Способ автоматического управления процессом разделения водонефтяной эмульсии Советский патент 1991 года по МПК B01D17/05 G05D27/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче обводненной нефти в процессах подготовки товарной нефти и воды для системы поддержания пластового давления.

Цель изобретения - снижение потерь нефти с пластовой водой и экономия реагента-деэмульгатора.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что в качестве выходного сигнала для регулирования реагента-деэмульгатора используют следующий информативный параметр - количество мелкодисперсных глобул нефти размером 20 - 40 мкм в водной фазе. Выбор в качестве информативного параметра количества мелкодисперсных глобул нефти размером 20 - 40 мкм в водной фазе обусловлен тем, что глобулы нефти размерами до 20 мкм не являются определяющими в общей концентрации остаточной нефти в воде и составляют не более 2-5 мг/л при общей концентрации нефти в воде

80-100 мг/л. Глобулы нефти размерами более 40 мкм легко коалесцируются в крупные капли и разделяются в резервуаре при седи- ментационном отстое. Глобулы нефти размером 20-40 мкм являются превалирующими при определении количества остаточной нефти в воде после отстоя и, следовательно, качества процесса разделения водонефтяной эмульсии.

Доля концентрации нефти в воде в зависимости от размера глобул при их равномерном количественном распределении представлена в табл. 1.

При введении в водонефтяную эмульсию расчетного количества реагента-деэмульгатора, откорректированного на -определенный сорт нефти, происходит нейтрализация природных эмульгаторов, находящихся в добываемой жидкости, при этом количество глобул нефти, фактически находящееся в водной фазе после отстоя или в водонефтяной эмульсии, подаваемой в отстойный резервуар, принимают за оптиО

о ю о о о

мальное. При недостатке реагента-деэмуль- гатора, обусловленном снижением его качества или изменением свойств нефти (сорта, содержания природных эмульгаторов, обводненности, температуры, газового фактора и т.д.), увеличивается количество эмульгироранной , воды в нефти, что ухудшает качество предварительной ее подготовки, а количество мелкодисперсной нефти, в том числе глобул размерами 20-40 мкм, в воде при этом уменьшается. При избытке реагента-деэмульгатора происходит инверсия процесса эмулыации, т.е. образуется большое число мелкодисперсных глобул нефти в воде и возрастает общая концентрация нефти в воде - происходит стабилизация процесса диспергирования, что в итоге приводит к потерям нефти с пластовой водой.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для реализации предлагаемого способа.

Установка содержит линию (трубопровод) 1 подачи реагента-деэмульгатора, линию 2 подачи эмульсии, сепаратор 3, трубопровод 4, резервуар 5 для отстоя воды, трубопроводы 6 и 7 откачки нефти и воды соответственно, анализатор 8 глобул нефти, регулятор 9 расхода и заслонку 10 на линии подачи реагента-деэмульгатора.

Способ осуществляют следующим образом.

Водонефтяная эмульсия из системы сбора нефти (не показана) поступает по трубопроводу 2 в сепарационную установку 3. В трубопровод 2 по трубопроводу 1 вводят в водонефгяную эмульсию реагент-деэ- мульгагор в расчетном объеме Орасч. В се- парационной установке 3 происходит сепарация газа и равномерное распределение и перемешивание реагента-деэмульгатора по всему объему жидкости. Через трубопровод 4 погок жидкости направляется в отстойный резервуар 5, откуда после отстоя и разделения на фазы откачиваются нефть по трубопровод 6 и вода по трубопроводу 7. Анализатор 8 определяет количество глобул нефти в воде размером 20-40 мкм, соответствующее расчетному количеству реагента-деэмульгатора КраСч При удовлетворительном качестве подготавливаемой воды Краем соответствует оптимальному количеству реагенга-деэмульгатора Орасч. При недостатке реагента-деэмулыа тора, обусловленном снижением его качества или изменением свойств водонефтяной эмульсии (состава, обводненности, температуры и т.д.), уменьшается количество мелкодисперсной нефги в воде, в юм чтпе и

количество глобул нефти размером 20-40 мкм, в то же время количество эмульгированной воды в нефти увеличивается, что ухудшает качество подготовки нефти. Аналцзатор 8 фиксирует соответствующее снижение количества глобул нефти в воде на величину Д К и выдает пропорциональный сигнал в регулятор 9 на увеличение дозы реагента-деэмульгатора, который увеличивает

объем подачи реагента-деэмульгатора на Д Q, т.е. QI Орасч + Д О, гдеД О т(Д К).

При избытке реагента-деэмульгатора происходит инверсия процесса деэмульга- ции, т.е. увеличивается количество устойчивых мелкодисперсных глобул нефти в воде и возрастает общая концентрация нефти в воде. Анализатор 8 фиксирует увеличение количества глобул нефти в воде на величину К и выдает пропорциональный сигнал в регулятор 9 на соответствующее уменьшение дозы реагента-деэмульгатора на ДО, т.е; 0( Орасч - Д О.

Пример. Расчетная концентрация содержания нефти в воде после отстоя составляет 50 мг/л, при этом количество реагента-деэмульгатора, например, типа Проголит, вводимого в водонефтяную эмульсию, составляет Орасч Офакт 40 мг/л. Анализатором зафиксировано содержание глобул нефти размером 20-40 мкм в количестве Красч Кфакт 6,0 -106 1/л.

При появлении возмущающего воздействия в процессе подготовки нефти (например, подача нефти с меньшим содержанием воды) концентрация нефти после отстоя увеличивается до 100 мг/л, при этом анализатор фиксирует увеличение количества глобул нефти в воде наДК1 6,0 -106 1/л и

регулятор расхода выдает сигнал на регулирующую заслонку на уменьшение концентрации реагента-деэмульгатора на Д О 20 мг/л. Через время Т, равное времени прохождения жидкости через установку подготовки нефти, анализатор производит следующее измерение. При следующем изменении режима или перерегулировании анализатор фиксирует снижение количества глобул нефти в воде, например, на Д «2

3,0-106 1/л и выдает сигнал на увеличение концентрации реагента-деэмульгатора на Д02 10 мг/л.

В табл. 2 приведены сравнительные данное по предлагаемому и известному

способам.

Реализация предлагаемого способа обеспечивает оптимальный режим работы установки предварительного сброса пластовой воды, экономию реагента-деэмульгатоpa, снижение потерь нефти с. пластовой водой и последующих затрат на доведение нефти до кондиционных категорий.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом разделения водонефтяной

эмульсии, включающий регулирование количества вводимого реагента-деэмульгато- ра, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь нефти и экономии реаген- та-деэмульгатора, измеряют количественное содержание в водной среде глобул нефти размером 20-40 мкм и в зависимости от него изменяют подачу реагента-деэмульгатора.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче обводненной нефти в процессах подготовки товарной нефти и воды для системы поддержания пластового давления и позволяет снизить потери нефти с пластовой водой и расход реагента-деэмульгатора. Способ заключается в том, что изменение подачи реагента-деэмульгатора в водонефтяную эмульсию производят в зависимости от количественного содержания в водной среде глобул нефти размером 20 мкм. 1 ил, 2 табл.

Т а б л и ц а 1

Таблица 2