Установка для подготовки высоковязких нефтей Советский патент 1992 года по МПК B01D19/00 B01D17/00 

вычайно высокой стойкостью к разрушению. Высокой стойкости эмульсий способствуют высокая кинематическая вязкость эмульсий, высокая плотность эмульсий, повышенное содержание механических при- месей, особенно,песка, продуктов горения смол, асфальтенов. большое содержание мелкодиспергированной связанной пластовой воды. Значительно повышает стойкость эмульсий к разрушению образование во всем объеме продукции скважин мелкоячеистой нефтяной пены. Исследования показали, что стойкость пены к разрушению определяется необходимым для ее полного разрушения временем, которое в условиях закрытой системы сбора и подготовки продукции скважин при избыточном давлении без механического или химического воздействия составляет не менее 10 ч. Характерным для термических методов добычи является непредсказуемое скачкообразное изменение физико-химических и реологических свойств и стойкости эмульсий во времени. Эмульсии участков ВВГ и ПТВ характеризуются стойкой пенистостью во всем пути движения в интервале скважина- установка подготовки нефти-резервуары товарного парка. В газовых пузырьках содержатся: газ, пластовая вода и механические примеси. Наличие нефтяной пены существенно осложняет процесс сепарации газа и деэмульсации нефти.

На установке подготовки нефти на ЦПС Каражанбас обрабатывается смесь эмульсий участков ВВГ и ПТВ. Кинематическая вязкость смеси эмульсий этих участков при 20°С в среднем составляют 1764 м Па с содержание смол 32,5%, асфальтенов 4,9у0, парафина 1,4%, воды 70%, механических примесей до 4,8%, плотность эмульсии 975 кг/м . Пластовая вода слабоминерализованная и характеризуется содержанием солей 10000 мг/л и плотностью 1009 кг/м3. Продукция скважин практически не содержит сероводород.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка для обезвоживания и обессоливания нефти. Установка включает отстойники для предварительного сброса пластовой воды, печь для нагрева эмульсии после отстойников для предварительного сброса пластовой воды, каплеобразователь, отстойники и элект- родегидратор для обезвоживания и обессоливания нефти, горячую ступень се- парации после установки, насосы для перекачки нефти и сточных вод, устройства для ввода деэмульгатора и пресной промывочной воды, емкости для товарной нефти и очистки сточных вод, систему регулирования и автоматизации процесса, подводящие трубопроводы и коммуникации, соединяющие указанные аппараты в единый технологический комплекс. Установка предназначена для подготовки особо стойкой нефтяной эмульсии, образуемой при до- быче термическими методами и не содержащей нефтяную пену, с применением композиции реагентов.

Недостатком данной установки являются отсутствие технологических процессов нагрева эмульсии, предварительного фазового разделения эмульсии, разрушения нефтяной пены и сепарации газа перед аппаратом предварительного сброса пластовой воды, необходимых для эффективного разрушения водонефтяной эмульсии и подготовки высоковязких пенистых нефтей. Общее время отстоя нефти достигает 5 суток.

Целью предлагаемой установки является интенсификация подготовки пенистых нефтей.

Для этого установка включает аппарат для предварительного сброса пластовой воды, ступень нагрева эмульсии, каплеобразователь, отстойники для обезвоживания и обессоливания нефти, емкости для товар- .ной нефти и очистки сточных вод, насосы для перекачки нефти и сточной воды, устройства для ввода деэмульгатора и пресной промывочной воды, систему регулирования и автоматизации процесса, подводящие трубопроводы и коммуникации, соединяющие указанные аппараты в единый технологический комплекс.

Установка снабжена контуром, включающим дополнительную ступень нагрева эмульсии,устройство для предварительного фазового разделения эмульсии, блок пено- гасителей и газосепаратор, установленным перед аппаратом для предварительного сброса пластовой воды.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема предлагаемой установки.

