Способ обезвоживания нефти

 

бкбл v

О П И С А И И Е (и>в71воа

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сотов Советских

Социалистических

Респуьлик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.02.75 (21) 2105034/04 с присоединением заявки № (51) М. Кл, С 10G 33/00 (23) Приоритет

1асудеретееннмй кемнтет

Сеаата Мнннетрее СССР ее делам нзебретеннй а еткрмтнй (43) Опублнковано05.09.77.Бюллетень ¹33 (4$) Дата опубликования описания 13.10.77 (5З) УЙК 665. .622 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Бепнцын, И. А. Гапанин, А. И. Гриценко, А. Т. Горбунов, E. H. Ивакин, А. Н. Коцонис н В. И. Мурин (Т1) Заявитель

Всесоюзный нефтегазовый научнъ-исспедовательскнй институт (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ

Иэобретенне относится к подготовке нефти к переработке, в частности к способам обезвоживания нефти.

Известны способы обезвоживания нефти путем .отстаивання, центрифугирования, химической обработки ипи эпектрообработкн 11);

Недостатками таких способов явпяются спожность технологического оформнениа, а также нспопьзованне дорогих деэмупьгатор ов. 10

Известен также способ первичной подготовки нефти, который вкпючает ее обезвоживание, закпючающийся в том, что в нефть вводят газ, выделенный на первых ступенях сепарации,и нефте-газовую смесь пода- 5 от под спой воды, получая частично обезвоженную и оЬессопенную нефть (21.

Недостатком этого способа явпяется, спожность технопогии иэ-за г,рнменения повышенных температур н деэмуньгаторов. .аф

С целью упрошення техног,огни процес са контактирование нефти с газом осушествпяют в усповнях гндратообразовання с поспедутошнм отдепеннем воды в виде гидратов. .5

В качестве газа-гндратообразоватепя нспопьзуют, например, метан, двуокись углерода, этан, а также попутный нефтяной газ, сероводород и др.

Способ может быть испопьзован дпя разрушения обводненных нефтяных эмупьсий как прямого, так н обратного типа.

Принципнапьная схема осушествпення способа состоит в спедуюшем. Водонефтяная эмульсия с известными параметрами содержанием нефти, газа н воды, начапьными давпением и температурой) поступает в теппообменннк, где созцаются условия дпя образования крнстацпогидрата. В завнсимоотн от исходных данных эмупьсии газ-гидратообразоватепь вводят по мере движения смеси по теппообменннку ипн перед теппообменннком. Поспедний обеспечивает отвод теппа прн охпажденин рабочей смеси, а также при образовании гидрата. Образовавшаяся смесь нефти с гидратом поступает в раздепнтецьную емкость, где происходит оса и-денне и спиц анне и опучен ног о крис тап л огндрата. Деэмупьгнрованная нефть направпяется

571503

11НИИПИ Заказ 3200/1 7 Тираж 651 Подписн ое

Филиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 в трапные установки, где подвергается дальнейшей обработке.

Количество газа-гидратообразовагеп определяется из формулы гидрата и пН>0, где М -чиспо молей газа-гидратообраэо- 5

serena, n -чиспо мопей воды, известное для каждого газа-гидратообразоватепя. Применитепьно к предлагаемому способу оно опредепяегся, исходя иэ количества водонефтяной эмупьсии, соотношения в ней неФти и воды, & также испопьзуемого газагидратообразовагепя, т. е. его формупы.

Исходя из условий гидратообразования при известном давлении в потоке водонеф гяной эмупьсии, определяют температуру гидратообразования, по которой рассчитывают теппообменную аппаратуру. Количество теппа, которое необходимо отвести от системы, определяется суммой копичества теппа, требуемого дпя охпаждения смеси, и количества теппа, выделившегося-при образовании гидрата.

Исходя иэ принятых параметров нефти, температура начала гидратообраэования при Р=10 ат для разпичных газов сле25 дующая: СО2 0 С; Нф22 С; природный газ с плотностью 60,7 4,5 С; природный гаэ с плотностью hl,0 9,1 С.

Ф

Наничие . сопей в эмупьсии понижает температуру начапа гидратообразования. На30 пример, содержание в воде 0,57 хлористого натрия понижает температуру начапа гидратообразования на 0,5 С: Дб - на 1 С; о о

2Ъ-на 2,3 С; 3% - на 3,9 С.

Испопьзование раэпичных газов-гидрато35 образоватепей обусповпено их возможностью образовывать гидрат. Выбор того ипи иного газа дпя. каждого конкретного спучая осушествпяется технико-экономической.оценкой. Например, дпя нефтей, содер10 жаших киспые газы, наиболее эффективен по высоким температурам начапа гидратообразования сероводород при напичии очистных сооружений от него, Дпя нефтей, не

45 содержащих кислых газов, гаэ-гидратообразоватепь ипи смесь этих газов выбирается, исходя из экономических соображений. При напичии в нефти попутного газа поспедний можно испопьзовать в качестве газа-гидрато обр аз ова тепя.

Пример 1. Давление в потоке водо нефтяной эмупьсии 15 ат. В качестве газа.гидрагообразоватепя применяют нефтяноп попутный газ с плотностью 1,0 г/смв.

По диаграмме гетерогенного равновесия температура начапа гидратообразования при давлении 15 аг составпяет 12 С, при

O давпении 10 ат - 9 С„при 25 аг - 15 С.

Эмульсия разделяется и -за разрушения бронируюших обопочек воды при образовании гидрата и поспедуюшего его спипания и разделительной емкости. На основании проведенных .паборагорных экспериментов по разрушению эмупьсий заданных составов количество деэмульгированной нефти составляет 98-100%. Раэгаэирование нефти производят в трапных установках обычного типа. При этом полученный при дегаэации газ может быть снова использован для образования гидрата.

Пример 2. В качестве газа-гидратообраэователя применяют двуокись углерода.

Состав исспедуемой эмупьсии (в вес.7): вода 43,7, нефть 56,3. Вязкость нефти 6,9 спз. Параметры деэмупьсации: давление

36 ат, температура 6 С.

Копичество деэмупьгированной воды, определенное на основе материапьного баланса состава эмупьсии при образовании и поспе разпожения, составпяет 99,73%, остаточной воды О,27%.

Пример 3. В качестве газа-гидратообразователя используют метан. Состав исспедуемой эмупьсии (в вес.%): вода 15, нефть 85. Вязкость нефти 15 спз. Параметр ры деэмупьсации: давпение 50 ат, темпера1©С.

Количество деэмульгированной воды составпяег 99,62%, остаточной воды 0,38%.

Преимуществами способа являются прос тога технологии, применение стандартного оборудования, возмсакность использования широкогодиапазона..газов, отсутствие дорогих деэмупьгаторов, разрушение .эмульсий различных типа, и состава.

Формупа иэобре гения

Способ обезвоживания нефти, вкпючающий контактирование ее с газом с последующим отдепением воды, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, контактирование осуществляют в усповиях гидратообраэования с отдедением воды в виде гидратов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. П. Тронов.Разрушение эмупьсий при добыче нефти, М., Недра, 1974.

2. Авторское свидетельство % 362043, кп. С 10 Ф 33/00, 1973.