Способ обработки нефтяной эмульсии, стабилизированной механическими примесями Советский патент 1993 года по МПК C10G33/04 

Способ по изобретению относится к области подготовки нефти на промыслах, в частности к способам обработки нефтяных эмульсий, стабилизированных механическими примесями.

Целью изобретения является снижение материальных затрат за счет уменьшения удельного расхода используемых реагентов.

Указанная цель достигается способом обработки нефтяной эмульсии согласно настоящему изобретению путем обработки эмульсии, маслорастворимым деэмульгато- ром и синтетическим моющим средством на основе алкилбензолсульфоната Лотос, которые вводят в эмульсию раздельно в количествах соответственно 90-120 г/т и 100- 200 г/т, предварительного отстоя и сброса воды и ввода в нефтяную эмульсию после предварительного сброса воды маслораст- воримого деэмульгатора и легкого бейзино- вого дистиллята при перемешивании и нагревании с последующим отстоем.

Исследование процессов обработки нефтяных эмульсий, стабилизированных механическими примесями, проводились с учетом естественных условий в системе сбора продукций скважин и технологических параметров работы установки подготовки нефти при различных удельных расходах и

00

ю

го

00

ON

СО

применении реагентов в различном их сочетании.

Указанные реагенты целесообразно использовать путем дозирования в соответствующих точках с учетом их различного положительного эффекта воздействия на нефтяную эмульсию, стабилизированную механическими примесями, В связи с большим содержанием пластовой воды в нефти в системе сбора продукции скважин для предварительного разрушения нефтяной эмульсии используют маслорастворимый деэмульгатор. Для перевода механических примесей из нефтяной зоны в водную, повышения эффективности процесса отделения воды от нефти и создания условий для улучшения процесса глубокого обезвоживания и обессоливания нефти на участке подготовки нефти перед аппаратом для предварительного сброса пластовой воды используют синтетическое моющее средство Лотос. Моющее средство Лотос содержит 25% сульфонола НП-1 на основе алкилбензол- сульфоната, 40% триполифосфата натрия, 29,5% натрия сернокислого, и добавки.

Исследования эффективности способа обработки высоковязких нефтяных эмульсий на стадии предварительного сброса воды проводились в лабораторных условиях при температуре 10°С. Для исследований была отобрана проба высоковязкой и высокосернистой нефтяной .эмульсии, стабилизированной механическими примесями, добываемой в НГДУ Джалильнефть. Эмульсия характеризовалась содержанием воды 78%, солей 55000 мг/л, сульфида железа 1680,8 мг/л, механических примесей 1,69%, вязкостью эмульсии при 10°С 846,5 МПа-,с, плотностью эмульсии при 10°С 1011 кг/м3.

В пробы нефтяной эмульсии с остаточной связанной водой в количестве при температуре 10°С после отделения свободной воды для сравнения по отдельности вводили водорастворимый деэмульгатор дисолван 4411 и маслорастворимый деэмульгатор дисолван 4490 с различными удельными расходами. При этом эксперименте исследовался процесс предварительного разрушения стойкой нефтяной эмульсии в системе сбора продукции скважин. При использовании водорастворимого деэмульгатора дисолван 4411 остаточное содержание механических примесей в нефти составило 1,34%, а при использовании маслорастворимого деэмульгатора дисолван 4490 - 1,21 %. После введения деэмуль- гаторов пробы эмульсии перемешивались на лабораторной мешалке-качалке с возвратно-поступательным движением в течение 2 ч. Затем пробы ставились на отстой в статических условиях в течение 4 ч (имитировался процесс предварительного сброса пластовой воды). После отстоя и отделения

свободной воды в пробах нефти определялось остаточное содержание воды. Результаты исследований приведены в табл.1.

Из данных таблицы видно, что при применении водорастворимого деэмульгатора

дисолван 4411 с удельными расходами 160- 200 г/т достигается получение нефти с остаточным содержанием воды около 10% (опыты 9,10,11), т.е. в этом случае требуется значительный расход деэмульгатора, что

экономически не выгодно.

При применении маслорастворимого деэмульгатора дисолван 4490 с удельными расходами 90-120 г/т достигается получение нефти с остаточным содержанием воды

менее 10,0%, т.е. эмульсия разрушается несколько эффективнее и при меньших удельных расходах деэмульгатора (опыты 14, 15, 16,17).

Затем пробы нефти с остаточным содержанием воды (опыты 14, 15, 16, 17) исследовались для определения оптимального процесса обезвоживания и обессоливания нефти при различных вариантах дополнительного применения других реагентов.

Варианты.

1. Пробы нефти при температуре 70°С без дополнительного введения деэмульга- торов ставились на отстой в статических, условиях в течение 2ч(процесс обезвоживания

нефти). Вязкость эмульсии при температуре 70°С составляет 26,3 МГПа-с. После истечения времени отстоя и отделения от нефти выделившейся свободной воды определялось остаточное содержание воды в обезвоженной нефти. Результаты исследований приведены в обезвоженной нефти. Результаты исследований приведены в табл.2.

