Способ обезвоживания водонефтяных эмульсий воздействием электромагнитного поля

Авторы патента:

Зиннатуллин Расул Рашитович (RU)

Миннигалимов Раис Зигандарович (RU)

Ковалева Лиана Ароновна (RU)

C10G33/02 - электрическими или магнитными средствами

Владельцы патента RU 2400523:

ГОУ ВПО Башкирский государственный университет (БашГУ) (RU)

Изобретение относится к обезвоживанию водонефтяных эмульсий и может быть использовано при промысловой подготовке нефти к переработке. Определяют тангенс угла диэлектрических потерь для эмульсии, определяют частоту, соответствующую максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь, определяют частоты электромагнитного поля, при которых тангенс угла диэлектрических потерь для эмульсии будет равен 0,7 максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии, затем воздействуют на данную эмульсию электромагнитным полем заданной частоты. После отслоения определенного количества воды подбирают другую частоту воздействия. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа обезвоживания эмульсий нефти, который учитывает изменение электрофизических свойств эмульсий в процессе их обезвоживания. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к обезвоживанию водонефтяных эмульсий, и может быть использовано при промысловой подготовке нефти к переработке.

Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти (см. патент РФ № 2160762 по кл. МПК C17G 33/00, опубл. 20.12.00), заключающийся в том, что эмульсию обрабатывают СВЧ-сигналом, сформированным набором спектральных компонент, и осуществляют воздействие магнитным полем, направление силовых линий которого составляет 90° по отношению к вектору скорости поступательного движения нефти.

Однако такой способ можно применить только для нестойких эмульсий, т.к. такое воздействие не действует на составляющие бронирующей оболочки глобул воды в стойких эмульсиях, а разрушение идет за счет нагрева среды. В данном способе не определяется максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от частоты, поэтому не представляется возможным выявить область дисперсии диэлектрических параметров среды для выбора частоты воздействия.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа обезвоживания эмульсий нефти, который учитывал бы изменение электрофизических свойств эмульсий в процессе их обезвоживания.

Технический результат достигается определением тангенса угла диэлектрических потерь tgδ(f) для эмульсии, определением частоты f_m, соответствующей максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь, определением частоты f₁, f₂ из соотношения:

где tgδ - тангенс угла диэлектрических потерь для эмульсии,

tgδ_m - максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии,

f₁, f₂ - частоты электромагнитного поля, при котором tgδ=0,7tgδ_m,

воздействием на данную эмульсию электромагнитным полем с частотой f_в, выбранной из условия f_в=f_m.

Для контроля эффективности воздействия электромагнитного поля строится зависимость частоты f_m, соответствующей максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии, от концентрации воды К в эмульсии, причем по кривой f_m(K) определяется то количество воды Ф, после отслоения которой будет выполняться условие f_m1≥f₂. После отслоения воды в количестве Ф подбирается другая частота воздействия f_в1 из условия f_m1=f_в1.

На фиг.1 представлена частотная зависимость tgδ для водонефтяной эмульсии с начальным содержанием воды 42% (кривая 1) и той же эмульсии, содержащей 18% воды, в результате обработки электромагнитным полем (кривая 2).

На фиг.2 представлена зависимость частоты f_m, соответствующей максимуму тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии, от концентрации воды К в эмульсии Варандейского месторождения.

Для осуществления способа обезвоживания водонефтяных эмульсий воздействием электромагнитного поля необходимо на эмульсию воздействовать электромагнитным полем частотой f_в. Для определения f_в необходимо по кривой тангенса угла диэлектрических потерь tgδ(f) для эмульсии определить частоту f_m, соответствующую максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь, и частоты f₁, f₂ из соотношения:

tgδ(f₂,f₁)=0,7tgδ_m,

где tgδ - тангенс угла диэлектрических потерь для эмульсии,

tgδ_m - максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии,

f₁, f₂ - частоты электромагнитного поля, при котором tgδ=0,7tgδ_m.

Затем на данную эмульсию воздействуют электромагнитным полем с частотой f_в, выбранной из условия f_в=f_m.

По мере отслоения воды f_m смещается в область высоких частот до значения f_m1 (фиг.1), и при выполнении условия f_m1≥f₂ эффективность воздействия электромагнитного поля резко снизится. Для контроля эффективности воздействия электромагнитного поля для эмульсии строится зависимость частоты f_m, соответствующей максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии, от концентрации воды К в эмульсии (фиг.2). По кривой f_m(K) определяют то количество воды Ф, после отслоения которой f_в не будет находиться в интервале f₂-f₁, т.е. выполняется условие f_m1≥f₂.