Она состоит из дополнительной ступени нагрева эмульсии - печи 1, устройства 2 для предварительного фазового разделения эмульсии,пеногасителей 3 и 4,вертикального газосепараторэ 5, резервуара 6 для предварительного сброса пластовой воды, насосов 7 и 8 для перекачки нефти, ступени нагрева эмульсии - печи 9, каплеобразова- теля 10, отстойника 11 для обезвоживания нефти, отстойника 12 для обессоливания нефти, технологического резервуара 13 для товарной нефти, буферного резервуара 14 для товарной нефти, узла учета 15 товарной нефти, резервуара 16 для очистки сточных вод. буферного резервуара 17 для сточных

вод, насоса 18 для перекачки сточных вод. устройств 19, 20 и 21 для ввода деэмульга- тора, устройства 22 для ввода пресной про- мывочнойводы,подводящих

трубопроводов 23 и 24, коммуникаций: 25 для ввода смеси эмульсий, 26 для отбора газа, 27 для сброса дренажных вод, 28 для подачи горячей дренажной воды перед резервуаром 6, 29 для товарной нефти и 30 для подачи очищенных сточных вод в систему заводнения пластов.

Установка работает следующим образом.

Обработке подвергалась высоковязкая пенистая нефть месторождения Каражан- бас с вышеуказанными физико-химическими и реологическими свойствами.

Смесь водонефтяных эмульсий высоковязких пенистых нефтей 23 и 24 в количестве 10000 т/сут. обводненностью до 70% участков ВВГ и ПТВ соответственно вместе с введенным деэмульгатором дисолван 4411 в количестве 150 г/т нефти с помощью устройств 19 и 20 по трубопроводу 25 поступает в печь 1, где нагревается до 60°С за 9 мин. Нагретая эмульсия поступает в устройство 2, изготовленное из трубы с расчетнымигеометрическимиигидродинамическими режимными параметрами, где при скорости движения 0,1 м/с и временем 10 мин осуществляется предварительное разделение эмульсии на отдельные фазы: свободную воду в нижней зоне, нефть с остаточным содержанием воды и газа в средней зоне, свободный газ и пену в верхней зоне. Из устройства 2 нефтяная пена поступает снизу в вертикальный пено- гаситель 3, где при механическом воздействии в течение 3 мин. осуществляется разрушение газовых пузырьков и сепара- ция газа, откуда свободный газ с каплями нефти сверху направляется в верхнюю зону вертикального газосепаратора 5, а нефть с остаточным содержанием газовых пузырьков (пены) из нижней зоны поступает снизу в следующий вертикальный пеногаситель 4. В последнем при механическом воздействии в течение 3 мин осуществляется разрушение оставшихся газовых пузырьков и сепарация газа, откуда свободный газ с кап- лями нефти сверху направляется в верхнюю зону вертикального газосепаратора 5, а нефть с остаточным содержанием газа из нижней зоны поступает в нижнюю зону вертикального газосепаратора 5. Свободный газ с каплями нефти из верхней зоны устройства 2 также поступает в верхнюю зону вертикального газосепаратора 5, в котором при времени сепарации 5 минут осуществляется окончательное отделение капель

нефти от газа, поступающего из устройства 2 и пеногасителей 3 и 4, откуда очищенный газ направляется в газопровод 26. Из средней зоны устройства 2 нефть с остаточным содержанием связанной воды в количестве 25% и газа направляется в нижнюю зону вертикального газосепаратора 5, где осуществляется отделение газа от нефти. Отсепа- рированная нефть с остаточным содержанием воды из средней зоны вертикального газосепаратора 5 направляется в резервуар 6 для дополнительного предварительного сброса пластовой воды и компенсации нестабильного поступления объема продукции скважин. Отделившийся от нефти газ также из верхней зоны вертикального газосепаратора направляется в газопровод 26. Отделившаяся от нефти пластовая вода из нижней зоны устройства 2 по трубопроводу 27 направляется в резервуар 16 для очистки.

При вводе эмульсии из вертикального газосепаратора 5 (в промежуточный эмульсионный слой) в резервуаре 6 осуществляется механическая обработка эмульсии путем вращения под действием центробежной силы.

