Способ обезвоживания и обессоливания нефти Советский патент 1980 года по МПК C10G33/06 

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, в частности, к процессам обезвоживания и обес соливания нефти на промыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях. Известен способ предварительного разделения газоводонефтяной смеси на газ, частично обезвоженную нефть и воду. Нефть из скважины поступает в зону разделения, где происходит отделение газовой жидкости, тяжелую жидкость направляют в зону обработки эмульсии, где она нагревается, рас. слаивае Гся н§ воду и чистую неф,ть и освобождается от газов и паров til Наиболее близким к изобретению по технологической сущности является способ обезвоживания и обессоливання нефти, включающий обработку водонефтяной эмульсии деэмульгаторсм в каплеукрупнителе, пропускание эмульсии через слой воды в отстойном аппарате , заключающийся в том, что эмульси при выходе из каплеукрупнителя разделяют на два потока, один из кото рык в количестве 30-70% от общегообъема эмульсии из верхней зоны каплеукрупнителя пропускают через слой воды, а второй в количестве 30-70 % отбирают из нижней его зоны и вводят в нефтяную зону отстойного аппарата 2 . Производительнсхзть одного отстойника объемом 200 м при использовании этого способа составляет 3,7-4,0 млн.т/год по готовой нефти. Известный способ является эффективным и позволяет повысить производительность и качество подготовленной нефти. Однако при вводе эмульсии в отстойник двумя потоками только в нефтяную и водную зоны в нем, как и в аппаратах традиционного типа, существует промежуточный слой, в котором накапливаются мелкие капли воды размерами менее 20 мкм и частицы механических примесей. По мере их накопления толщина промежуточного слоя растет, что затрудняет доступ осаждающихся капель воды к границе раздела фаз нефть-вода, в связи с чем качество нефти на выходе из аггпарата периодически ухудшается, что в конечном счете приводит к периодическому снижению производительности установки. Целью изобретения является повышение производительности процесса. Поставленная цель достигается опи сываемым способом обезвоживания и обессоливания нефти, включающий обработку водонефтяной эмульсии деэмул гатором в каплеукрупнителе с последу ющим вводом нефти из каплеукрупни теля в отстойник тремя потоками, при этом нефтяную фазу из верхней зоны каплеукрупнителя в количестве 20-30% от общего объема нефти подают под поверхность раздела фаз отстойника, водную фазу в количестве 30-40% от общего объема нефти из нижней зоны каплеукрупнителя подают в промежуточ ный слой в отстойнике с подачей оставшейся части промежуточной фазы из средней зоны каплеукрупнителя в нефтяной слой отстойника. Предлагаемый способ позволяет еще более интенсифицировать процесс обез воживания и обессоливания нефти за счет того, что промывке через слой воды подвергается меньшая часть неф;.ти только с мельчайшими каплями воды, а нижний слой потока в каплеобразователе, содержащий преимуществен но воду, выполняет при этом полезную работу по разрушению промежуточного слоя фаз и улавливанию мелких капель пластовой воды, диспергированных в нефти, при движении ее навстре чу вводимой в промежуточный слой фаз воды. Эффект этот усиливается оседающими из нефтяной зоны крупными каплями воды, выделяющимися из нефти, отведенной из средней части каплеукрупнителя. На чертеже показана принципиальна схема осуществления способа, способа. Пример 1.Водонефтяную эмульсию,обработанную дренажной водой, в количестве 6,0 после предварител ного сброса из нее основного объема пластовой воды в резервуарах товарно парка с остаточнымсодержанием воды 3% направляют на установку подготовки нефти. Эмульсию,с содержанием капель воды размерами не более 20 мкм в теплообменной аппаратуре н агревают до 30-45 С. Перед нагревсмл в эмул сию вводят реагент - деэмульгйтор из расчета 20-30 г/т нефти.Нагретую эмульсию вводят в каплеукрупнитель 1, где за счет гидродинамических эффектов разрушают бронирующие оболочки на глобулах пластовой водУ и укрупняют их до размеров 40-1500 мкм. На концевом участке каплеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальных перего родок 2 разделяют на три структурные части: верхний поток I, характеризующийся содержанием мелких капель воды размерами 40-200 мкм, нижний поток II , характеризующийся содержанием преимущественно свободной воды и средний поток 1П , характеризующийся содержанием крупных капель воды размерами 200-1500 мкм. Нефть из верхней зоны I каплеукрупнителя в количестве 30% от общего объема эмульсии вводят в водную зону отстойника 3 под поверхность раздела фаз нефтьвода. При подъеме нефти через слой воды мелкие капли воды после выхода из горизонтального распределительного устройства 4 переходят в объем свободной дренажной воды (происходит процесс промывки нефти). Струи нефти с оставшимися мелкими каплями воды, поднимаясь вверх, проходят через поверхность раздела фаз. Кинетическая энергия струй нефти вызывает возмущение промежуточного слоя и приводит в движение мелкие капли воды, находящиеся в этом слое во взвешенном состоянии, которые сливаются и укрупняются до размеров, обеспечивающих их осаждение на дно отстойника. Одновременно поток ГИ из средней зоны каплеукрупнителя 1 в количестве 40% от общего объема эмульсии вводят в нефтяную зону отстойника .3 через торцовое распределительное устройство 5. По пути движения эмульсии к выводному патрубку 6 происходит отделение от нефти капель воды и их осаждение на дно отстойника, при котором они, дополнительно встречаясь, захватывают мелкие капли воды из поднимающейся навстречу нефти и промежуточного слоя. Нефть, содержащую преимущественно свободную воду, в количестве до 30% от общего объема эмульсии из нижней зоны И каплеукрупнителя 1 струями через горизонтальное-распределительное устройство 7 вводят в промежуточный слой фаз. Струи воды, выходя из устройства 7 в направлении поверхности разделафаз,также интенсивно возмущают промежуточный слой и захватывают мелкие капли воды из слоя и поднимающейся навстречу нефти. Обезвоженную и обессоленную нефть с содержанием воды 0,1-0,2% и солей 40 мг/л из отстойного аппарата выводят через патрубок 6, а отделившуюся от нефти воду сливают через патрубок Пример 2.Водонефтяную эмульсию, обработанную дренажной водой в количестве 600 после предварительного сброса из нее основного объема пластовой воды в резервуарах товарного парка с остаточным содержанием воды 15% направляют на установку подготовки нефти.Эмульсию с содержанием. капель 1оды размерами не более 20 мкм в теплообменной аппаратуре нагревают до 30-45°С. Перед нагревом в эмульсию вводят реагент-деэмульгатор из расчета 20-30 г/т нефти. Нагретую эмульсию вводят в каплеукрупнитель 1, где за счет гидродинамических эффектов разрушаютбронирующие оболочки на глобулахпластовой воды и укрупняют их до размеров 601500 мкм. На концевом участке каплеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальных перегородок 2 разделяют на три структурные части: верхний поток I, характеризующийся Содержанием мелких капель воды 60-200 мкм, нижний поток И, характеризующийся содержанием преимущественно свободной воды и средний поток Ш, характеризующийся содержанием крупных капель воды размерами 200-1500 мкм. Нефть из верхней зоны I каплеукрупнителя 1 в количестве 20% от общего объема эмульсии вводят в водную зону отстойника 3 под поверхность раздела фаз нефть-вода . При более высоком содержании пластовой воды (15%) в эмульсии нефть с мелкими каплями воды занимает меньший объем каплеукрупнителя по сравнению с малым содержанием воды в эмульсии (3%), При подъеме эмульсионных струй через слой воды мелкие капли воды после выхода из горизонтального распределительного устройства 4 переходят в объем дренажной воды (происходит процесс промывки нефти) . Струи нефти с оставшимися мелкими каплями воды, поднимаясь вверх, проходят через поверхность раздела фаз. Кинетическая энергия струй нефти вызыв.ает возмущение промежуточного слоя и проводят в движение мелкие капли воды, находящиеся в этом слое во взвешенном состоянии, которые сливаются и укрупняются до размеров, обеспечивающих осаждение их на дно отстойника.