Затем после отслоения воды в количестве Ф подбирают другую эффективную частоту воздействия f_в1 из условия f_m1=f_в1.

Пример. На фиг.1 представлена частотная зависимость tgδ для водонефтяной эмульсии Варандейского месторождения с начальным содержанием воды 42% (кривая 1). По кривой 1 была определена частота f_m=14 МГц, соответствующая максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь, и частоты f₁=10,1 МГц, f₂=17,5 МГц для данной эмульсии из соотношения (1). Затем воздействовали на данную эмульсию электромагнитным полем с частотой f_в=f_m=14 МГц.

Для контроля эффективности воздействия были исследованы tgδ(f) для данной эмульсии при различном содержании воды К (K₁=0%, К₂=10%, К₃=20%, К₄=30%, К₅=40%, К₆=50%). По кривым tgδ(f) для каждой эмульсии были определены частоты f_m, соответствующие максимальным значениям тангенса угла диэлектрических потерь tgδ_m. По полученным данным построена зависимость f_m(K) (фиг.2). По зависимости f_m(K) определили Ф=24%. После отслоения 24% воды к общему объему эмульсии заново исследовали зависимость tgδ(f), определили f_m1=18 МГц и подобрали эффективную частоту воздействия f_в1 из условия f_в1=f_m1=18 МГц.

Данное изобретение позволяет в промысловых условиях воздействием электромагнитного поля эффективно разрушить водонефтяные эмульсии и контролировать эффективность разрушения с учетом изменяющихся свойств эмульсий.

Способ обезвоживания водонефтяных эмульсий воздействием электромагнитного поля, включающий определение тангенса угла диэлектрических потерь tgδ(f) для эмульсии, определение частоты f_m, соответствующей максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь, воздействие на эмульсию высокочастотным электромагнитным полем, отличающийся тем, что определяют частоты f₁, f₂ из соотношения:
tgδ(f₂,f₁)=0,7tgδ_m,
где tgδ - тангенс угла диэлектрических потерь для эмульсии,
tgδ_m - максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии,
f₁, f₂ - частоты электромагнитного поля, при которых tgδ=0,7tgδ_m,
затем воздействуют на данную эмульсию электромагнитным полем с частотой f_в, выбранной из условия f_в=f_m, а для контроля эффективности воздействия электромагнитного поля строят зависимость частоты f_m, соответствующей максимальному значению тангенса угла диэлектрических потерь для эмульсии, от концентрации воды К в эмульсии, причем по кривой f_m(K) определяют то количество воды Ф, после отслоения которой будет выполняться условие f_m1>f₂, затем после отслоения воды в количестве Ф подбирают другую частоту воздействия f_в1 из условия f_m1=f_в1.

Изобретение относится к установкам для промысловой очистки сернистых нефтей от сероводорода и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. .

Повышение качества нефти в результате комбинированной ультразвуковой и сверхвысокочастотной обработки // 2361901

Изобретение относится к области нефтепереработки и получения нефтяных фракций, и, в частности, касается способов реформинга для повышения качества нефти за счет преобразования высококипящих компонентов в нижекипящие продукты при помощи ультразвука.

Модульная свч-установка для обезвоживания и обессоливания нефти // 2338775

Изобретение относится к СВЧ-обработке жидкостей и может быть использовано для оперативного обезвоживания нефтяной эмульсии, что необходимо нефтедобывающим организациям, МЧС при ликвидации разливов нефти, в авиационной и военной технике.

Устройство для обезвоживания углеводородной жидкости // 2326932

Изобретение относится к технике разрушения водоуглеводородных эмульсий и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности в процессах обезвоживания нефти и нефтепродуктов.

Способ утилизации нефтешламов // 2326155

Изобретение относится к способу утилизации нефтешламов, включающему их смешивание с углеводородом, с последующей сепарацией продуктов смешивания на фракции, и характеризуется тем, что в качестве углеводорода используют магнитную жидкость, представляющую коллоидную систему высокодисперсных магнитных частиц, стабилизированных поверхностно-активными веществами в керосине, а процесс смешивания осуществляют при массовом соотношении магнитная жидкость:нефтепродукт, содержащийся в нефтешламе, равном 0,9:1,2, разделение полученной смеси проводят в магнитном сепараторе при напряженности магнитного поля 8-12 кА/м, с расстоянием между полюсами магнитов 60 мм, в два этапа, при этом на первом этапе выделяют твердый остаток и водноуглеводородную эмульсию, которую на втором этапе разделяют на магнитную жидкость и нефтепродукт, который возвращают в сырьевые резервуары для переработки.

