Способ обезвоживания и обессоливания нефти

 

СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И рБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, включающий сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, о0рабртку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания, отличающийся тем, что, с целью пoлyчgния чистой воды, дренажную воду подают в дегазированную эмульсию в количестве, при котором суммарное содержание воды в эмульсии составляет не менее 40 об. /о и перед предварительным отстаиванием смесь дегазированной эмульсии и дренажной воды транспортируют по трубопроводу в турбулентном режиме в течение 1,5-20 мин. 9 1сл

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1007695 А

В 01 В 17/04! и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 321831 2/23-26 (22) 11.12.80 (46) 30.03.83. Бюл. № 12 (72) В. П. Тронов, P. Г. Нурутдинов, А. Д. Ли, Ф. Г. Арзамасцев и Н. С. Корабликов (71) Татарский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 66.066.6 (088.8) (56) 1. Лобков А. NI.. Сбор и обработка нефти и газа на промысле. М., «Недра», 1968, с. 188 — 190.

2. Авторское свидетельство СССР № 203122, кл. С 10 G 7/02, опублик. 1965. (54) (57) СПОСОБ ОБЕЗВО)КИВАНИЯ

И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ, включающий сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, орработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания, отличающийся тем, что, с целью получения чистой воды, дренажную воду подают в дегазированную эмульсию в количестве, при котором суммарное содержание воды в эмульсии составляет не менее 40 об. % и перед предварительным отстаиванием смесь дегазированной эмульсии и дренажной воды транспортируют по трубопроводу в турбулентном режиме в течение !,5 — 20 мин.

1007695

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к процессам обезвоживания и обессоливания нефти.

Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий разгазирование, нагрев, обработку ее реагентом-деэмульгатором (1).

Недостатком способа является то, что отделяющаяся от нефти в процессе обезвоживания и обессоливания вода содержит большое количество нефти и механических примесей, вследствие чего требует очистки на громоздких и дорогостоящих сооружениях (нефтеловушки, пруды отстаивания, фильтры и т. п.).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания (2) .

Существенным недостатком способа является то, что введение дренажной воды в поток газированной нефти, тщательное перемешивание и разгазирование сопровождается интенсивным дроблением частиц нефти в воде, в связи с чем сбрасываемая из сепараторов пластовая вода содержит большое количество загрязнений (до

3000мг/л нефти и 350 мг/л взвешенных частиц) и требует очистки.

Цель изобретения — получение чистой воды в процессе обезвоживания и обессоливания нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обезвоживания и обессоливания нефти, включающем сепарацию газа, предварительное и окончательное отстаивание, обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором и дренажной водой, выделившейся в процессе окончательного отстаивания, дренажную воду подают в дегазированную эмульсию в количестве, при котором суммарное содержание воды в эмульсии составит не менее 40 об. о/о и перед предварительным отстаиванием смесь дегазированной эмульсии и дренажной воды транспортируют по трубопроводу в турбулентном режиме в течение 1,5 — 20 мин.

При этом упаковка капель воды приближается к плотной или предельно возможной, что обеспечивает жесткий контакт капель очищаемой воды с каплями пластовой.

Последние выполняют роль подвижной коалесцирующей среды, поглощающей содержимое капель очищаемой воды. Загрязнения (взвешенные частицы и нефть) переходят в основном в нефтяную фазу в момент разрыва пленок нефти, разделяющих капли.

Как показали микрокиносъемки, сами капли пластовой воды загрязнений практически не содержат и в очистке не нуждаются.

В данном случае разгазированная водонефтяная эмульсия выполняет функцию контактной массы, поглощающей содержащиеся в воде гидрофобные примеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют обводненность нефти в сырьевом трубопроводе, по которому ее транспортируют на термохимическую установку обезвоживания и обессоливания (ТХУ) .

Подлежащую очистке воду, отделившуюся на этой установке, вводят в трубопровод разгазированной эмульсии воды и нефти на расстоянии, обеспечивающем транспортирование смеси к резервуару предварительного обезвоживания нефти в течение 1,5—

20 мин.

При этом общее количество воды в эмульсии должно быть более 40 /О. Из резервуара предварительного обезвоживания эмульсию, содержащую 10 — 12О/О воды, направляют на установку ее подготовки, а очищенную воду из нижней его части направляют в буферный резервуар, откуда затем откачивают в систему заводнения пластов.

Проверка показала, что наиболее низкое содержание нефти других примесей в сточной воде при очистке ее предлагаемыми способами достигается при соотношениях

- — )0,4, в н где(„) — суммарный расход воды, содержащейся в эмульсии после введения в нее дополнительной воды;

Q„— расход нефти.

