Способ транспортирования газоводонефтяной смеси

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к сбору и транспорту высокообводненной продукции нефтяных скважин. Способ включает подачу исходной смеси в водоотделитель с отводом воды в систему поддержания пластового давления и подачей смеси нефти, газа и остаточной воды в виде высоковязкой эмульсии на прием винтового многофазного насоса, а на выкид насоса подают деэмульгатор с последующим перемешиванием в турбулентном режиме и транспортированием смеси по трубопроводу в виде неустойчивой маловязкой эмульсии. Способ позволяет снизить энергетические потери. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к сбору и транспорту нефти, газа и воды на нефтяном месторождении, преимущественно с обводненностью продукции более 70%.

Известен способ транспортирования газоводонефтяной смеси по трубопроводу, предусматривающий предварительную ее обработку деэмульгатором и создание в нем давления нагнетания (а.с.503086, МПК² F 17 D 1/14, опубл. 05.05.76). Согласно этому способу скорость движения потока газоводонефтяной смеси на конечном участке трубопровода снижают до величины, обеспечивающей расслоение смеси на фазы, отбираемые отдельными потоками.

Недостатком способа является то, что он не применим для совместного транспорта жидкости и газа по одной трубе.

Наиболее близким по технической сущности и по совокупности существенных признаков является способ транспортирования газоводонефтяной смеси с помощью многофазных насосов, включающий обработку смеси деэмульгатором и расслоение ее на фазы в водоотделителе с подачей воды в систему поддержания пластового давления (ППД), а нефти, газа и остаточной воды - в фильтр-смеситель на перемешивание до получения однородной смеси, подаваемой затем на прием винтового многофазного насоса (пат. РФ №2098714, МПК⁶ F 17 D 1/14, опубл. 10.12.97).

Однако известный способ не гарантирует проведение процесса транспортирования высокообводненной смеси в оптимальных технологических условиях, которые, в частности, обусловлены вязкостью перекачиваемой смеси (для винтового насоса вязкость должна быть высокой - не менее 36 мм²/с (32 мПа·с), а для трубопровода, наоборот, - низкой), в результате чего неизбежны энергетические потери: объемные - в насосе и гидравлические - в трубопроводе, что снижает эффективность известного способа.

Кроме того, вода, поступающая из водоотделителя в систему ППД, не отвечает требованиям качества, поэтому необходима ее доочистка и, как следствие, дополнительные затраты.

Таким образом, возникла проблема повышения эффективности процесса и снижения материальных затрат.

Технический результат при этом - снижение энергетических затрат путем создания оптимальных технологических условий в процессе транспортирования газоводонефтяной смеси.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе транспортирования газоводонефтяной смеси, включающем подачу деэмульгатора, отделение воды в водоотделителе с отводом ее в систему поддержания пластового давления, перемешивание смеси нефти, газа и остаточной воды и транспортирование ее винтовым многофазным насосом на установку подготовки нефти, согласно изобретению вышеупомянутую смесь подают из водоотделителя на прием винтового многофазного насоса в виде высоковязкой эмульсии, а деэмульгатор подают на выкид винтового многофазного насоса с последующим перемешиванием в турбулентном режиме, после чего смесь деэмульгатора с нефтью, газом и остаточной водой транспортируют по трубопроводу в виде неустойчивой маловязкой эмульсии.

Целесообразно в качестве водоотделителя использовать трубный водоотделитель.

Для перемешивания в турбулентном режиме могут быть использованы гидродинамический смеситель или концентрические и эксцентрические переходы или крутоизогнутые отводы.

Подача смеси нефти, газа и остаточной воды на прием винтового насоса без предварительной обработки исходной газоводонефтяной смеси деэмульгатором (как в прототипе) дает возможность создать оптимальные технологические условия для насоса, так как вязкость подаваемой эмульсии в этом случае составит не менее 36 мм²/с (32 мПа·с), что позволяет свести к минимуму объемные потери в насосе (утечки в полости насоса из области высокого в область низкого давления).

