Система сбора и подготовки нефти
Владельцы патента RU 2412739:
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к системам сбора и подготовки нефти. Система включает трубопроводы, дожимные насосные станции с регуляторами давления сепарации, установку подготовки нефти со ступенью предварительного сброса воды, нагревателем с температурным датчиком нагрева нефти, сепаратором горячей ступени сепарации, ступенью глубокого обезвоживания и обессоливания, буферно-сепарационной емкостью и линией отвода нефтяного газа. Линия отвода нефтяного газа связана с сепаратором горячей ступени сепарации и соединена с камерой сгорания нагревателя. Температурный датчик нагрева нефти нагревателя функционально связан с регуляторами давления сепарации на дожимных насосных станциях. Линия отвода нефтяного газа также связана с буферно-сепарационной емкостью. Предлагаемая система позволяет обеспечить установку подготовки нефти собственным топливным газом, утилизировать весь объем нефтяного газа, выделившегося на установке подготовки нефти, в качестве топлива для нагрева нефти и исключить факел. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к системам сбора и подготовки нефти.
Известна схема совмещенной технологии сбора, сепарации и обезвоживания нефти, включающая скважины, групповые замерные установки, установку подготовки нефти с сепараторами первой и концевой ступенями сепарации, ступенью предварительного сброса воды и ступенью глубокого термохимического обезвоживания и обессоливания нефти (Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. - М.: Недра, 1977, С.14).
Недостатками известной схемы являются недостаточная степень обессоливания нефти, большой расход пресной воды, высокая температура товарной нефти на выходе из установки, отсутствие системы утилизации нефтяного газа.
Ближайшим техническим решением является «Система комплексной подготовки высокосернистой продукции скважин» (см. патент RU 2175740, МПК 7 F17D 3/14, опубл. БИ №31 от 10.11.2001 г.), состоящая 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.
Недостатками данной системы являются сложность эксплуатации установки утилизации газа и необходимость снабжения установки подготовки нефти топливным газом со стороны, что требует наличия дополнительного газопровода.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются обеспечение установки подготовки нефти собственным топливным газом в условиях, когда с дожимных насосных станций поступает практически полностью отсепарированная продукция скважин, что позволит исключить дополнительный газопровод топливного газа; утилизация всего объема нефтяного газа, выделившегося на установке подготовки нефти, в качестве топлива для нагрева нефти и исключение факела при условии, что после концевой ступени сепарации нефть соответствует товарной кондиции по показателю «давление насыщенных паров».
Технические задачи решаются системой сбора и подготовки нефти, включающей трубопроводы, дожимные насосные станции с регуляторами давления сепарации, установку подготовки нефти со ступенью предварительного сброса воды, нагревателем с температурным датчиком нагрева нефти, сепаратором горячей ступени сепарации, ступенью глубокого обезвоживания и обессоливания, буферно-сепарационной емкостью и линией отвода нефтяного газа.
Новым является то, что линия отвода нефтяного газа связана с сепаратором горячей ступени сепарации и соединена с камерой сгорания нагревателя, причем температурный датчик нагрева нефти нагревателя технологически связан с регуляторами давления сепарации на дожимных насосных станциях.
Новым является также то, что линия отвода нефтяного газа также соединена и с буферно-сепарационной емкостью.
На чертеже представлена схема системы сбора и подготовки нефти.
Система сбора и подготовки нефти включает дожимные насосные станции 1 с регуляторами давления сепарации 1', нефтепровод 2 и установку подготовки нефти. Установка подготовки нефти состоит из теплообменника 3, отстойника предварительного сброса воды 4, нагревателя 5 с температурным датчиком нагрева нефти 5', сепаратора горячей ступени сепарации 6, сырьевого насоса 7, отстойника обезвоживания 8, электрода-гидратора 9, буферно-сепарационной емкости 10 (концевая ступень сепарации), линии отвода нефтяного газа 11 с газосепаратором 12 и насоса откачки 13.
Система сбора и подготовки нефти работает следующим образом.
Газоводонефтяная продукция скважин I поступает на дожимные насосные станции 1 с регуляторами давления сепарации 1', где осуществляется сепарация нефти от основного количества попутного нефтяного газа II.
С дожимных насосных станций 1 практически полностью дегазированная водонефтяная эмульсия откачивается по нефтепроводу 2 на установку подготовки нефти. Водонефтяная эмульсия проходит теплообменник 3 и поступает в отстойник предварительного сброса воды 4, где происходит отделение свободной пластовой воды от нефти. Предварительно обезвоженная нефть после отстойника предварительного сброса воды 4 поступает в нагреватель 5 с температурным датчиком нагрева нефти 5' и далее на ступень горячей сепарации в сепаратор 6.
