Отстойник для подготовки нефти

Отстойник для подготовки нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к отстойникам для подготовки нефти и может использоваться при подготовке нефти на промыслах. Целью изобретения является интенсификация процесса отделения воды от нефти. Отстойник для подготовки нефти содержит горизонтальную емкость 1, патрубок 2 для ввода нефтяной эмульсии, горизонтальный коллектор 3 с инжекторами 4 и 5, вертикальную перегородку 6, верхняя кромка которой находится на уровне горизонтальной оси емкости 1 и нижняя кромка - вьше нижней образующей емкости 1, горизонтальную трубку 7 с продольными окнами на верхней образующей, установленную в верхней зоне поперек продольной оси емкости 1, патрубок 8, горизонтальную трубку 9 с продольными окнами на нижней образующей, установленную в нижней зоне поперек продольной оси емкости, патрубок 10. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. Ё (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1413001

А1 ар 4 В 01 D 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4 189102/23-26 (22) 11. 12.86 .(46) 23.07.88 Бюл. N 27 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Ф.Ф.Хамидуллин, В.П.Тронов, P.Ô.Õàìèäóëëèí, Т.M.Çàðèïîâ и И.Н.Дияров (53) 66.066.6(088.8) (56) Байков Н.M. и др. Сбор, транспорт и подготовка нефти. — М.: Недра, 1975, с,195. (54) ОТСТОЙНИК ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ (57) Изобретение относится к отстойникам для подготовки нефти и может использоваться при подготовке нефти на промыслах. Целью изобретения является интенсификация процесса ото

v ф, — Э деления воды от нефти. Отстойник для подготовки нефти содержит горизонтальную емкость 1, патрубок 2 для ввода нефтяной эмульсии, горизонтальный коллектор 3 с инжекторами 4 и 5, вертикальную перегородку 6, верхняя кромка которой находится на уровне горизонтальной оси емкости 1 и нижняя кромка — вьппе нижней образующей емкости 1, горизонтальную трубку 7 с продольными окнами на верхней образующей, установленную в верхней зоне поперек продольной оси емкости 1, патрубок 8, горизонтальную трубку 9 с продольными окнами на нижней образующей, установленную в нижней зоне поперек продольной оси емкости, патрубок

10. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1411001

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания и обессоливания нефти. 5

Цель изобретения — интенсификация процесса отделения воды от нефти.

На фиг ° 1 изображен отстойник,общий вид; на фиг.2 — то же, горизон- 10 тальный разрез; на фиг.3 — сечение

А-A на фиг.1.

Отстойник для подготовки нефти содержит горизонтальную емкость 1, патрубок 2 для ввода нефтяной эмуль- 15 сии, горизонтальный коллектор 3 с инжекторами 4 и 5, расположенными напротив отверстий, выполненных на боковых и нижних образующих. коллектора, вертикальную перегородку 6, 20 верхняя кромка которой находится на уровне горизонтальной оси емкости 1, а нижняя кромка — выше нижней образующей емкости 1, горизонтальную трубу 7 с продольными окна- 25 ми на верхней образующей, установленную в верхней зоне поперек про( долькой оси емкости 1, патрубок 8, горизонтальную трубу 9 с продольными окнами на нижней образующей, установленную в нижней зоне поперек продольной оси емкости 1 и патрубок 10.

Инжекторы 4 на боковых образующих горизонтального коллектора 3 установлены горизонтально и с углом между ними 30-45, а инжекторы 5 на нижних образующих горизонтального коллектора 3 — под углом 10-30 к горизон-! тальной плоскости и под углом 30-45 к вертикальной плоскости.

Отстойник работает следующим образом.

Обработке подвергают промысловую эмульсию девонской нефти обводненностью 85 . с содержанием солей

60000 мг/л и сульфида железа 241 мг/л, стабилизированную природными эмульгаторами (парафин, смолы, асфальтены, мех.примеси и др.) и различными физико-механическими высоковязкими

50 образованиями. Вязкость эмульсии при 20 С составляет 158 сП. Такая эмульсия является стойкой и трудноразрушаемой.

