Установка для предварительного обезвоживания высокообводненной нефти с очисткой пластовой воды

Установка для предварительного обезвоживания высокообводненной нефти с очисткой пластовой воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

5114 В 01 Р 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4185529/23-26 (22) 22 ° 01.87 (46) 07.02.89. Бюл. № 5 (71) Казанский инженерно-. строительный институт (72) А.Б.Адельшин, А. В.Sycapea, А. С, Селюгин, И.В. Саблин и Г.А.Апенькин (53) 66.066.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1204574, кл. В 01 D 17/02, 1984 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВЫСО КООБВОДНЕННОЙ НЕФТИ С ОЧИСТКОЙ ППАСТОВОЙ ВОДЫ ,(57) Изобретение относится к установке дпя предварительного обезвоживания высокообводненной. нефти с очисткой ппастовой воды и может быть использовано на нефтепромыслах. Целью изобретения является повьппение степени обезвоживания нефти и очистки

„„Я0„„1456178 А1 ппастовой воды, Установка включает гндроциклон 1 для предварительной обработки нефти, горизонтапьный отстойник с нефтесборниками, разделенный на входной отсек(0) 7 с распределителем (P) 8 и отводящим патрубком {П) 9 и выходной О 10 с перфорированными трубчатыми горизонтальными

Р 11 и сборником воды 12. Для повышения степени обезвоживания нефти и очистки отделяемой ппастовой воды параллельно Р 11 выходного О установлен второй P 13 с размещением их соответственно на расстоянии от верха отстойника, равном 0,2-0,25 и 0,10,15 его диаметра, причем первый

P !1 соединен с нижним отводящим

П 4 гидроциклона, а второй — с отво" дящим П 9 входного О, при этом P 8 входного О соединен с верхним отводящим П 3 гидроциклона. 1 з.п. ф"лы, 1 ил.

1456178

Изобретение относится к разделению несмжпивающнхся жидкостей (эмуль сий), в частности к обезвоживанию нефти, и может быть использовано на нефтепромыслах для предварительной подготовки высокообводненных нефтей и для одновременной очистки отделенных пластовых вод.

Цель изобретения — повышение степени обезвоживания нефти и очистки отделяемой ппастовой воды, мая

На чертеже изображена предлагаеустановка.

Установка содержит напорный гидро-15 циклон 1 для предварительной обработки нефти с подводящим 2 и отводящими верхним 3 и нижним 4 патрубками и напорный горизонтальный отстойник 5, 20 разделенный вертикальной перегородкой 6 на входной отсек 7 с перфорированным трубчатым распределителем

8 и отводящим патрубком 9 и выходной отсек 10. Последний снабжен перфорированными трубчатыми горизонтальными распределителем 11 и сборником 12 очищенной воды, р асположенными вдоль длины отсека на его противоположных концах. В выходном отсеке

10 параллельно распределителю 11 установлен второй трубчатый перфорированный распределитель 13, Распределители 11 и 13 размещены соответст-. венно от верха отстойника на расстояВ выходном отсеке 10 перегородками

l4 и 15 выделен отсек 16 окончательного отстаивания.

Отстойник 5 снабжен в верхней части нефтесборниками 17-19 и внизу патрубками 20-22 для отвода осадка.

Верхний отводящий патрубок 3 гидроциклона 1 трубопроводом 23 соединен с распределителем 8, установленным в

45 нижней части входного отсека 7. Отводящий патрубок 9 входного отсека 7 трубопроводом 24 соединен с вторым распределителем 13 выходного отсека

10. Нижний отводящий патрубок 4 гид" роциклона l трубопроводом 25 соединен с первым распределителем 11. Отверстия распределителей 8, 11,.и 13 выполнены со стороны верха отстойника. Оптимальное соотношение объемов входного и выходного отсеков отстойника со ст авля ет 1: 4- 1: 5.

Установка работает следукп им обРР" з ом. нии 0,2-0,25 и 0,1-0,15 его диаметра, 35

Высокообводненная нефть, содержа" щая 75-80% воды, с газовым фактором до 10 м /т, обработанная деэмульгатором, под избыточным давлением при

14-30 С поступает в напорный гидроциклон 1 через подводящий патрубок 2.

В поле центробежных сил гидроциклона разрушаются бронирукаще ободочки на каплях эмульгированной воды, происходит предварительное разделение эмульсии на нефть и воду. Верхний слив гидроциклона — частично обезвоженная нефть, содержащая 25-27% воды, из верхнего отводящего патрубка

3 гидроциклона 1 через трубопровод

23 и распределитель 8 подается в слой воды во входной отсек 7, где в поле гравитационных снл завершается процесс обезвоживания нефти. Обезноженная нефть, содержащая 10% воды, удаляется через нефтесборник 17. Отде" ленная в отсеке 7 загрязненная вода, содержащая 3-4% (30000-40000 мг/л) нефти, через патрубок 9, трубопровод

24 и распределитель 13 поступает выше границы раздела фаз нефть - вода на отстаивание в выходной отсек 10 отстойника 5.

Нижний слив гндроциклона — з агрязнеиная нефтью пластовая вода, содержащая 3000-4000 мг/л нефти, из нижнего отводящего патрубка 4 гидроциклона 1 через трубопровод 25 и распределитель 11 поступает ниже границы раздела фаз нефть - вода также на отстаивание в отсек 10.

