерьшного отвода накапливающейся воды, и предотвращение нестабильности содержания воды в нефти после узлов сброса.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой системы с отводом отделяющейся воды из начала восходящего участка, образованного рельефом местности; на фиг. 2 - то же, с отводом воды из начала восходящего

участка, образованного байпасным ко-- ленообразным трубопроводом.

Система состоит из установки подготовки нефти, включающей последовательно соединенные сепаратор первой ступени 1, нагреватель 2, отстойник 3, концевой сепаратор 4, и насосной установки 5, соединенной с рельефным нефтепроводом 6, снабженным узлом сброса воды 7 из начала восходящего участка 8. Узел сброса воды соединен трубопроводом 9 со входом отстойника 3. На фиг. 2 показан вариант установки на нефтепроводе 6 байпасного коленообразнрго трубопровода 10 с задвижкой П, при этом колено 12 образует восходящий участок, в начале которого установлен узел сброса воды 7, соединенный трубопроводом 9 со .входом отстойника 3. /

Система работает следующим образом.

Сырую нефть разгазируют в сепараторе 1, нагревают в нагревателе 2, отделяют воду в отстойнике 3 и после окончательного разгазирования в концевом сепараторе 4 с помощью насосной установки 5 закачивают в нефтепровод 6. Остаточная вода в процессе движения нефти по нефтепроводу в режиме, близком к ламинарному,что происходит, например., при неполной загрузке нефтепровода, отделяется и накапливается в начале восходящего згчастка 8 и 12 и на самом восходящем участке. По мере ее накопления на узле сброса 7 она непрерьгоно отводит ся по трубопроводу 9 на вход отстойника 3, При отборе воды из узла сбро- с-а 7 допустим отбор совместно с водой и части нефти. Это гарантирует стабильное отсутствие воды в нефтепроводе после узла сброса, УчастЪк, на котором располагается узел сброса воды,, должен находиться в зоне положительных температур продукции и в зоне полного отделения остаточной воды из нефти, т,е, должно соблюдаться условие:

LW Ln,.Lt,

-расстояние от насосной установки до узла сброса воды;

-расстояние от насосной станции до точки нефтепровода, в которой температура нефти опускается ниже температуры замерзания воды (зона положительных температур); расстояние от насосной станции до точки нефтепровода, в которой происходит полное раслоение нефти и воды (зона полного отделения остаточной воды из нефти).

оложительньЬс температур опся расчеташ-путем .по иззависимостям, например, Шуучетом геолого-климатичесвий и характеристики работы вода (расход, начальная тем0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пература, свойства нефти и т,д.), она полного отделения остаточной воды определяется следующим путем, В начале экспериментально определяется зависимость остаточного содержания воды в нефти от времени отстаивания и по полученной з.ависимос- ти - время полного отделения остаточной воды от нефти (lln), затем, принимая С п равной времени полного отделения воды в нефтепроводе при ламинарном режиме в последнем (, рассчитьшаем формуле:

W- Пт W ,

где и - скорость движения нефти по нефтепроводу.

Если для данного нефтепровода L т.е, узел сброса воды находится в зоне отрицательных температур продукции, то накапливаюп|ая- ся вода будет образовьшать ледянь е пробки. Следовательно, в этом случае узел сброса воды размещают в зоне положительных температур путем установки байпасного коленообразного трубопровода 10 и задвижки 11, При этом, отделяющаяся вода накапливается над расположенным перед задвижкой 10 или в начале колена 12 узлом сброса и отводится по трубопроводу 9 на вход отстойника 3,

Пример, Система подготовки нефти к магистральному транспорту на Вынгапуровском месторождении состоит из установки подготовки нефти до содержания остаточной воды 0,5%, насосной установки и магистрального нефтепровода дпиной 80 км и диаметром 0,8 м, по которому нефть откачивается на Северо-Варьеганский центральный пункт сброса, где смещивает- ся с другими товарными нефтями региона, В связи с тем, что месторождение еще не вьшшо на максимальный уровень добычи, нефтепровод загружен не полностью, и наблюдается отделение остаточной воды и накопление ее в пониженных участках нефтепровода, При расходе продукции по нефтепроводу, равном 1500 ., скорость ее течения (ш составляет 0,0348 м/с. Расстояние L (зона положительных температур), рассчитанное по формуле Шухова , составило 28 км. Экспериментально определенное время полного вьшадения остаточной воды из вын- гапуровской нефтиТ п ) составило 48 ч, а расстояние L „ (зона

полного отделения остаточной воды) равно 0,0348.48. (м), т.е. около 6 км. Следовательно, узел сброса воды должен быть расположен на отрезке между 6 и 28 км нефтепровода. На длинном отрезке нефтепровода имеется два узла сброса на 15 и 24 км.