Эмульсию (500 м /ч) вместе с введенным деэмульгатором Дипроксамин

157-65М (70 г/т нефти) и теплой дренажной водой (температура 45 С, расход 13 от объема нефти) поступает в резервуар для предварительного сброса пластовой воды (не показан). Нефть с остаточным содержанием воды до

10 в количестве 300 мЗ/ч из резервуара после нагрева в теплообменниках до 50 С направляют в отстойник для подготовки нефти. Обрабатываемую нефть в емкость 1 вводят через патрубок 2 и горизонтальный коллектор

3, изготовленный из трубы диаметром

250 мм и длиной 15 м и установленный в промежуточном слое выше уровня раздела фаз на 0,5 м до оси. В емкости 1 уровень раздела фаз нефть— вода поддерживают на высоте 0,6 м с целью сброса из стойника относительно чистой воды.

Иалообводненную часть эмульсии из коллектора 3 через инжекторы 4 вводят с большой скоростью (v

3 м/с) в промежуточный слой в противоположную сторону от патрубков вы" вода нефти и воды. Инжекторы 4 изготовлены из труб диаметром 50 мм и длиной 200 мм, выходные концы которых выполнены сплющенными для более равномерно-направленного рассеивания струй вводимой эмульсии в горизонтальной плоскости промежуточного слоя. Высота живого сечения, выходного конца инжекторов равна 15 мм, длина 70 мм, За счет достаточно большой кинетической энергии струй происходит интенсивное движение и возмущение промежуточного слоя в горизонтальной плоскости, в результате чего осуществляется эффективное дробление высоковязких образований, разрушение прочных бронирующих оболочек на глобулах воды, снижение вязкости и плотности промежуточного эмульсионного слоя, интенсивное слияние, ук.рупнение и оседание капель воды на дно емкости 1.

Угол наклона инжектора 4 к боковой образующей горизонтального коллектора 3 выбирают с учетом обеспечения интенсивного возмущения промежуточного слоя по всему его сечению.

Предварительными лабораторными исследованиями установлено, что при значениях угла наклона инжекторов менее 30 к горизонтальной плоскости периферийная зона промежуточного слоя скоростного движения не получает и находится в состоянии покоя, а при значениях угла наклона более

45 остается в состоянии покоя

1411001 центральная зона промежуточного слоя.

Наиболее оптимальными значениями угла наклона являются 30-45 о

Одновременно более высокообводненная часть эмульсии с содержанием свободной водной фазы через инжекторы 5 из нижней зоны коллектора 3 с большой скоростью (v = 3 м/с) вводят непосредственно на границу раздела фаз нефть-вода. Инжекторы 5 выполнены такими же, как и инжекторы

4. Под действием кинетической энергии струй вводимой эмульсии граница раздела фаз нефть-аора приходит в интенсивное возмущение и движение.

При этом свободная водная фаза сразу переходит в объем водной подушки, разрушаются прочные бронирующие оболочки на каплях воды, капли воды сталкиваются, укрупняясь и оседают на дно емкости 1. Значения углов наклона инжекторов 5 выбирают также из условий оптимального режима возмущения и движения всей площади граничной зоны промежуточного слоя.

При значениях углов наклона инжекторов к горизонтальной плоскости менее 10 пограничная зона промежуточного слоя не получает интенсивного движения и возмущения по горжзонтали, т.е, струи эмульсии, выходящие из инжекторов, в основном проскальзывают по поверхности границы раздела фаз. При значениях углов наклона инжекторов к горизонтальной плоско- сти более 30 струи эмульсии, выходящие из инжекторов, в основном только пронизывают граничный слой в отдельных точках касания и промежуточный слой интенсивного движения и возмущения не получает. При этом происходит постепенное накопление и уплотнение промежуточного слоя.

ЗО

40

50 энергии струй вводимой эмульсии. Вве55

При значениях углов наклона инжекторов в вертикальной плоскости менее 30 периферийная зона проме>куточного слоя вблизи к границе раздела фаз интенсивного движения и возмущения не получает и находится в состоянии покоя а при значениях yrЭ о лов наклона инжекторов более 45 центральная зона промежуточного слоя вблизи к границе раздела фаз не получает интенсивного движения и возмущения и находится в состоянии покоя. При этом происходит постепенное накопление и уплотнение промежуточного слоя. Процесс отделения воды от нефти ухудшается, затем практически прекращается.