При меньшем содержании суммарного количества воды в эмульсии она при перемешивании преобразуется в мелкодисперсную и процесс разделения ее весьма осложняется.

Очистку сточной воды по предлагаемой технологии можно вести при любом исходном содержании воды в нефти ниже оптимального. Важно, чтобы за 1,5 — 20 мин до ввода в резервуар предварительного обезвоживания в эмульсии было более 40 /О воды.

Это можно обеспечить, например, путем накопления сточной воды и периодического разбавления ею эмульсии нефти, поступающей со скважин.

Верхний предел исходного содержания воды в нефти устанавливать нецелесообразно, так как при больших значениях водосодержания, вплоть до 99О/ц, процесс очистки будет происходить еще более эффективно, так как там уже будет, з основном, чистая вода. Время транспортирования эмульсии на отстой в турбулентном режиме после введения в нее сточной воды установлено экспериментально и зависит от суммарного количества воды в эмульсии. При этом меньший предел (1,5 мин) достаточен при максимально высоком содержании воды в эмуль1007695

Составитель О. Калякина

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор E. Лушникова

Заказ 2181/7 сии, а больший - (20 мин) необходим при минимальном ее содержании.

Пример 1. Добываемую из девонских пластов обводненную парафинистую нефть плотностью . 0,8672 г/cM 3 в количестве

9000 ма/сут разгазировали в сепараторах при абсолютном давлении 1,1 кгс/см и 12 С.

Разгазированная нефть содержала 20 об. /о пластовой воды хлоркальциевого типа минерализацией 150 г/л. В нефть добавляли грязную сточную воду, содержащую

2620 мг/л нефти и 153 мг/л взвешенных твердых частиц, отделяющуюся на ТХУ, из расчета 3000 мз/сут. Температура вводимой воды составляла 42 С. Смесь при 27 С, состоящую из 60 /онефти и 40 /о воды, транспортировали по трубопроводу диаметром

300 мм и длиной 2,16 км в течение 20 мин при турбулентном режиме, характеризующемся числом Рейнольдса порядка 7950.

Обработанную таким образом водонефтяную смесь вводили в резервуар предварительного обезвоживания объемом 5000 м . Из верхней части резервуара отбирали нефть с содержанием 10 — 12о/о воды и направляли ее на ТХУ для окончательного обезвоживания и обессоливания, а из нижней части резервуара через гидрозатвор в буферную емкость отводили очищенную сточную воду, содержащую 30 — 45 мг/л нефти и 35—

50 йг/л взвешенных твердых веществ. Воду такого качества из буферной емкости закачивали в девонские нефтяные залежи для поддержания пластового давления.

Пример 2. Добываемую из карбонатных пластов сернистую нефть плотностью

0,9000 г/смз в количестве 660 мз/сут, разгазировали в сепараторах при абсолютном давлении 1,2 кгс/см . Обводненность разгазированной сернистой нефти составляла

55о/о, температура 9 С. Затем в эту нефть добавляли 3860 м з/сут сбрасываемой из диэмульсационных установок воды с температурой 38 С, содержащей 120 мг/л сероводорода, 1840 мг/л нефти и. 115 мг/л взвешенных твердых веществ.

Смесь при 35 С, состоящую из 86о/о воды и 14о/о нефти, транспортировали по трубопроводу диаметром 200 мм и длиной 150 м в течение 1,5 мин при турбулентном режиме, характеризующемся числом Рейнольдса

23000. Обработанную таким образом водо1р нефтяную смесь вводили в четыре горизонтальных отстойника объемом по 200 м каждый. Из верхней части отстойников отводили нефть обводненностью 10 — 13о/о, а из

его нижней части — очищенную воду с содержанием 28 — 37 мг/л нефти и 44 — 60 мг/л взвешенных твердых веществ. Очищенную воду собирали в закрытую емкость объемом

100 мз и из нее насосом откачивали в систему заводнения карбонатных пластов.

Применение предлагаемого способа позволяет в процессе обезвоживания и обессоливания нефти одновременно очищать отделяемую при этом воду при минимальных затратах и использовать ее в системах заводнения пластов.

Так, если при известной технологии подготовки нефти отделяющаяся на ТХУ сточная вода содержала 160 — 1543 мг/л эмульгированной нефти и 47 — 102 мг/л взвешенных твердых частиц, то при использовании предложенного способа вода после выхода из этой установки содержит всего лишь 24—

58 мг/л эмульгированной нефти и 38—

52 мг/л взвешенных частиц, т. е. она уже пригодна для использования в системе заводнения пластов без дополнительной очистки. При этом отпадает необходимость в строЗ5 ительстве дорогостоящих и громоздких сооружений, таких как нефтеловушки, пруды, фильтры и т. п., требующих их квалифицированного обслуживания.