Способ доотмыва нефти из глинизированных нефтеносных песков Советский патент 1992 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из битуминозных песков.

Известен способ отмыва нефти из битуминозных песков, включающий перемешивание битуминозных песков с водным раствором трехалоселепидой или раствором органических смешивающихся с водой растворителей при температуре 363 К.

Недостатком данного способа является низкая степень извлечения нефти. Глинистые частицы находящихся в составе битуминозных песков при контакте с водой набухают и адсорбируют нефтяные частицы, что препятствует полному отмыву нефти.

Известен способ отмыва нефти из битуминозных пород, включающий перемешивание битуминозных песков с водным раствором силиката натрия и канифоли.

Недостатком данного способа отмыва являются, то что канифоль размягчается при температуре 343 К,

Она растворяется в органических растворителях и уксусной кислоте.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ отмыва, включающий обработку исходного сырья водным раствором силиката натрия и воды.

Недостатком способа является то, что раствор силиката натрия приготавливается на пресной воде и при этом глина, находящаяся в битуминозном песке, встречаясь с водой набухает и адсорбирует нефть, которую в дальнейшем трудно отделить от поверхности глины.

Положительный эффект от применения предлагаемого способа получается за счет деадсорбирования нефти от глины, где и повышается количество отмытой нефти.

Сущность способа заключается в том, что водный раствор силиката натрия при контакте с битуминозными песками уменьшает поверхностное натяжение между нефтью и твердой поверхностью песка до минимума, поэтому прилипшая нефть отделяется от поверхности песка и тут же адсорбируется набухшей глиной. Дальнейшая обработка ведется водным раствором хлористого кальция, которая обеспечивает замену ионов, т.е. катионов, на катионы большей валентности Са . При этом происЪаГ

Ё

VI XI

Ю

х|

N

СА)

ходит деадсорбирование нефтяных частей с глины.

В предлагаемом способе для приготовления водных растворов силиката натрия и хлористого кальция используют пластовую воду.

Пластовая вода - минерализованная, тип - натри-карбонатная, в своем составе содержит в растворенном виде некоторое количество нефтяных фракций, а также ще- лочные соли нафтеновых кислот и поверхностно-активные вещества.

Общая минерализация составляет 55,2 мг/экв, содержания хлора 27,2 мг/экв и Na+K 15,9 мг/экв. Соленость не более 2,4°. Наличие этих веществ придает приготовленному раствору свойства, способствующие лучшему ионообмену.

При приготовлении водного раствора силиката натрия и хлористого кальция этой водой получается положительный результат при отмыве нефти из песков.

Приготовление водных растворов силиката натрия на неминерализованной воден проведение ее отмыва - нет смысла так как на неминерализованной воде происходит набухание глины.

Пример. НаЮОг измельченного битуминозного песка в химическом огнеупорном стакане сначала залили 100 см 5%-ного водного раствора силиката натрия и при помощи механической мешалки в течение 10 мин при температуре 363 К перемешивали, а затем залили 100 см3 1%-ного водного раствора хлористого кальция и на- чали вымывать нефть, прилипшую к глине. При этом измеряли отмытую нефть, она составила 81 %.

Примеры 2, 3, 4и 5. Аналогичны по опыту 1, но только концентрация хлористо- го кальция составляла 2, 3,4 и 5%. При этом выход нефти соответственно составлял 87; 95; 94,5; 95,1%.

Результаты всех опытов приведены в табл.1.

Результаты экспериментальных работ показывают, что наилучшим результатом принят опыт № 3, дальнейшее увеличение количества реагентов мало влияет на про- цент отмыва нефти из битуминозных песков.

Поэтому оптимальным вариантом для предлагаемого способа считается 5%-ный водный раствор силиката натрия и 3-4%-ый водный раствор хлористого кальция,

В других опытах отмыва нефти из песка изучались диапазоны температур, Для этого концентрацию водных растворов силиката натрия и хлористого кальция брали постоянной, а температуры опыта меняли каждый раз.

Согласно табл.2 оптимальным вариантом диапазона температур для отмыва считается с 353-363 К.

В опытах также определялись диапазоны концентрации водного раствора силиката натрия. При этом температуру опыта и концентрацию водного раствора хлористого кальция поддержали постоянными.

Результаты опытов приведены в табл.3. Из табл.3 видно, что лучший отмыв происходит при 5%-ном водном растворе силиката натрия. А дальнейшее увеличение концентрации силиката натрия не действует на увеличение количества отмыва нефти из нефтеносного песка.

Отмытая нефть по предлагаемому способу была анализирована по компонентному составу.

Плотность, г/см30,9404

Компонентный состав,%

Масло28,23

Петролейный эфир50,23

Бензольные смолы6,41

Спиртобензольные смолы12,42

Карбены0,13

Асфальтены2,59

Как видно, выделенная нефть из кирма- кинских песков соответствует , т.е. требованиям, предъявляемым к товарным нефтям.

В предлагаемом способе применяемый хлорид кальция изготовляется на предприятиях химической промышленности и соответствует требованиям ГОСТ-77. Обезвоженный хлорид кальция доставляется в металлических барабанах с герметической крышкой.

Предлагаемый способ был проверен в лабораторных условиях. Для проведения же предлагаемого способа в производственных условиях необходимо:

загрузить установку нефтеносным песком;

залить водный раствор силиката натрия и при 363 К перемешивать в течение 10 мин; затем в установку подать 3%-ный водный раствор хлористого кальция и вести процесс вымывания нефтеносного песка;

отмытую нефть с водным раствором перевсти в отстойники для отстоя воды от нефти.

В предлагаемом способе песок, оставшийся после отмыва нефти, высушивают и используют в качестве строительного материала.

Легкодоступность и дешевизна компонентов, применяемых в предлагаемом способе, устраняет какие-либо ограничения его применения.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа образуется от экономии, полученной в результате большего процента отмытой нефти и реализации твердого остатка (отмытого песка) в качестве строительных материалов.

Формула изобретения 1. Способ доотмыва нефти из глинизированных нефтеносных песков, включающий их обработку 5%-ным водным раствором силиката натрия, отличаю0

щ и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента отмыва нефти за счет предотвращения адсорбции нефти глиной, после обработки глинизированных нефтеносных песков раствором силиката натрия их обрабатывают раствором хлористого кальция в пластовой воде 3-4%-ной концентрации.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что обработку глинизированных нефтеносных песков проводят растворами силиката натрия хлористого кальция из расчета 1 м3 раствора на 1 т песка.

Сущность изобретения; нефтеносные глинизированные пески последовательно обрабатывают 5%-ным водным раствором силиката натрия и 3-4%-ным раствором хлорида кальция в пластовой воде при расходе растворов 1 м3 на 1 т песка. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3