Отделившаяся от нефти вода из резервуара 6 по трубопроводу 27 направляется в резервуар 16 для очистки. Нефть с остаточным содержанием воды не более 5% вместе с дополнительно введенным деэмульгатором дисолван 4411 из расчета 150 г/т нефти насосом 7 вводится в печь 9, где нагревается до 80°С. Нагретая эмульсия глубоко разрушается в каплеобразователе 10 и через сопла вводится в промежуточный эмульсионный слой горизонтального отстойника 11. где за счет использования механической энергии интенсифицируется процесс отделения воды и достигается глубокое обезвоживание нефти. Глубоко обезвоженная нефть с остаточным содержанием воды не более 1% вместе с введенной с помощью устройства 22 пресной промывочной водой в количестве 5% через сопла вводится в промежуточный эмульсионный слой горизонтального отстойника 12, где за счет использования механической энергии интенсифицируется процесс отделения воды и достигается обессоливание нефти. Отделившаяся от нефти горячая дренажная вода из отстойников 11 и 12 по трубопроводу 28 направляется в трубопровод перед резервуаром 6. Обессоленная нефть из отстойника 12 вводится в технологический резервуар 13, откуда отделившаяся дренажная вода по трубопроводу 27 вводится в резервуар 16 для очистки, а нефть вводится в резервуар 14 для товарной нефти.

ОКОПАЕТ ел оно обессоленная товарная ,с о ) т,н ем воды не более 0 5%

и со I-., н«- Гопо j 10 lOO мг/л из буферного -ir ,«очуарз 14 насисом 8 через узел учета 15

,А

поводному управлению

ч i игочпы/ вод, сбрасываемых из - ни аппаратов осущест вляет- и . . уэре 6 с использованием нефтя- ioro- .„ руюшегоспоя откуда очищенные сгонные воды поступают в буферный резервуар 7 Из последнего очищенные сточные воды 30 насосом 18 направляются в систему под,,хания s лугового давления

В .сощурь с глоящем из дополнитель но : eini пафева эмульсии устройства дл ь,)с-/.зиительпО| о Фазового разделения -in 5ло1 а пвгюгасителей и газосепа .jaicr осуществляются технологические процессы пагрев эмулсии до 60°С пред- оГ. /т.ьг оо разделение эмульсии на свободную воду нефть нефтяную пену и своЬодьы / газ полное разрушение нефтя- ч)й пены и сепарация газа Эффективное выполнение этих технологических процессов перед аппаратом для предварительного сброса пластовой воды создает благоприятные условия для глубокою разрушения во- донефгяной эмульсии, глубокого обезвоживания и обессиливания высоко- вязкой пенистой нефти и сдачи высококачественной товарной нефти Общее время отстоя нефти составляет не более 1 сут

Таким образом применение предлагаемой установки позволяет

-

10

15

20

25

30

35

-интенсифицировать процесс разрушения нефтяной пены и сократить время для этого процесса с 10 ч до 30 мин,

-интенсифицировать процесс разрушения высоковязкой нефтяной эмульсии и сократить время отстоя с 5 сут до 1 сут,

-подготовить и сдать высококачественную нефть с содержанием солей 40-100 мг/л,

-получить экономический эффект за счет сдачи товарной нефти с содержанием солей 40 мг/л в количестве 70% от общего объема сдаваемой нефти

Формула изобретения Установка для подготовки высоковязких нефтей содержащая аппарат для предварительного сброса пластовой воды ступень нагрева эмульсии, каплеобразова- тель, отстойники для обезвоживания и обес- соливания нефти, емкости для товарной нефти и очистки сточных вод насосы для перекачки нефти и сточных вод устройства для ввода деэмульгатора и пресной промы вочной воды, систему регулирования и авто матизации процесса, подводящие трубопроводы и коммуникации отличаю щаяся тем, что с целью интенсификации подготовки пенистых несЬтей она снабжена установленным перед аппаратом для пред варительного сброса пластовой воды конту ром, включающим последовательнс соединенные дополнительную ступень на грева эмульсии, устройство для предвари тельного фазового разделения эмульсии блок пеногасителеи и газосепаратор

71

, i

-VI

;jrr

I 27Г27 J/ il

, i

r