Из данных табл.2 видно, что во всех случаях эксперимента глубокое обезвоживание нефти не достигается. Остаточное содержание воды в обезвоженной нефти значительно больше 0,5%.

Затем в пробы нефти с остаточным со- держанием воды вводилась пресная промывочная вода в количестве 5% от объема нефти, пробы перемешивались в течение 5 мин и ставились на отстой в статических условиях в течение 2 ч при температуре . 70°С (имитировался процесс обессоливания нефти). После истечения времени отстоя и отделения от нефти выделившейся свободной воды определялось остаточное содержание воды и солей в обессоленной нефти.

Результаты исследований приведены в табл.3. .

Из данных табл.3. видно, что во всех случаях эксперимента глубокое обессолива- ние нефти не достигается. Остаточное со- держание воды значительно больще 0,5% и солей более 40-100 мг/л. Товарная нефть с таким количеством сдается по третьей группе со штрафами по 90 коп. за тонну в соответствии с ГОСТ 9965-76.

2. В пробы нефти дополнительно вводили для сравнения в отдельности водорастворимый деэмульгатор дисолван 4411 или маслорастворимый деэмульгатор дисолван 4490 с различными удельными расходами, пробы перемешивались на лабораторной мешэл-ке-качалке с возвратно-поступательным движением в течение 2чи ставились на отстой в статических условиях при температуре 70°С (имитировался процесс обезво- живания нефти). После истечения времени отстоя и отделения от нефти выделившейся свободной воды в обезвоженной нефти определялось остаточное содержание воды. Результаты исследований приведены в табл,4.

Вязкость эмульсии после дополнительного введения водорастворимого деэмуль- гатора дисолван 4411 при температуре 70°С составляет 23,4 МПа-с. Вязкость эмульсии после дополнительного введения маслора- створимого деэмульгатора дисолван 4490 при температуре 70°С составляет 19,6 МПа-с. Остаточное содержание механических примесей в пробах нефти при дополни- тельном введении дисолвана 4411 составило 1,03 %, а при введении дисолвана 4490-0,93%.

Из данных табл. 4 видно, что во. всех случаях экспериментов глубокое обезвожи- вание нефти не достигается. Однако при применении маслорастворимого деэмульгатора дисолван 4490 остаточное содержание воды в нефти существенно снижается, особенно при удельном расходе 10 г/т и более. Поэтому при этом удельном расходе применение дисолвана 4490 в данном случае следует признать технологически и экономически более выгодным. Остаточное содержание воды в нефти менее 1,0% (см. опыты 25, 26, 27, 28).

Затем во все пробы обезвоженной нефти вводилась пресная промывочная вода в количестве 5% от объема нефти. Пробы перемешивались в течение 5 мин и ставились на отстой при температуре 70°С в течение 2 ч (имитировался процесс обессоливания нефти). После истечения времени отстоя и отделения.выделившейся свободной воды в обессоленной нефти определялось остаточ-

ное содержание воды и солей. Результаты исследований приведены в табл.5.

Из данных табл.5 видно, что во всех случаях эксперимента получение глубоко обессоленной нефти не достигается. Остаточное содержание солей в нефти более 40- 100 мг/л и воды более 0,5%. Товарная нефть такого качества в соответствии с ГОСТ 9965-76 сдается со штрафами по 90 коп. за каждую тонну.

Для дальнейших исследований выбирались варианты (опыты 25, 26, 27, 28) из табл.4 при удельном расходе маслорастворимого деэмульгатора дисолван 4490, равном 10 г/т нефти, как наиболее приемлемом технологически и экономически. При удельных расходах деэмульгатора дисолвана 4490 5-8 г/т нефти результаты обессоливания нефти неудовлетворительные, а увеличение удельного расхода деэмульгатора до 20 г/т существенного улучшения процесса обессоливания нефти не обеспечивает.

3. С целью повышения глубины разрушения стойкой нефтяной эмульсии и снижения вязкости эмульсии в пробы нефти дополнительно вводили легкий бензиновый дистиллят с различными удельным расходами. Результаты исследований приведены в табл.6. Температура процесса обезвоживания нефти 70°С.

Из данных табл.6 видно, что после добавления легкого бензинового дистиллята вязкость эмульсии существенно снижается. При этом остаточное содержание воды в обезвоженной нефти при температуре 70°С уменьшается по сравнению с другими вариантами (см. табл.2, 4). Остаточное содержание механических примесей в обезвоженной нефти составило 0,78%. В этих вариантах получение глубоко обезвоженной нефти также не достигается, остаточное содержание воды в нефти более 0,5 %. Однако при удельном расходе дистиллята 20 л/т нефти и более остаточное содержание воды в обезвоженной нефти несколько меньше. Расход бензинового дистиллята, равный 20 л/т (опыты 9,10,11,12), следует признать оптимальным, т.к. умень- шение расхода дистиллята приводит к повы- шению содержания воды, а увеличение расхода дистиллята - к существенному снижению содержания воды не приводит, одна- ко ведет к повышению материальных затрат.

Затем проводились исследования процесса обессоливания проб .нефти из табл.6 с добавлением пресной промывочной воды в количестве 5%. Результаты исследований приведены в табл,7. Температура процесса 70°С.