Всплывшая в выходном отсеке 10 нефть удаляется через нефтесборники 18 и 19. Осадок периодически удаляется из отстойника через патрубки 20-22.

Отстоявшаяся вода, перетекая под перегородкой 14 и над перегородкой 15, подвергается в отсеке 16 окончательному отстаиванию. Очищенная вода, содержащая 60 мг/л нефти и 50 мг/л механических примесей, под напором через сборник 12 отводится в систему эаводнения

Выбор расстояния, на котором должны быть расположены распределители эмульсии из нижнего слива гидроциклона и загрязненной воды иэ входного отсека, обусловлен колебанием начального содержания воды в обезвоживае-, мой нефти. Так, при содержании в нефти 75% воды. граница раздела фаз в выходном отсеке перемещается вниз

1456178

Кроме того, расположение первого распределителя в выходном отсеке отстойника на расстоянии от его верха, равном 0,2-0,25 его диаметра, обеспечивает расположение распределителя ниже границы раздела фаэ нефть — вода, что приводит к достаточно полному и умеренному перемешиванию границы раздела фаз и соответственно к предотвращению образования промежуточ-, ного эмульсионного слоя, интенсивной межкапельной коалесценции, улучшению условий перехода всплывающих капель нефти через границу раздела фаз за счет разрушения на границе адсорбционных пленок. Все это в конечном итоге также приводит к повышению степени очистки ппастовой воды.

Таким образом, предлагаемая установка по сравнению с известной позволяет повысить степень обезвоживания нефти и очистки йпастовой воды, в частности снизить содержание воды в обезвоженной нефти в 2,5-2,7 раза, снизить содержание нефти в очищенной воде в 15-35 раз, а механических примесей в 2-3 раза.

Формул а из обр ет ения

1. Установка для предварительного обезвоживания высокообводненной нефти с очисткой ппастовой воды, включа щая гидроциклон для предварительной обработки нефти с подводящим и отводя" шими верхним и нижним патрубками, отстойник, разделенный перегородкой на входной отсек с отводящим патрубком и выходной отсек с перфорированными трубчатыми горизонтальными распределителем и сборником воды, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения степени обезвоживания нефти и очистки отделяемой пластовой воды, выходной отсек снабжен дополнительным распределителем, установлен ным параллельно распределителю выходного отсека и соединенным с отводящим патрубком входного отсека, при этом распределитель выходного отсека и дополнительный распредели" тель размещены на расстоянии от верха отстойника, равном соответственно

0,2-0,25 и 0,1-0,15 его диаметра, распределитель выходного отсека соединен с нижним отводящим патрубком гидроциклона, а входной отсек снабжен распределителем, соединенным с верхним отводящим патрубком гидро" циклона.

Благодаря расположению распределителей выходного отсека вблизи его верха эмульсия из нижнего слива гидроциклона и загрязненная вода из входного отсека отстойника направляются вверх, отражаются от корпуса и равномерно распределяются по сечению выходного отсека. Такая структура потоков . способствует интенсивному столкновению нефтяных частиц, деформации и разрушению их бронирующих оболочек, слиянию (коапесценции) частиц, что повышает степень очистки . пластовой воды.,и распределители 13 и 11 должны быть уст ановлены соот вет ств енно на р асстоянии от верха отстойника 0,15 и

0,25 его диаметра. При содержании

80 воды в обеэвоживаемой нефти распределители 13 и:11 должны быть установлены от верха отстойника, равном 0,1 и 0,2 его диаметра соответственно.

Испытания предлагаемой установки !О при соотношении объемов входного и выходного отсеков отстойника ll3 показывают, что возрастает время отстаивания во входном отсеке, что позволяет уменьшить обводненность нефти до 15

5-7 ° Однако при этом сокращается время отстаивания в выходном отсеке, что приводит к увеличению концентрации нефти до 200-500 мг/л, а механических примесей до 100-200 мг/л в воде и 20 делает воду непригодной к использованию в системе поддержаний пластового давления.

При соотношении объемов отсеков

1:6 сокращается время отстаивания во входном отсеке, что приводит к росту обводненности нефти до 15-20 .

Увеличение времени отстаивания в выходном отсеке позволяет снизить содержание нефти до 40 мг/л, механичес- 30 ких примесей до 20 мг/л в очищенной воде, т.е. повышение степени очистки воды незначительно по сравнению с соотношением объемов 1:4-1:5, которое дает содержание нефти в очищенной 35 воде 60 мг/л и механических примесей

50 мг/л, кроме того, такая степень очистки не требуется для системы заводнения.

Дополнительное отстаивание частично обезвоженной в гидроциклоне нефти во входном отсеке отстойника способствует повышению степени ее обезвоживания.

Составитель О. Колякина

Техред JI.Îëèéíûê

Корректор C. ЧеРни

Редактор М.Бланар

Заказ 7482/8 Тирам 600 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1456178

2. Установка по п.1, о т л и ч а обьемов входного и выходного отсеков ю щ а я с я тем, что соотнощение отстойника составляет 1:4-1:5.