Подача деэмульгатора на выкид винтового многофазного насоса с последующим перемешиванием позволяет получить смесь нефти, газа и остаточной воды в виде неустойчивой маловязкой эмульсии, легко перемещаемой по трубопроводу, и тем самым снизить гидравлические потери.

Таким образом, вышеуказанные признаки в совокупности позволяют снизить энергетические потери.

Кроме того, вода, сбрасываемая из водоотделителя без предварительной обработки исходной смеси деэмульгатором, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ее качеству по остаточному содержанию нефтепродуктов, и может быть использована в системе ППД без доочистки.

Сравнение предлагаемого способа с прототипом выявило новую последовательность известных действий, касающихся подачи деэмульгатора и перемешивания, а также наличие нового действия - подача смеси нефти, газа и остаточной воды, не обработанной деэмульгатором, непосредственно на прием насоса, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию “новизна”.

Поиск по отличительным признакам не выявил аналогичных технических решений, что свидетельствует о соответствии предлагаемого способа критерию “изобретательский уровень”.

На прилагаемом чертеже показана установка для осуществления предлагаемого способа, где 1 - трубопровод для подачи исходной газоводонефтяной смеси; 2 - трубный водоотделитель; 3 - трубопровод для отвода воды в систему ППД; 4 - трубопровод подачи смеси нефти, газа и остаточной воды на прием винтового многофазного насоса; 5 - винтовой многофазные насос; 6 - линия подачи деэмульгатора; 7 - гидродинамический смеситель; 8 - трубопровод совместного транспорта нефти, газа и воды на установку подготовки нефти.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную газоводонефтяную смесь - высокообводненную продукцию скважин с обводненностью ~ 70% (вязкость μ=19,3 мПа·с) - подают по трубопроводу 1 в трубный водоотделитель 2, откуда вода с остаточным содержанием нефтепродуктов ниже 30 мг/л отводится без доочистки в систему ППД, а смесь нефти, газа и остаточной воды в виде высоковязкой эмульсии (μ=141 мПа·с) поступает на прием винтового насоса 5. На выкид насоса 5 по линии 6 подают деэмульгатор “Сондем” 4401, а затем перемешивают смесь в гидродинамическом смесителе 7, после чего транспортируют ее по трубопроводу в виде свободной воды и маловязкой эмульсии со степенью разрушенности 98-99% (μ=5,8 мПа·с) на установку подготовки нефти, где она подвергается глубокому обезвоживанию до товарных кондиций.

Вместо гидродинамического смесителя могут быть использованы концентрические и эксцентрические переходы (по ГОСТ 17378-83) или крутоизогнутые отводы (по ГОСТ 17375-83).

Таким образом, благодаря созданию оптимальных технологических условий предлагаемый способ позволяет снизить энергетические потери и материальные затраты и тем самым повысить эффективность транспортирования высокообводненной продукции скважин.

Формула изобретения

1. Способ транспортирования газоводонефтяной смеси, включающий подачу деэмульгатора, отделение воды в водоотделителе с отводом ее в систему поддержания пластового давления, перемешивание смеси нефти, газа и остаточной воды и транспортирование ее винтовым многофазным насосом на установку подготовки нефти, отличающийся тем, что вышеупомянутую смесь подают из водоотделителя на прием винтового многофазного насоса в виде высоковязкой эмульсии, а деэмульгатор подают на выкид винтового многофазного насоса с последующим перемешиванием в турбулентном режиме, после чего смесь деэмульгатора с нефтью, газом и остаточной водой транспортируют по трубопроводу в виде неустойчивой маловязкой эмульсии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водоотделителя используют трубный водоотделитель.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание в турбулентном режиме осуществляют посредством гидродинамического смесителя, или концентрических и эксцентрических переходов, или крутоизогнутых отводов.

РИСУНКИ