Из данных табл.7 видно, что получение глубоко обезвоженной и обессоленной нефти ни в одном из опытов не достигается. Тем не менее, при удельном расходе дистиллята 20 л/т нефти и более процесс проходит эффективнее, содержание солей в нефти уменьшается. Наиболее оптимальным вариантом процесса обессоливания нефти по табл.7 следует признать опыты 9, 10, 11, 12 при удельном расходе дистиллята 20 л/т, т.к. при меньшем расходе остаточное содержание воды и солей в нефти увеличивается, а при увеличении расхода существенного снижения содержания воды и солей в нефти не происходит.

4. Как показали проведенные исследования, во всех вариантах получение глубоко обезвоженной и обессоленной нефти не достигается. Это связано с тем, что высокое содержание механических примесей в нефти существенно тормозит процесс адсорбирования деэмульсатора на поверхности глобул воды и разрушения бронирующих оболочек на них. Научно-исследовательские работы, выполненные в этом направлении, показали необходимость перевода механических примесей из нефтяной фазы в водную для интенсификации процесса обезвоживания нефти.

С этой целью были испытаны различные моющие средства (сульфонол-40, сульфонат МЛ-72, смачиватель СВ-102, Лотос), wm рые при соответствующих удельных расходах эффективно вымывают механические примеси из нефтяной фазы эмульсии в водную и создают благоприятные условия для интенсификации процесса глубокого обезвоживания и обессоливания нефти.

С целью сокращения объемов табличного материала для примера в данном случае приводим результаты исследования процесса предварительного сброса пластовой воды с дополнительным применением моющего реагента Лотос при различных его удельных расходах перед аппаратом для предварительного сброса пластовой воды. В этом случае удельный расход маслораст- воримого деэмульгатора дисолван 4490 в системе сбора продукции скважин составлял 90-120 г/т нефти (см. опыты 14, 15, 16, 17 по табл.1). Результаты исследований эффективности применения моющего реагента Лотос для, вымывания механических примесей приведены в табл.8. В этом случае остаточное содержание механических примесей в нефти после аппарата для предварительного сброса пластовой воды снизилось с 1,21 % до 0,008%. Температура процесса 10°С.

Из данных табл.8 видно, что применение моющего средства Лотос значительно интенсифицирует процесс отделения воды от нефти. По результатам исследований

опытным удельным расходом Лотоса следует признать 100-200 г/т нефти, т.к. увеличение расхода к существенному снижению остаточного содержания воды в нефти не приводит.

5. Для определения эффективности применения Лотоса на процесс глубокого обессоливания нефти на установке в экспериментах принимали различные его удельные расходы перед аппаратом для

предварительного сброса пластовой воды по табл.8. При этом оптимальный удельный расход маслорастворимого. деэмульгатора дисолван 4490 в системе сбора продукции скважин равен 90-120 г/т нефти (опыты 14,

15,16,17 по табл.1), оптимальные удельные расходы маслорастворимого деэмульгатора дисолван 4490 и легкого бензинового дистиллята после аппарата для предварительного сброса пластовой воды соответственно

равны 10 г/т нефти (опыты 25, 26, 27, 28 по табл.1) и 20 л/т нефти (опыты 9,10,11,12 по табл.6). Результаты исследований приведены в табл.9. Температура процесса 70°С, расход пресной промывочной воды 5,0%.

Из данных табл.9 видно, что.при использовании моющего реагента Лотос перед аппаратом для предварительного сброса пластовой воды с целью перевода механических примесей из нефтяной фазы в водкую достигается глубокое обезвоживание и обессоливание нефти, т.е. остаточное содержание воды в нефти не более 0,5% и солей 40 мг/л.

Формула из обретения

Способ обработки нефтяной эмульсии, стабилизированной механическими примесями, включающий введение в нее деэмульгатора, предварительные отстой и сброс

воды, введение деэмульгатора, перемешивание и нагрев, отстой, отличающий- с я тем, что, с целью снижения расхода реагента, используют маслррастворимый деэмульгатор, причем перед предварительным сбросом в нефтяную эмульсию дополнительно вводят синтетическое моющее средство на основе алкилбензолсульфоната Лотос, деэмульгатор и синтетическое моющее средство вводят раздельно в количе.ствах 90-120 г/т и 100-200 г/т соответственно, и после предварительного сброса и нефтяную эмульсию дополнительно вводят легкий бензиновый дистиллят.

1819286

10 Таблица 1

Сущность изобретения: в нефтяную эмульсию, стабилизированную механическими примесями, раздельно вводят мас- лораствор мый деэмульгатор и синтетическое моющее средство на основе алкилбензолсульфоната Лотос в количествах 90-120 г/т и 100-200 г./т соответственно, затем эмульсию подвергают предварительному отстою и сбросу воды, затем нагревают, вводят маслораст- воримый деэмульгатор и легкий бензиновый дистиллят, перемешивают, нагревают и отстаивают. 9 табл.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Продолжение табл. 4

Таблица 5

Продолжение табл. 5

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

19

1819286

Таблица 9