Одновременно поток lii из средней зоны каплеукрупнителя 1 в количестве 40% от общего объема эмульсии вводят в нефтяную зону отстойника 3 через торцовое распределительное устройство 5. По пути движения эмульсии к выводному патрубку 6 происходит отделение от нефти капель воды и их осаждение на дно отстойника, при котором они дополнительно, встречаясь, захватывают мелкие капли воды из поднимающейся навстречу нефти # промежуточного слоя.

Нефть, содержащую преимущественно свободную воду, в количестве 40% от общего объема эмульсии из нижней зоны И каплеукрупнителя 1 струями через горизонтальное распределительное устройство 7 вводят в промежуточный

слой фаз. Струй воды, выходя из вводного устройства 7 в|направлении поверхности раздела фаз,также интенсивно возмущают промежуточный слоя и захватывают мелкие капли воды из этого слоя и поднимающёйся навстречу нефти.

Обезвоженную и обессоленную нефть с содержанием воды 0,0-0,2% и солей 40 мг/л из отстойного аппарата выводят через патрубок б, а отделившуюся

0 от нефти воду отбирают через патрубок ,8, -. Применение предлагаемого способа обезвоживания и обессоливания нефти за счет раздельного одновременного

5 ввода нефти с мелкими каплями воды под поверхность раздела фаз и вЪдной фазы эмульсии в промежуточный слой противоположно направленными струями, а нефти скрупными каплями воды

0 в нефтяную зону отстойного аппарата позволяет интенсифицировать процесс отстоя нефти и повысить производительность отстойника с 500 м/ч до 600 .

25

Формула изобретения

Способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором в каплеукрупнителе с последующей раздельной подачей нефтяной и водной фаз из каплеукрупнителя в отстойник , отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, нефть из каплеукрупнителя вводят в отстойник тремя потоками, при этом нефтяную фазу из верхней зоны каплеукрупнителя в к рличестве 20-30% от общего объема нефти подают под поверхность раздела фаз отстойника, водную фазу в количестве 30-40% от общего объема нефти из нижней зоны каплеукрупнителя подают в промежуточный слой в отстойнике с подачей оставшейся части промежуточной фазы Из средней зоны каплеукрупнителя в нефтяной слой отстойника,

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США 2933447,

кл, 252-330, 1960... .

2, Авторское свидетельство СССР по заявке 2530368/04, кл, С 10 G 33/06, 1977 (прототип).