Установка предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин

Изобретение относится к оборудованию для подготовки добываемой из скважин продукции и может быть использовано в системах герметизированного сбора для предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин. Установка включает трубопроводы подвода продукции нефтяных скважин к узлу распределения, соединенному успокоительным коллектором с узлом предварительного разделения, который соединен патрубками отвода предварительно разделенных газа, нефти и воды с нефтегазовым сепаратором, имеющим трубопроводы отвода газа, нефти и воды. Трубопровод отвода нефти соединен с аппаратом обезвоживания нефти. Аппарат обезвоживания нефти оснащен устройством для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее в патрубок отвода предварительно разделенной нефти или в патрубок отвода предварительно разделенной нефти и в трубопровод отвода нефти. Устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее оснащено путевым подогревателем нефти, блоком дозирования и подачи химического реагента. Технический результат состоит в повышении эффективности установки, повышении качества очистки воды, снижении расхода деэмульгатора и утилизации нефтяного газа. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области оборудования для подготовки добываемой продукции и может быть использовано в системах герметизированного сбора для предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин.

Известна установка для предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин, предполагающая сбор продукции скважин на узле распределения, разделение водонефтегазовой смеси на нефтяной газ, нефть и воду в нефтепромысловом водоотделителе и последующий отвод нефтяного газа, нефти и воды /Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Муравьев И.М. и другие. Издание 3-е, переработанное и дополненное. - М.: Недра, 1970. - С.345/.

Недостатками известной установки являются:

- недостаточное обезвоживание нефти, так как нефтепромысловый водоотделитель не позволяет достаточно обезводить нефть;

- недостаточное качество очистки воды, так как нефтепромысловый водоотделитель не предназначен для качественной очистки воды;

- повышенный расход деэмульгатора, так как он вводится на узле распределения и поэтому происходят потери деэмульгатора (вместе с нефтяным газом и водой);

- необходимость утилизации нефтяного газа, который можно либо сжигать на факеле (что влечет штрафные санкции по экологии), либо строить газопровод (что дорого и не всегда экономически целесообразно), либо откачивать вместе с нефтью посредством мультифазных насосов (что нельзя осуществить при среднем и высоком газовом факторе);

- невозможность одновременного разрушения прямых, обратных и множественных эмульсий, так как для этого требуется последовательное введение масло- и водорастворимых деэмульгаторов;

- недостаточная производительность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату техническим решением является установка предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин, предполагающая сбор продукции скважин на узле распределения, расслоение водонефтегазовой смеси на нефтяной газ, нефть и воду в успокоительном коллекторе, предварительное разделении на нефтяной газ, нефть и воду в узле предварительного разделения фаз, раздельный ввод предварительно отделенных нефтяного газа, нефти и воды в нефтегазовый сепаратор и отвод нефтяного газа, нефти и воды из нефтегазового сепаратора, при этом ввод деэмульгатора производится на узле распределения /РД 39-004-90. Руководство по проектированию и эксплуатации сепарационных узлов нефтяных месторождений, выбору и компоновке сепарационного оборудования, - Уфа, ВНИИСПТнефть, 1990. - С.31-44/.

Недостатками известной установки являются:

- недостаточное обезвоживание нефти, так как нефтегазовый сепаратор не позволяет обычно достаточно обезводить нефть;

- недостаточное качество очистки воды, так как нефтегазовый сепаратор не предназначен для качественной очистки воды;

- повышенный расход деэмульгатора, так как он вводится на узле распределения и поэтому происходят потери деэмульгатора (вместе с нефтяным газом и водой);

- необходимость утилизации нефтяного газа, который можно либо сжигать на факеле (что влечет штрафные санкции по экологии), либо строить газопровод (что дорого и не всегда экономически целесообразно), либо откачивать вместе с нефтью посредством мультифазных насосов (что нельзя осуществить при среднем и высоком газовом факторе);

- невозможность одновременного разрушения прямых, обратных и множественных эмульсий, так как для этого требуется последовательное введение масло- и водорастворимых деэмульгаторов.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности установки за счет обеспечения достаточного обезвоживания нефти, повышения качества очистки воды, снижения расхода деэмульгатора и утилизации нефтяного газа.

Поставленная задача решается тем, что установка предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин, включающая трубопроводы подвода продукции нефтяных скважин к узлу распределения, соединенному успокоительным коллектором с узлом предварительного разделения, который соединен патрубками отвода предварительно разделенных газа, нефти и воды с нефтегазовым сепаратором, имеющим трубопроводы отвода газа, нефти и воды, отличается тем, что трубопровод отвода нефти соединен с аппаратом обезвоживания нефти; причем аппарат обезвоживания нефти оснащен устройством для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее в патрубок отвода предварительно разделенной нефти или в патрубок отвода предварительно разделенной нефти и в трубопровод отвода нефти.

Устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее оснащено путевым подогревателем нефти.

Устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее оснащено блоком дозирования и подачи химического реагента, например деэмульгатора.

Блок дозирования и подачи химического реагента выполнен с возможностью периодической смены подаваемых химических реагентов, например масло- и водорастворимых деэмульгаторов.

Трубопровод отвода воды из нефтегазового сепаратора соединен с устройством доочистки воды.

Поступление и последующее обезвоживание нефти в аппарате обезвоживания позволяет обеспечить требуемое обезвоживание нефти.

Отвод воды из нефтегазового сепаратора для доочиски в установке для доочистки воды, откуда она откачивается, например, в систему поддержания пластового давления, позволяет обеспечить требуемое качество очистки воды.