Пример 1.(Известная система) Узел сброса расположен на расстоянии 15 км от.насосной установки. Сброс производится периодически в земляной амбар (1-2 раза в неделю) до появления первых признаков грязной воды. При этом, часть воды успевает проходить далее по нефтепроводу до узла сброса, расположенного на расстоянии 24 км от насосной установки, где также периодически сбра сьшается в земляной амбар. Однако, часть воды может попадать на следующие пониженные участки нефтепровода, расположенные в зоне отрицательных температур и, накапливаясь там, об- разовьтать ледяные пробки, что и было реально отмечено в зимний период 1985г. Кроме того, несмотря на все предосторожности при периодическом отборе воды захватываются и нефтепродукты, что наносит ущерб окружающей среде и требует создания дорогостоящих очистных сооружений.

Пример 2.(предлагаемая система). Узел сброса, расположенный на расстоянии 15 км от насосной установки, соединен трубопроводом диаметром 0,05 м со входом отстойника установки подготовки нефти. Трубопровод проложен в одной траншее с основным, что исключает опасность его замерзания, так как L nv Накапливающаяся вода постоянно отводится из узла сброса, причем на последующих пониженных участках накопление воды не происходит, а опасност .образования ледяных пробок отсутствует. Нет необходимости очистки отводящейся воды, так как в отстойник может поступать и загрязненная вода,

ПримерЗ. На расстоянии 6 км от насосной установки установлен байпасный коленообразньй трубопровод и задвижка, перед которой установлен узел сброса воды соединенный трубопроводом диаметром 0,05 м со входом отстойника установки подготов), а-, отьу,

м д в4724.826

ки нефти. Поскольку L«, равно 6 км, из транспортируемой нефти может быть в данном случае сброшена вся остаточная вода, а следовательно,значительно сокращены расходы на строительство отводящего трубопровода по сравнению с примером 2.

Пример4.В условиях резкого

10 сокращения добычи нефти (при остановке большого числа скважин в зимний период) расход транспортируемой нефти по нефтепроводу и зона положительных температур (l ) уменьшаются.Так,

15 при расходе 500 м /сут L составля- ет 9,5 км, т.е. пониженные участки образованные рельефом нефтепровода (15,24 км) попадают в зону отрицательных температур..Согласно предла20 гаемому изобретению в данном случае узел сброса воды располагают в начале восходящего участка, образованного байпасным коленообразным трубопроводом, расположенным в зоне положи25 тельных температур (пример 3), При этом, опасность образования ледяных пробок и остановки перекачки исключается.

Таким образом, предлагаемое изоб30 ретение позволяет предотвратить опасность замерзания нефтепровода, обеспечить стабильность содержания воды в поступающей .потребителю нефти, сократить расходы на очистку сбрасываемой воды.

35

Формула изобретения

1. Система подготовки нефти к 40 транспорту, включающая установку подготовки нефти, содержащую отстойник, и насосную станцию, соединенную с рельефным нефтепроводом, снабженным узлом сброса воды.из начальной точки 45 восходящего участка, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения замерзания- воды в пониженных участках нефтепровода и обеспече ния непрерьшного отвода накапливающейся воды, узел сброса размещен в зоне положительных температур перекачиваемой продукции и соединен тру- бопроводом с входом отстойника установки подготовки нефти. gg 2, Система по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что восходящий участок выполнен в виде байпасного коле- , нообразного трубопровода.

50

фигЛ

Изобретение относится к области нефтяной промышленности ,в частности, к системам промысловой подготовки и внешнего транспорта нефти. Целью изобретения является предотвращение замерзания воды в пониженных участках нефтепровода, обеспечение непрерывного отвода накапливающейся в нефтепроводе воды и стабильности содержания воды в нефти после узлов сброса. Система подготовки нефти к транспорту содержит установку подготовки нефти, включающую последовательно соединенные сепаратор первой ступени, подогреватель, отстойник, концевой сепаратор, и насосную станцию, соединенную с рельефным нефтепроводом, снабженным узлом сброса воды из начальной точки восходящего участка. Узел сброса соединен трубопроводом с входом отстойника установки подготовки нефти, причем восходящий участок образован байпасным коленообразным трубопроводом и размещен в зоне положительных температур перекачиваемой продукции. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

cffae.Z 3

ГО

ft