Система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки продукции скважин, а именно к подготовке высокосернистой нефти. Техническим результатом изобретения является повышение качества подготовки высокосернистой нефти, упрощение эксплуатации, снижение топливоэнергетических затрат и металлоемкости и улучшение требований защиты окружающей среды. Это достигается применением системы комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин, состоящей из трубопроводов, теплообменников, нефтегазосепаратора, нефтенагревателя, товарного резервуара и резервуара-отстойника, а резервуар-отстойник снабжен маточником-распределителем, расположенным на расчетной высоте с вертикально вверх направленными отверстиями с возможностью разложения эмульсии на товарную нефть, газ и воду; причем маточники-распределители в резервуарах расположены по лучевой системе, а трубопроводы выполнены в виде последовательно соединенных друг с другом коллекторов по ходу движения высокосернистой продукции скважин с возможностью обеспечения ее ламинарного движения от начала процесса подготовки до конца, а также система снабжена линией отбора газа, соединенной с установкой утилизации газа, тем самым создавая замкнутый цикл подготовки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки продукции скважин, а именно к подготовке высокосернистой нефти.

Известна герметизированная система для сбора, сепарации, подготовки и сдачи товарной нефти, газа и воды на промыслах, содержащая скважины, подключенные к групповым замерным установкам, сепараторы основной газосепарации, установки товарной подготовки нефти, концевые газосепараторы и блок очистки сточных вод, а трубопроводы для отбора газа с установкой товарной подготовки нефти, концевых газосепараторов и блока очистки сточных вод соединены с инжектором, который установлен на циркуляционной линии углеводородного конденсата (1).

Недостатками данной системы являются сложность эксплуатации, обусловленная тем, что для доведения нефти до товарной кондиции требуется много времени или наличие большого числа отстойных резервуаров.

Известна система комплексной подготовки продукции скважин, включающая входной трубопровод, газосепараторы, многоцелевые резервуары и резервуары очистки воды с нефтяной зоной, насосы, компрессоры, выходной трубопровод, запорную и регулирующую арматуру, приборы контроля и автоматизации, а также гидродинамический трубный экстрактор, прием которого соединен с входным трубопроводом, а выход - с газоотделителем, многоцелевым резервуаром и газосепаратором, установленным последовательно с насосом, нагревателем и вторым гидродинамическим трубным экстрактором, соединенным с многоцелевым резервуаром, при этом резервуар очистки воды снабжен линией отбора газа и компримирования, соединенной с выходным трубопроводом (2).

Недостатками данной системы являются сложность эксплуатации, обусловленная многоступенчатостью подготовки нефти, сложная система ее перекачки, а также большая металлоемкость.

Известна схема промысловой подготовки нефти, состоящая из сепараторов, резервуаров-отстойников, оборудованных в верхней части нефтесборниками (сливными патрубками), товарных резервуаров, нефтенагревателя, резервуара (очистных сооружений) для сбора и подготовки воды и дозировочного насоса, а резервуары-отстойники работают параллельно поочередно и для сбора неразложившейся в резервуарах-отстойниках стойкой эмульсии нефти для повторной подготовки дополнительно используется резервуар-сборник эмульсии, где каждый из резервуаров-отстойников обвязан с возможностью сообщения через нефтесборники в верхней части с любым из товарных резервуаров и через приемораздаточные трубы - с резервуаром-сборником эмульсии, а резервуар для подготовки воды (очистные сооружения) верхней частью, оборудованной нефтесборником (сливным патрубком), связан с резервуаром-сборником эмульсии (3) - прототип.

Недостатками этой схемы является сложность эксплуатации, обусловленная наличием большого числа отстойников, резервуаров, многоступенчатостью подготовки нефти и сложной системой перекачки, а также отсутствие системы утилизации газа.

Целью изобретения является повышение качества подготовки высокосернистой нефти, упрощение эксплуатации, снижение топливоэнергетических затрат и металлоемкости и улучшение требований защиты окружающей среды.

Поставленная цель достигается путем применения системы комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин, состоящей из трубопроводов, теплообменников, нефтегазосепаратора, нефтенагревателя, товарного резервуара и резервуара-отстойника, в свою очередь, резервуар-отстойник снабжен маточником-распределителем, расположенным на расчетной высоте с вертикально вверх направленными отверстиями с возможностью разложения эмульсии на товарную нефть, газ и воду, причем маточник-распределитель в резервуаре-отстойнике расположен по лучевой системе, а трубопроводы выполнены в виде последовательно соединенных друг с другом коллекторов по ходу движения высокосернистой продукции скважин с возможностью обеспечения ее ламинарного движения от начала процесса подготовки до конца, а также система снабжена линией отбора газа, соединенной с установкой утилизации газа, тем самым, создавая замкнутый цикл подготовки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин; на фиг. 2 - резервуар-отстойник I - ступени; на фиг. 3 - резервуар товарный II - ступени.

