Способ обработки пластовых флюидов



Способ обработки пластовых флюидов
Способ обработки пластовых флюидов

Владельцы патента RU 2272128:

Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Уралтехнострой" (ООО "Корпорация Уралтехнострой"-Российская Федерация) (RU)

Изобретение относится к области нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии и другим областям техники, связанным с разрушением эмульсий, и может быть использовано в технологических приемах для разделения пластовых флюидов на компоненты - нефть, газ, воду. Обеспечивает ускорение расслоения эмульсий в пластовых флюидах с одновременным уменьшением концентрации углеводородов в воде и воды в углеводородах, а также снижение расхода деэмульгатора. Сущность изобретения: способ заключается в том, что поток пластовых флюидов подвергают магнитной обработке для коалесценции эмульгированных капель воды. После этого разрушают бронирующие оболочки на границе раздела фаз "нефть-вода" для дополнительного слияния капель воды. Для ускорения расслоения водогазонефтяных эмульсий с одновременным улучшением качества разделения на нефть, воду и газ, а также снижения расхода эмульгатора магнитную обработку осуществляют в направленном перпендикулярно потоку флюидов поле, напряженностью Н=5-20 кА/м и градиентом напряженности магнитного поля dH/dr=2-5·106 А/м2. Это осуществляют путем воздействия однополярно направленных постоянных точечных магнитов. При этом разрушение бронирующих оболочек осуществляют путем вибрационного воздействия с частотой колебания 10-100 Гц и амплитудой колебания 0,5-10 мм. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии и других областях техники, связанных с разрушением эмульсий, и может быть использовано в технологических приемах для разделения пластовых флюидов на компоненты - нефть, газ, воду.

Как известно, наличие механических примесей увеличивает время разделения водно-углеводородных смесей и содержание углеводородной фазы в воде, а также водной фазы в углеводородах, т.е. механические примеси выполняют роль стабилизаторов [Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение эмульсий. - М.: Недра, 1982. - 222 с.]. - Таким образом, при подготовке продукции скважин основная задача заключается в удалении их из потока, что облегчает разделение пластовых флюидов на компоненты нефть, газ, воду.

Известен способ обработки продукции скважин, включающий ее нагрев с последующим разрушением бронирующих оболочек на границе раздела фаз "нефть-вода" гидродинамическим способом в сильно развитом турбулентном режиме. Узел разрушения бронирующих оболочек выполнен в форме сопла Лаваля, где диаметр узкой части определяется гидродинамическим расчетом для создания сильноразвитого турбулентного режима течения. [Патент РФ №2045982, кл. В 01 D 17/00, В 01 D 19/00, 1995 г.].

Недостаток этого способа - низкая эффективность подготовки продукции скважин.

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ обработки продукции скважин, включающий нагрев с последующей ее обработкой в магнитном поле для коалесценции эмульгированных капель воды и разрушением бронирующих оболочек на границе раздела фаз "нефть-вода" для дополнительного слияния капель воды. Для создания магнитного поля служит установка магнитной обработки, в которой магниты установлены в форме кольца. Узел разрушения бронирующих оболочек выполнен с сужающейся и расширяющейся частями в виде конуса и с турбулизатором потока в виде цилиндра. [Патент РФ №2149260, кл. Е 21 В 43/34, 2000 г.].

Недостаток такой обработки продукции скважин заключается в следующем. При расположении магнитов в форме кольца часть магнитного потока замыкается на внутреннюю часть устройства, через которое жидкость не протекает, вследствие чего в пространстве между корпусом магнитного устройства и стенкой трубопровода для транспортировки продукции скважины создается магнитное поле с низкими напряженностью (1-2 кА/м) и градиентом (dH/dr=1-5·103 А/м2). Соответственно, сила, воздействующая на механические примеси в жидкости, также будет невелика.