Отбор части отводимой из аппарата обезвоживания нефти и последующее введение вместе с предварительно разделенной нефтью в нефтегазовый сепаратор и/или с нефтью в аппарат обезвоживания позволяет повысить качество разделения водонефтяной эмульсии и обезвоживания нефти.

Добавка деэмульгатора в отводимую нефть позволяет уменьшить расход деэмульгатора, так как исключаются его потери вместе с нефтяным газом и водой.

Чередование масло- и водорастворимых деэмульгаторов, добавляемых в отводимую нефть, например, раз в 12 часов или сутки позволяет обеспечить разрушение прямых, обратных и смешанных эмульсий.

Подогрев отобранной нефть, например, в путевом подогревателе нефти нефтяным газом позволяет повысить обезвоживание нефти, уменьшить расход деэмульгатора и утилизировать нефтяной газ.

При большом содержании нефтяного газа в продукции нефтяных скважин возможен отвод части нефтяного газа после узла распределения, например, из сепаратора, установленного после узла распределения.

Вариант установки предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин показан на чертеже. Здесь:

1 - трубопроводы подвода продукции нефтяных скважин

2 - узел распределения

3 - успокоительный коллектор

4 - узел предварительного разделения

5, 6, 7, - патрубки отвода предварительно разделенных газа, нефти и воды

8 - нефтегазовый сепаратор

9 - трубопровод отвода нефти из нефтегазового сепаратора

10 - аппарат обезвоживания нефти

11 - трубопровод отвода газа из нефтегазового сепаратора

12 - трубопровод отвода воды из нефтегазового сепаратора

13 - устройство для доочистки воды

14 - линия отвода воды

15 - устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее

16 - линия подачи обезвоженной нефти

17 - путевой подогреватель нефти

18 - линия подачи подогретой нефти

19 - блок дозирования и подачи химического реагента

20 - линия ввода химического реагента.

Установка работает следующим образом.

Трубопроводы подвода продукции нефтяных скважин 1, ведущие от нефтяных скважин или кустов нефтяных скважин, обеспечивают поступление продукции нефтяных скважин в узел распределения 2. Затем водонефтегазовая смесь движется по успокоительному коллектору 3 со скоростью не более 1 м/с в течение 2-3 мин. В успокоительном коллекторе 3 происходит расслоение водонефтегазовой смеси на нефтяной газ, нефть и воду. Далее расслоенная водонефтегазовая смесь поступает в узел предварительного разделения фаз 4, где происходит разделение расслоенной водонефтегазовой смеси на предварительно разделенные нефтяной газ, нефть и воду, которые по соответствующим патрубкам 5, 6 и 7 поступают в нефтегазовый сепаратор 8, где происходит разделение на нефтяной газ, нефть и воду.

По трубопроводу отвода нефти 9 из нефтегазового сепаратора 8 нефть поступает в аппарат обезвоживания нефти 10, где происходит обезвоживание нефти до требуемых параметров (например, в ОАО «Роснефть» требуется обезвоживание нефти до 1%).

Из верхней части нефтегазового сепаратора 8 нефтяной газ отводится по трубопроводу отвода газа 11.

Из нижней части нефтегазового сепаратора 8 по трубопроводу отвода воды 12 вода поступает в устройство для доочистки воды 13, откуда очищенная вода по линии отвода воды 14 поступает в систему поддержания пластового давления месторождения.

Из аппарата обезвоживания нефти 10 обезвоженная нефть подается на установку подготовки нефти.

Часть обезвоженной нефти из аппарата обезвоживания нефти 10 попадает в устройство 15 для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее по линии подачи обезвоженной нефти 16 в путевой подогреватель нефти 17, где происходит ее нагрев нефтяным газом (например, для нефтей Поволжья 70...75°С).

В подогретую обезвоженную нефть, движущуюся по линии подачи подогретой нефти 18, производится ввод деэмульгатора с помощью блока дозирования и подачи химического реагента 19. Так как возможно одновременное существование прямых и смешанных или обратных и смешанных эмульсий, то для их разрушения следует подавать поочередно масло- и водорастворимые эмульсии, например, через 12 часов или сутки.

Подогретая нефть с деэмульгатором по линии ввода химического реагента 20 подается на вход аппарата обезвоживания нефти 10. Поскольку подача деэмульгатора производится непосредственно в подогретую нефть, а затем в водонефтяную эмульсию, это обеспечивает снижение расхода деэмульгатора (нет потерь деэмульгатора с водой и нефтяным газом); эффективность деэмульгирования увеличивается также благодаря подогреву эмульсии нефтью.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить достаточное обезвоживание нефти, повысить качество очистки воды, снизить расход деэмульгатора и утилизировать нефтяной газ.

1. Установка предварительного сброса воды из продукции нефтяных скважин, включающая трубопроводы подвода продукции нефтяных скважин к узлу распределения, соединенному успокоительным коллектором с узлом предварительного разделения, который соединен патрубками отвода предварительно разделенных газа, нефти и воды с нефтегазовым сепаратором, имеющим трубопроводы отвода газа, нефти и воды, отличающаяся тем, что трубопровод отвода нефти соединен с аппаратом обезвоживания нефти; причем аппарат обезвоживания нефти оснащен устройством для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее в патрубок отвода предварительно разделенной нефти или в патрубок отвода предварительно разделенной нефти и в трубопровод отвода нефти.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее оснащено путевым подогревателем нефти.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что устройство для отбора части обезвоженной нефти и подачи ее оснащено блоком дозирования и подачи химического реагента, например деэмульгатора.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что блок дозирования и подачи химического реагента выполнен с возможностью периодической смены подаваемых химических реагентов, например масло- и водорастворимых деэмульгаторов.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что трубопровод отвода воды из нефтегазового сепаратора соединен с устройством доочистки воды.