Рабочая жидкость для насосно-эжекторной установки Советский патент 1993 года по МПК F04F5/00 

Изобретение относится к рабочим жидкостям для насосно-эжекторных установок (НЭУ), применяемых в нефтегазодобываю- щей промышленности для утилизации нефтяного газа и интенсификации добычи нефти.

Известна рабочая жидкость для НЭУ, представляющая собой воду (Донец К. Г., Ро- шак И.И., Городивский А.В. Утилизация нефтяного газа с помощью насосно-эжек- торной установки в НГДУ Кинельнефть. Нефтяное хозяйство. 1979, № 7. С. 42-44).

Недостатком такой рабочей жидкости является то, что такая рабочая жидкость не позволяет использовать для сжатия газа продукцию скважин, представляющей собой нефтеводяную смесь. Кроме того, не на каждом промысле существует источник воды для применения ее в качестве рабочей жидкости НЭУ.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является жидкость для НЭУ представляющая нефтеводяную смесь (Рошак И.И., Донец КТ., Городивский А.В. Сбор нефтяного газа на дожимной насосной станции. РНТС ВНИИ- ОЭНТ. Сер. Нефтепромысловое дело, 1981, № 8, с.42).

Недостатком такой рабочей жидкости является невозможность одновременного

ее использования для НЭУ и закачки в пласт для интенсификации добычи нефти потому, что происходит закупорка пласта в результате чего снижается приемистость скважин (т.е. уменьшение подачи жидкости в пласт) и соответственно уменьшается приток нефти к эксплуатационным скважинам.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сжатия газа НЭУ и интенсификации добычи нефти за счет закачки воды в пласт в технологических схемах, в которых используется насосно-эжекторная установка.

Поставленная цель достигается тем, что рабочая жидкость содержит следующие компоненты (по массе):

нефтеводяная смесь,% 99,996-99,985 деэмульгатор,%0,15-0,004 Отличительным от прототипа признаком является то, что рабочая жидкость содержит следующие компоненты (по массе): нефтеводяная смесь,% 99,996-99,985 деэмульгатор,% 0,15-0,004 Данный компонентный состав рабочей жидкости установлен на основании промысловых испытаний, проведенных на коллекторе № 1 Калетино-НСП (нефтесборный пункт) Ташкиново НГДУ Арланнефть производственного объединения Башнефть (см.акт промысловых испытаний).

(Л

С

Х| 00 (Ю J

XJ

Ю

Рабочая жидкость с установленным компонентным, составом предназначена для НЭУ с проточной схемой движения.

Принципиальная схема НЭУ показана на чертеже.

При описании НЭУ использованы следующие обозначения:

1 - линия продукции скважин

2 - сепаратор

3 - линия сброса газа

4 - насос нагнетательный

5 - скважина

6 - насос

7 - жйдкостно-газовый эжектор (ЖГЭ)

8 - линия газа

9 - линия смеси

10 - линия перепуска.

Принцип работы НЭУ состоит в следующем. Продукция скважин нефтеводогазовая смесь по линии продукции скважин поступает в сепаратор 2. В сепараторе происходит разделение на воду, нефть и газ. При необходимости (аварийная ситуация) газ может сбрасываться на факел по линии сброса газа. Из сепаратора 2 часть воды откачивается насосом нагнетательным 4 и подается в скважину 5 системы поддержания пластового давления (ППД). Система ППД предназначена для подачи воды в пласт через скважины 5 (нагнетательные) с целью интенсификации притока нефти к скважинам эксплуатационным, т.е. тех скважин,через которые нефть поступает на дневную поверхность. Из сепаратора 2 оставшаяся часть жидкости (которая не подаётся в пласт через скважины 5) и нефть откачивается насосом 6 и подаются на жид- костно-газовый эжектор 7. ЖГЭ 7 откачивает газ из сепаратора 2. В ЖГЭ происходит образование газожидкостной смеси и сжатие в ее составе газа. Из ЖГЭ газожидкостная смесь поступает потребителю по линии смеси 9. В случае, когда в сепараторе 2 скапливается избыток жидкости (после подачи в систему ППД и на ЖГЭ), то это избыточное количество жидкости подается потребителю через линию перепуска 10.

Как показали промысловые данные в качестве рабочей жидкости НЭУ продукция скважин (нефтеводогазовая смесь) применяться не может, поскольку из скважин нефтеводогазовая смесь поступает в виде стойких эмульсий. Поданным НГДУ Арлан- нефть нефтеводогазовые эмульсии не разрушаются при движении по всей длине коллектора № 1 Калетино-НСП (нефтесбор- ный пункт) Ташкиново протяженностью 26 км. Поэтому, при подаче в сепаратор НЭУ такой нефтеводогазовой смеси разделение на воду, нефть и газ не произойдет и установка не сможет обеспечить подачу в систему ППД воды. При подаче в систему ППД нефтеводяной смеси происходит закупорка пласта и снижается количество нефти, извлекаемой из эксплуатационных скважин на дневную поверхность. Кроме того, нецелесообразно закачивать в пласт нефтеводя- ную смесь, т.е. ту смесь, которая уже извлечена из пласта (продуктивного гори0 зонта).

Поэтому при использовании в качестве рабочей жидкости для НЭУ нефтеводогазовой смеси в процессе испытаний определено такое количество добавок-де5 эмульгаторов, при которых в сепаратор НЭУ поступает разделенные вода, нефть и газ.