Система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин состоит из напорного трубопровода 1, теплообменника 2, печи 3, нефтегазосепаратора 4, резервуара-отстойника I-ступени 5 с маточниками-распределителями, резервуара товарного II-ступени 6 с маточниками-распределителями, насосов товарной нефти 7, установки улавливания легких фракций (УУЛФ) 9, насосных агрегатов 8.

Система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин работает следующим образом.

Сырье обводненностью 3-10% поступает по напорному трубопроводу 1 в трубную часть теплообменников 2, где нагревается потоком товарной нефти до 20-25^oC и по коллектору расчетного диаметра в ламинарном режиме направляется в печь 3, где нагревается до 40-45^oC, и далее в нефтегазосепаратор 4, являющийся второй ступенью сепарации, где происходит отбор основного количества газа, который под давлением подается на УСО ГПЗ; отсепарированная нефть в ламинарном режиме поступает в резервуар-отстойник I-ступени 5 (РВС-2000) на маточник-распределитель, расположенный на расчетной высоте ₁ от днища с вертикально вверх направленными отверстиями. Предварительно расслоенная на нефть, воду и газ, эмульсия равномерно по всему сечению резервуара-отстойника 5, двигаясь вверх, полностью разрушается. Обезвоженная нефть с высоты h₂ перетекает в резервуар II-ступени 6 через маточник-распределитель, расположенный на высоте h₃.

Товарная нефть с маточника-распределителя, расположенного на высоте h₄, направляется в ламинарном режиме на прием насосов товарной нефти 7 и далее в межтрубную часть теплообменников 2 для нагрева поступающего в резервуар-отстойник 5 сырья. Охлажденная до 25^oC товарная нефть давлением системы (по пути движения отстойники отсутствуют) через узел учета направляется в головные сооружения потребителя.

Отсепарированный газ из резервуаров 5, 6 по газоуравнительной системе подается на прием установки улавливания легких фракций (УУЛФ) 9 и далее транспортируется совместно с газом от нефтегазосепаратора 4 на УСО ГПЗ. Очищенная вода из резервуара-отстойника 5 по мере накопления откачивается по нижнему маточнику насосными агрегатами 8 в систему ППД.

Подтоварная вода из нижней зоны резервуара-отстойника 6 периодически насосом возвращается в голову процесса (не показан).

Резервуары 5, 6 одновременно выполняют несколько функций.

Резервуар-отстойник 5: - узел предварительного сброса пластовых вод (УПС); - отстойник I-ступени; - отстойник очистки сточных вод; - газосепаратор III-ступени; - буферная емкость очищенных сточных вод.

Резервуар 6: - отстойник II-ступени; - буферная емкость товарной нефти; - газосепаратор III-ступени.

Конструкция резервуаров 5, 6 обеспечивает необходимое качество как товарной реализуемой нефти, так и закачиваемых в систему ППД сточных вод.

В настоящее время проходят опытные испытания системы комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин и в ходе эксплуатации получены следующие результаты.

1. Выведены из технологической схемы все отстойники и буферные емкости-сосуды, работающие под давлением в количестве 21 шт., необходимость обслуживания, ремонта и замены которых в дальнейшем отпадает.

2. За счет снижения температуры процесса, давления и непроизводительных перекачек достигнуто снижение расхода топливно-энергетических ресурсов: топливного газа - на 50%;
электроэнергии - на 40%.

3. За счет эффективного использования резервуаров и УУЛФ:
- прекращено потребление деэмульгатора на УПВСН.

Общий расход деэмульгатора снижен на 20%.

-обеспечена более стабильная, гибкая, надежная и безопасная технология подготовки нефти и сточных вод при значительном одновременном улучшении их качества;
- увеличен отбор хвостовых углеводородных газов на УПВСН до 40% с прекращением сжигания на факеле;
- уменьшен унос сероводородсодержащего газа с товарной нефтью на головные сооружения потребителя;
- ориентировочный экономический эффект от использования изобретения составит 2,6 млн. руб.

Использованная литература
1. А. с. N 426026, E 21 В 33/08, "Герметизированная система для сбора, сепарации, подготовки и сдачи товарной нефти, газа и воды на промыслах".

2. А.с. N 1632452, В 01 D 17/00, "Система комплексной подготовки продукции скважин".

3. Патент РФ N 2142093, F 17 D 3/14, "Схема промысловой подготовки нефти".

Формула изобретения

1. Система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин, состоящая из трубопроводов, теплообменников, нефтегазосепаратора, нефтенагревателя, товарного резервуара и резервуара-отстойника, отличающаяся тем, что резервуар-отстойник снабжен маточником-распределителем, расположенным на высоте, обеспечивающей разложение эмульсии на товарную нефть, газ и воду, причем отверстия на маточнике-распределителе направлены вверх, а трубопроводы выполнены в виде последовательно соединенных друг с другом коллекторов по ходу движения высокосернистой продукции скважин с возможностью обеспечения ее ламинарного движения от начала процесса подготовки до конца.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что маточник-распределитель расположен по лучевой системе.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена линией отбора газа, соединенной с установкой утилизации газа, тем самым создавая замкнутый цикл подготовки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3