Изобретение направлено на ускорение расслоения эмульсий в пластовых флюидах с одновременным уменьшением концентрации углеводородов в воде и воды в углеводородах, а также снижение расхода деэмульгатора.

Это достигается тем, что в способе обработки пластовых флюидов, включающем магнитную обработку потока пластовых флюидов для коалесценции эмульгированных капель воды с последующим разрушением бронирующих оболочек на границе раздела фаз "нефть-вода" для дополнительного слияния капель воды, магнитную обработку осуществляют в направленном перпендикулярно потоку флюидов пульсирующем неоднородном магнитном поле напряженностью Н=5-20 кА/м и градиентом напряженности магнитного поля dH/dr=2-5·106 А/м2 путем воздействия однополярно направленных постоянных точечных магнитов, а разрушение бронирующих оболочек осуществляют путем вибрационного воздействия с частотой колебания 10-100 Гц и амплитудой колебания 0,5-10 мм.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка для обработки пластовых флюидов; на фиг.2 - блок магнитной обработки установки.

Установка содержит соединенные фланцами блоки магнитной и вибрационной обработки.

Блок магнитной обработки представляет собой корпус 1, внутри которого параллельно входящему потоку жидкости расположены пластины 2 с установленными на их поверхности постоянными точечными магнитами 3. Целесообразно перед пластинами установить направляющие 4 потока обтекаемой формы. Магниты могут быть выполнены, например, цилиндрической формы или в форме параллелепипеда.

Блок вибрационной обработки содержит диамагнитный корпус 5, на внешней стороне которого установлен электромагнит 6. Внутри корпуса 5 закреплена упругая пластина-вибратор 7.

Способ обработки пластовых флюидов осуществляют следующим образом.

Промысловая эмульсия поступает в блок магнитной обработки, где под действием однополярно направленных постоянных точечных магнитов создается пульсирующее неоднородное магнитное поле напряженностью 5-20 кА/м и градиентом напряженности магнитного поля dH/dr=2-5·106 А/м2 и инициируется процесс деэмульсации, при этом направляющие 4 направляют поток жидкости в пространство между пластинами 2. При магнитной обработке ослабляются связи бронирующих оболочек за счет ориентации молекул асфальтенов в магнитном поле, выхода из оболочек ферромагнитных примесей и процессирования положительных и отрицательных ионов в противоположные стороны. Дальнейшее разделение эмульсии происходит в блоке вибрационной обработки под действием пластины-вибратора 7, колеблющегося под влиянием создаваемого электромагнитом 6 переменного электромагнитного поля с частотой 10-100 Гц и амплитудой 0,5-10 мм. Вибрационное поле интенсифицирует процесс массопереноса и слияния капель нефти.

Согласно описанной выше технологии была проведена обработка пластовых флюидов НГДУ "Уфанефть" обводненностью 70% в пульсирующем неоднородном магнитном поле напряженностью 6000 А/м и градиентом напряженности магнитного поля 4·106 А/м с последующим вибрационным воздействием (пример 1). Аналогичной обработке подвергались пластовые флюиды при других параметрах (пример 2). Исходные данные и результаты по примерам сведены в таблицу.

Время разделения и качество пластовых флюидов в зависимости от параметров их обработки
При мерыНапряженность магнитного поля, А/мГрадиент магнитного поля, А/м2Частота, ГцАмплитуда колебаний, ммКонцентрация деэмульгатора ХПД-005 в нефти, мг/дм3Время разделения эмульсии, минОстаточная концентрация нефтепродуктов в воде, мг/л
160004·1065053025250
280005·1064782022200

Для сравнения пластовые флюиды подвергались обработке согласно прототипу с использованием лабораторной модели. Промысловая эмульсия сначала обрабатывалась магнитами в форме кольца напряженностью 1 кА/м и градиентом напряженности магнитного поля dH/dr=4·103 А/м2, а затем - обработке с помощью сопла Лаваля. Время разделения эмульсии составило 55 минут, остаточная концентрация нефтепродуктов в воде - 850 мг/л.