Устройство для магнитного обессоливания нефти // 2320702

Изобретение относится к обессоливанию нефти и может использоваться на нефтяных промыслах при подготовке товарной нефти, а также при первичной переработке нефти. .

Способ получения светлых нефтепродуктов // 2155208

Изобретение относится к способу получения светлых нефтепродуктов - бензиновых, керосиновых и дизельных фракций - переработкой малосернистых, сернистых и высокосернистых нефтей и может быть использовано в нефтехимии.

Способ получения мазута из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей // 2155205

Изобретение относится к способу получения мазута из нефтей с различным содержанием серы. .

Способ разрушения промежуточного эмульсионного слоя // 2154089

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к области подготовки нефти, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих предприятиях при подготовке нефти к переработке.

Способ получения мазута из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей // 2154087

Изобретение относится к способам получения мазута из нефтей с различным содержанием серы. .

Способ термического обезвоживания нефтепродуктов и устройство для его осуществления // 2414501

Изобретение относится к энергосберегающим и экологически безопасным технологиям и устройствам нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при переработке и транспортировке нефтепродуктов

Способ разрушения водонефтяной эмульсии в емкости // 2415902

Изобретение относится к технике разрушения водонефтяных эмульсий и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности в процессах обезвоживания нефти и нефтепродуктов

Свч-установка для обработки нефтеводяных эмульсий // 2439128

Изобретение относится к области нефтехимии

Способ обезвоживания нефти // 2449004

Изобретение относится к области подготовки нефти к переработке

Электрообессоливающая установка // 2525984

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение относится к электрообессоливающей установке, состоящей из дегазатора, рекуперационных теплообменников нагрева дегазированной нефти продуктами переработки нефти, сепаратора, электродегидраторов, оснащенных струйными насосами подачи циркулирующей дренажной воды и струйными насосами подачи балансовой дренажной воды. Установка включает три электродегидратора, сырую нефть дегазируют с получением дегазированной нефти, которую разделяют на две части, первую часть нагревают. Вторую часть с помощью струйного насоса смешивают с балансовой дренажной водой из первого электродегидратора и нагревают. Нагретые части дегазированной нефти смешивают и направляют в сепаратор, где отделяют соленую воду, а полученную частично обессоленную нефть с помощью струйных насосов смешивают с циркулирующей дренажной водой из первого электродегидратора и с балансовой дренажной водой из второго электродегидратора и направляют в первый электродегидратор, из которого выводят дренажную воду, разделяемую далее на циркулирующую и балансовую дренажную воду, а также выводят частично обессоленную нефть, которую направляют во второй электродегидратор после смешения с помощью струйных насосов с циркулирующей дренажной водой из второго электродегидратора и с балансовой дренажной водой из третьего электродегидратора. Из второго и третьего электродегидратора выводят дренажную воду, разделяемую далее на циркулирующую и балансовую дренажную воду. Из второго электодегидратора выводят частично обессоленную нефть, которую направляют в третий электродегидратор после смешения с помощью струйного насоса со смесью пресной воды и циркулирующей дренажной воды из третьего электродегидратора. Технический результат - снижение металлоемкости оборудования, сокращение потребления электроэнергии, уменьшение расхода пресной воды, удаление из нефти растворенного кислорода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Способ подготовки нефти к переработке // 2530030

Изобретение относится к способам подготовки нефти к переработке в условиях НПЗ и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа, включающего дегазацию сырой нефти, разделение ее на две части, нагрев первой части до температуры, близкой к температуре электрообессоливания и обезвоживания, за счет охлаждения легких продуктов (бензинов, керосинов) до температуры транспортировки. Вторую часть дегазированной нефти смешивают с дренажной водой первой ступени, нагревают остальными продуктами переработки нефти до температуры, обеспечивающей равенство температуры нагретой дегазированной нефти температуре электрообессоливания и обезвоживания после смешения первой и второй ее частей. Нагретую дегазированную нефть подвергают сепарации с получением обезвоженной нефти, которую затем подвергают многоступенчатому электрообессоливанию и обезвоживанию с получением подготовленной нефти и дренажной воды первой ступени. Технический результат - сокращение потребления электроэнергии и снижение металлоемкости оборудования, уменьшение расхода пресной воды и количества водных стоков, снижение скорости коррозии оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Установка атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти // 2535665