Компонентный состав рабочей жидкости для НЭУ определен на основании экспе0 риментальных исследований. Для этого исследовано влияние добавки деэмульгато- ра (вещества, которое способствует разрушению нефтеводогазовой эмульсии) в нефтеводогазовую смесь, поступающей из

5 скважин, на процесс разделения смеси на нефть, воду и газ.

Процесс разделения нефтеводяной смеси исследовался в трубопроводе с диаметром 219 мм. Исследования пррводи0 лись следующим образом. В трубопровод, по которому перекачивалась продукция скважин при помощи дозатора вводился де- эмульгатор в граммах на одну тонну жидкости в течение 6 ч. На расстоянии 2

5 километра от места ввода деэмульгатора из трубопровода при помощи пробоотборника отбирались пробы перекачиваемых сред. Пробоотборник обеспечивал отбор проб с различных сечений трубопровода с точно0 стью установки трубки отбора внутри трубопровода по вертикали 1 мм. В процессе исследований, разделенными на нефть и воду считался такой режим подачи деэмульгатора, когда толщина водонефтяной

5 эмульсии на границе раздела нефть-вода составляла и не превышала 2 мм. В качестве деэмульгаторов использовались: прокса- мин 385, реапон 4В (производство СССР); сепарол 41, сепарол 34, прогалит 43/43 (им0 портное производство), Результаты исследований приведены в таблицах 1,2,3. В таблицах 1,2,3 указано: со знаком +, что жидкость разделилась на нефть и воду при добавке деэмульгатора; со знаком -, что

5 жидкость не разделилась на нефть и воду при добавке деэмульгатора; со знаком О, что исследования с добавкой деэмульгатора в жидкость не проводились.

На основании экспериментальных данных установлено, что при добавке в одну

тонну нефтеводяной смеси (массой газа в качестве первого приближения пренебрегаем) деэмульгатора от 40 до 150 грамм обеспечивается качественное разделение на нефть, воду и газ.

Разделение на воду, нефть и газ также будет обеспечиваться и при среднем значе40 + 150 пс

нии 95 г на тонну смеси деэмульгатора (из рекомендуемого диапазона 40 - 150 г на тонну). Это следует из экспериментальных данных, которые приведены в табл.1, 2, 3.

Таким образом, рабочая жидкость для НЭУ имеет следующий компонентный состав:

- по нефтеводяной смеси (на 1 т или 1000000 г смеси, состоящей из нефтеводяной смеси и деэмульгатора) с минимальной добавкой деэмульгатора, при которой обеспечивается разделение на нефть и воду 1000000-100%, 1000000 +40 ау ауо /°

- по нефтеводяной смеси с максимальной добавкой деэмульгатора 1000000-100% 1000000 + 150 УУ УЙЬ /0

- по деэмульгатору (на 1 т или 1000000 т смеси, состоящей из нефтеводяной смеси и деэмульгатора) при его минимальном количестве в смеси (нефтеводяная смесь + де- эмульгатор), при котором обеспечивается разделение на нефть и воду

40-100% 00040/ 1000000 +40 /0

- по деэмульгатору при его максимальном количестве в смеси

150-100% 0015с, 1000000 + 150 и ию На основании проведенных исследований и расчетов рабочая жидкость для НЭУ содержит следующие компоненты (по массе):

нефтеводяная смесь % 99,996-99,985 деэмульгатор, %0,015-0,004 Предлагаемая рабочая жидкость для НЭУ экономически выгодная. Покажем этс на конкретном примере.

В НГДУ Арланнефть производственного объединения Башнефть на коллекторе № 1 Калетино-нефтесборный пункт Ташкиново при подаче из скважин в коллектор смеси, состоящей из 397 т/сутки нефти, 1377 т/сутки воды, 16000 нм3/сутки нефтяного газа, будет использована предлагаемая НЭУ с разработанным компонентным составом рабочей жидкости. В качестве деэмульгатора будет использован проксамин 385. Из сепаратора НЭУ необходимо 40С т/сутки воды подавать в систему поддержания пластового давления, а остальную жид- кость с газом направлять на нефтесборный пункт Ташкиново. Ожидаемый экономический эффект от использования рабочей жидкости в НЭУ составит 9 тысяч рублей в год. В производственном объединении Башнефть планируется к внедрению 2 НЭУ, в которых будет использована разработанная рабочая жидкость. Ожидаемый годовой экономический эффект составит 16 тысяч рублей.

Таким образом, предлагаемая рабочая жидкость для НЭУ экономически выгодна и целесообразна.

Сущность изобретения: соотношение компонентов в смеси составляет (в мас.%): водонефтяная смесь - 99,996 - 99,985; деэ- мульгатор - остальное. 1 ил.

Формула изобретения Рабочая жидкость для насосно-эжек- торной установки, включающая водонефтя- ную смесь и деэмульгатор, отличающаяся тем, что, соотношение компонентов в

смеси составляет, мас.%:

Водонефтяная смесь 99,996-99,985 ДеэмульгаторОстальное.

Влияние добавки деэмульгатора на разделение нефтеводяной смеси на нефть и воду при перекачке по трубопроводу 1377 тонн нефтеводяной смеси, содержащей 397 тонн нефти

Та б л и ца1

Влияние добавки деэмульгатора на разделение нефтеводяной смеси на нефть и воду при перекачке по трубопроводу 1280 тонн нефтеводяной смеси, содержащей 426 тонн нефти

Таблица 3.

Влияние добавки деэмульгатора на разделение нефтеводяной смеси на нефть и воду при перекачке по трубопроводу 983 тонн нефтеводяной смеси, содержащей 403 тонн нефти

Таблица2