Введение обрабатываемой нефтяной эмульсии в противоположном направле- нии движению отбираемой нефти и воды, а также наличие вертикальной перегородки 6 способствуют увеличению времени движения эмульсии в емкости 1 и исключает возможность попадания нефти в водную фазу, а воды в нефтяную фазу. Нефтяная эмульсия после введения через инжекторы в промежуточный слой двигается по длине емкости 1 к ее торцовой части, где расположен патрубок 2, разворачивается в обратную сторону и направляется к нефтесборному патрубку 8.

При этом происходит отделение воды от нефти и оседание ее на дно àïïàрата.

Обезвоженная нефть с содержанием воды 0,03-0,4, проходя через верхнее сечение емкости 1 над перегородкой

6 и через верхние продольные окна нефтесборной трубы 7, отбирается через патрубок 8. Отделившаяся от нефти вода с содержанием нефти

120 мг/л и механических примесей

130 мг/л, проходя через нижнее сечение емкости 1 под перегородкой 6 и водоотборную трубу 9, отбирается через патрубок 10 и направляется для окончательной очистки.

Отстойник испытан в промысловых условиях на ступени обезвоживания.

Испытания показывают, что в предлагаемом отстойнике стойкие промежуточные слои не образуются и не накапливаются. Качество подготовленной нефти характеризуется содержанием воды 0,03-0,47. при производитель.ности отстойника 300 м /ч.

В предлагаемом отстойнике созда > ются благоприятные условия для интенсивного механического дробления и разрушения высоковязких образований и прочных бронирующих оболочек на глобулах воды с использованием высокоскоростной кинетической дение малообводненной части эмульсии с высокой скоростью через инжекторы на боковых образующих коллектора способствует интенсивному движению и возмущению промежуточного слоя и увеличению длины пути движения нефти к точке отбора из отстойника.Введение высокообводненной части эмульсии с высокой скоростью через

1411001 инжекторы на нижних образующих на поверхность раздела фаз нефть-вода способствует интенсивному движению и возмущению эмульсии на границе разде5 ла фаз и быстрому переходу и оседанию пластовой воды в объем водной подушки. За счет интенсивного движения и возмущения эмульсии в зоне ее ввода существенно изменяется 10 структура и резко снижается вязкость и плотность промежуточного слоя, Промежуточный слой становится рыхлым, капли воды, находящиеся в нем, становятся подвижными и способными к взаимному столкновению, слиянию и укрупнению, а также оседанию на дно емкости, легко преодолевая сопротивление поверхности раздела фаз нефтьвода. Одновременно значительно интенсифицируется процесс отделения и оседания механических примесей.

Предлагаемый отстойник может быть использован как на ступени предварительного обезвоживания нефти, так 25 и на ступенях глубокого обезвожива ния и обессоливания. !

Применение предлагаемого отстойника позволяет исключить образова- 0 ние и накопление стойкого промежуточного эмульсионного слон, повысить глубину обезвоживания и обессоливания нефти, т,е. снизить остаточное содержание воды с 1-5 до 0,03-0,4%.

35 повысить единичную производительность отстойного аппарата с 80 до

300 м /ч, полностью исключить накопление в амбарах, резерву-арах и емкостях ловушечных нефтей.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Отстойник для подготовки нефти, включающий емкость с патрубками для ввода эмульсии и вывода нефти и воды, горизонтальный коллектор с отверстиями по боковым и нижним образующим для ввода эмульсии и вертикальную перегородку, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса отделения воды от нефти, коллектор установлен в промежуточном слое и снабжен инжекторами, расположенными напротив отверстий и направленными в противо(положную сторону от патрубков вывода нефти и воды.

2, Отстойник по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что инжекторы напротив боковых отверстий установлены горизонтально с углом между ними 30-45 .

3. Отстойник по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что инжекторы напротив нижних отверстий установлены под углом 10-30 к горизонтальной о плоскости и под углом 30-45 к вертикальной плоскости.

Отстойник по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что инжекторы напротив боковых отверстий расположены в шахматном порядке по отношению к инжекторам напротив нижних отверстий.

1411001

4-А

НЩ>щ

Составитель О.Калякина

Редактор И.Дербак. Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3506/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4