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к установке атмосферной вакуумной трубчатки для подготовки и первичной переработки нефти. Предлагаемая установка содержит соединенные между собой технологическими трубопроводами блок электрообессаливания, включающий группы теплообменников и четыре электрогидратора, блок предварительного испарения бензина, включающий отбензинивающую колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок атмосферной перегонки, включающий атмосферную колонну, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, блок стабилизации бензина, включающий стабилизирующую колонну, насос, рефлюксную емкость и холодильник-конденсатор, кроме того, установка содержит насос подачи сырой нефти, отпарные колонны, трубчатые печи, колонну вакуумной перегонки, рефлюксную емкость, холодильник-конденсатор, пароэжекторный насос, шестую группу теплообменников и концевые холодильники. При этом блок электрообессаливания дополнительно содержит две группы теплообменников, а блок предварительного испарения бензина и блок атмосферной перегонки дополнительно содержат компрессор и редукторный дроссель, при этом компрессор блока предварительного испарения бензина установлен между отбензинивающей колонной и седьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, редукторный дроссель блока предварительного испарения бензина установлен между холодильником-конденсатором и седьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, компрессор блока атмосферной перегонки установлен между атмосферной колонной и восьмой группой теплообменников блока электрообессаливания, а редукторный дроссель блока атмосферной перегонки установлен между холодильником-конденсатором и восьмой группой теплообменников блока электрообессаливания. Заявленная установка обеспечивает использование рекуперативной теплоты отходящих газов после отбензинивающей колонны блока предварительного испарения бензина и атмосферной колонны блока атмосферной перегонки в рабочем цикле установки, минимизируя при этом температурный напор между холодными и горячими потоками в установке путем увеличения поверхности теплообмена, уменьшение количества подводимой энергии к трубчатым печам с целью экономии первичных энергоресурсов, уменьшение давления в отбензинивающей и атмосферной колоннах. 1 ил.

Способ разрушения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия // 2535793

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам обезвоживания нефти. Изобретение касается способа разрушения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающего процесс обработки эмульсии деэмульгатором, ультразвуком и процесс отстаивания, при этом предварительно определяется оптимальный уровень удельной акустической мощности ультразвука, позволяющий достичь минимальной доли воды в нефти, а отстаивание эмульсии осуществляют в процессе обработки ультразвуком. Технический результат - способ позволяет в 2-4 раза сократить время отстаивания и капитальные затраты на обезвоживание нефти. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Способ обезвоживания водонефтяной эмульсии // 2536583

Изобретение относится к области обработки нефтепродуктов. Изобретение касается способа обезвоживания водонефтяной эмульсии с использованием сверхвысокочастотной (СВЧ) энергии, подающейся через волновод, выполненный в виде металлической трубы, и системы коалесценторов, в волноводы подают помимо СВЧ энергии в диапазоне от 100 МГц до 3000 МГц и с плотностью потока мощности от 50 до 200 Вт/см2, ультразвуковую (УЗ) энергию, интенсивностью от 1 до 10 Вт/см2 и с частотой от 300 кГц до 2000 кГц, а в коалесценторах используют УЗ энергию, интенсивностью от 0,8 до 1,2 Вт/см2 и частотой от 18 до 40 кГц. Технический результат - эффективное удаление из нефти воды и твердых примесей в потоке при минимальных затратах энергии. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Способ обезвоживания углеводородного сырья и устройство для его осуществления // 2539653

Группа изобретений относится к нефтедобыче и нефтепереработке. Изобретение касается способа обезвоживания углеводородного сырья, включающего высокочастотную магнитную обработку углеводородного сырья сигналом в формируемом им импульсном магнитном поле. Импульсное магнитное поле формируют вдоль вектора поступательного движения потока. Управление процессом обработки углеводородного сырья осуществляют путем изменения частоты и амплитуды импульсов в зависимости от степени обводненности углеводородного сырья. Изобретение также касается устройства для обезвоживания углеводородного сырья, содержащего индуктор, генератор импульсов и анализатор с чувствительным элементом для определения обводненности углеводородного сырья. Технический результат - повышение качества добываемого углеводородного сырья и эффективности его обезвоживания при минимальных энергетических, временных и аппаратных затратах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.