Нефтяной газ, выделившийся в сепараторе горячей ступени сепарации 6, по линии отвода нефтяного газа 11 поступает через газосепаратор 12 в качестве топлива в нагреватель 5. Потребное количество нефтяного газа, выделившегося в сепараторе горячей ступени сепарации 6, необходимое для нагрева нефти в нагревателе 5, регулируется с помощью давления сепарации на дожимных насосных станциях 1. В сепараторе горячей ступени сепарации 6 выделяется ровно такое количество нефтяного газа, сколько его необходимо для нагрева нефти в нагревателе 5, и исключается образование избытка газа. Например, для повышения температуры нагрева нефти в нагревателе 5, которая контролируется температурным датчиком 5', повышается давление сепарации на дожимных насосных станциях 1 с помощью регуляторов давления 1', что увеличивает остаточное содержание газа в нефти, и в сепараторе горячей ступени сепарации 6 выделяется большее количество нефтяного газа, который используется в качестве топлива в нагревателе 5 для нагрева нефти, и наоборот, для снижения температуры нагрева нефти в нагревателе 5 снижается давление сепарации на дожимных насосных станциях 1.
Из сепаратора 6 нагретая предварительно обезвоженная нефть откачивается насосом 7, на прием которого подается реагент-деэмульгатор III, в отстойник обезвоживания 8, где происходит отделение воды от нефти. Вода V, отделившаяся в отстойнике предварительного сброса воды 4 и отстойнике обезвоживания 8, поступает на очистные сооружения (не показаны). Обезвоженная нефть из отстойника обезвоживания 8 поступает в электродегидратор 9, на входе которого подается пресная вода IV. В электродегидраторе 9 происходит обессоливание нефти. Вода, отделившаяся в электродегидраторе 9, поступает на вход отстойника предварительного сброса воды 4. После электродегидратора 9 обезвоженная и обессоленная нефть охлаждается в теплообменнике 3 и поступает на концевую ступень сепарации в буферно-сепарационную емкость 10. Нефтяной газ с буферно-сепарационной емкости 10 сбрасывается на факел.
Возможна работа установки подготовки нефти, когда горячая (сепаратор горячей ступени сепарации 6) и концевая (буферно-сепарационная емкость 10) ступени сепарации связаны общей линией отвода газа 11, при этом весь объем выделившегося на установке подготовки нефти нефтяного газа утилизируется в качестве топлива в нагревателе 5, что исключает сброс газа с концевой ступени сепарации на факел. При этом в сепараторе горячей ступени сепарации 6 и буферно-сепарационной емкости 10 давление должно быть минимальным (не более 0,5 кгс/см2), чтобы обеспечить соответствие нефти товарной кондиции по показателю «давление насыщенных паров» (согласно ГОСТ Р 51858 - не более 500 мм рт.ст.), но достаточным для подачи выделившегося нефтяного газа в качестве топлива в нагреватель 5.
Из буферно-сепарационной емкости 10 товарная нефть VI откачивается насосом 13 потребителю.
Предлагаемая система сбора и подготовки нефти имеет следующие преимущества:
обеспечение установки подготовки нефти собственным топливным газом в условиях, когда с дожимных насосных станций поступает практически полностью отсепарированная продукция скважин, что позволит исключить дополнительный газопровод топливного газа; утилизация всего объема нефтяного газа, выделившегося на установке подготовки нефти, в качестве топлива для нагрева нефти и исключение факела при условии, что после концевой ступени сепарации нефть соответствует товарной кондиции по показателю «давление насыщенных паров».
1. Система сбора и подготовки нефти, включающая трубопроводы, дожимные насосные станции с регуляторами давления сепарации, установку подготовки нефти со ступенью предварительного сброса воды, нагревателем с температурным датчиком нагрева нефти, сепаратором горячей ступени сепарации, ступенью глубокого обезвоживания и обессоливания, буферно-сепарационной емкостью и линией отвода нефтяного газа, отличающаяся тем, что линия отвода нефтяного газа связана с сепаратором горячей ступени сепарации и соединена с камерой сгорания нагревателя, причем температурный датчик нагрева нефти нагревателя технологически связан с регуляторами давления сепарации на дожимных насосных станциях.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что линия отвода нефтяного газа также связана и с буферно-сепарационной емкостью.