Как видно, использование изобретения позволит по сравнению с прототипом ускорить расслоение водогазонефтяных эмульсий за счет создания пульсирующего неоднородного магнитного поля и одновременно улучшить разделение пластовых флюидов на нефть, воду и газ за счет интенсификации массопереноса и слияния капель нефти (уменьшить концентрацию нефтепродукта в воде и воды в нефти). Кроме того, это обеспечит снижение расхода эмульгатора.

Способ обработки пластовых флюидов, включающий магнитную обработку потока пластовых флюидов для коалесценции эмульгированных капель воды с последующим разрушением бронирующих оболочек на границе раздела фаз "нефть-вода" для дополнительного слияния капель воды, отличающийся тем, что магнитную обработку осуществляют в направленном перпендикулярно потоку флюидов пульсирующем неоднородном магнитном поле напряженностью Н=5-20 кА/м и градиентом напряженности магнитного поля dH/dr=2-5·106 А/м2 путем воздействия однополярно направленных постоянных точечных магнитов, а разрушение бронирующих оболочек осуществляют путем вибрационного воздействия с частотой колебания 10-100 Гц и амплитудой колебания 0,5-10 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, при сепарации углеводородной продукции. .
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при добыче и транспорте нефти, в частности при проведении мероприятий по предотвращению солеотложений в сборных коллекторах групповых замерных установок.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обезвоживании нефти. .
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обезвоживании и обессоливании нефтяной эмульсии промежуточного нефтяного слоя, образующегося в резервуарах и отстойных аппаратах установок подготовки нефти.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обессоливании нефти. .

Изобретение относится к области измерения расхода газа в газожидкостных смесях, поступающих из нефтяных скважин. .

Изобретение относится к области измерения расхода жидкости в газожидкостных смесях, поступающих из нефтяных скважин. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение в системах промыслового сбора нефти и газа на месторождениях с высокообводненной продукцией добывающих скважин при раздельной подаче в напорный трубопровод нефти и воды.

Изобретение относится к внутрипромысловой подготовке продукции нефтяных скважин c ее разделением на нефть, газ и воду с последующей доводкой компонентов до товарных кондиций или до требований внутрипромыслового использования.

Изобретение относится к средствам внутрипромысловой подготовки нефти при содержании в ней пропана более 2 мас.%. .

Изобретение относится к области обработки углеводородных жидкостей (масла, нефти, битумы и т.д.) и предназначено для очистки, осушки и дегазации упомянутых жидкостей путем разделения фаз.

Изобретение относится к области водоподготовки, и может быть использовано для дегазации, очистки и кондиционирования воды. .

Дегазатор // 2271434
Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, а именно к устройствам газового каротажа в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, при сепарации углеводородной продукции. .

Изобретение относится к способам подготовки нефти к транспорту и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при подготовке сернистых нефтей, газоконденсатов с высоким содержанием сероводорода и меркаптанов.

Сепаратор // 2260467
Изобретение относится к устройствам для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано для разделения продукции скважин в системе сбора и подготовки продукции скважин, а также для сепарации газов.

Изобретение относится к оборудованию непрерывного действия для производства минеральных удобрений и других химических производств и может быть использовано для дегазации остаточных газов в плавах или горячих смесях.

Изобретение относится к технике дегазации воды аэрацией. .

Изобретение относится к удалению кислорода из растворов мономеров с использованием инертного газа в аппарате колонного типа и может использоваться в производстве мономеров.

Изобретение относится к устройствам для сепарации сырой нефти в установках учета нефти и может использоваться на скважинах, дожимных насосных станциях и других установках.

Изобретение относится к устройствам очистки жидких сред от твердой более плотной дисперсной фазы с частичным удалением воды и может быть использовано в машиностроении в системах очистки масла, нефти и тяжелого топлива транспортных двигателей внутреннего сгорания.
Наверх