Способ подготовки тяжелой высоковязкой нефти

Способ подготовки тяжелой высоковязкой нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах. Целью изобретения является повышение эффективности процесса подготовки тяжелой высоковязкой нефти и сокращение расходов на ее подготовку. Способ подготовки заключается в том, что в нефть подают разбавитель перед транспортом нефти до сепарационного пункта при 25°С, вводят деэмульгатор, проводят сепарацию в одну ступень, предварительный сброс воды, вывод обезвоженной нефти из напорных аппаратов, окончательную сепарацию. В качестве разбавителя используют газонасыщенную нефть при соотношении объемов 100-500 т/сут тяжелой нефти на 2000-2400 т/сут газонасыщенной. Во время транспорта поддерживают давление 2,5-6,4 МПа, и развитый турбулентный режим с RE=5<SP POS="POST">.</SP>(10<SP POS="POST">4</SP>-10<SP POS="POST">6</SP>). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В Ol D 17/00

sAg

" .М

GCYg APCTBEHHbIA КОМИТЕТ

flO ИЗСБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГККТ СССР (21) 4343756/23-26 (22) 13.11.87 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной п ром ы шл ен ности (72) С. А. Заруцкий, Н. П. Иванов и Г. Б. Соловьев (53) 66.066.6 (088.8) (56) Маринин Н. С. и др. Подготовка высоковязких нефтей на месторождениях

Крайнего Севера. М.: ОИ ВНИИОЭНГа, сер. Нефтепромысловое дело, 1983, вып. 18 (67), с. 31 — 32. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ТЯЖЕЛОЙ

ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ (57) Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах. Целью изобретения являетИзобретение относится к подготовке нефти на промыслах.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса подготовки тяжелой высоковязкой нефти и сокращение расходов на ее подготовку.

Способ заключается в том, что в нефть подают разбавитель перед транспортом нефти до сепарационного пункта при 25 С, вводят деэмульгатор, проводят сепарацию в од- . ну ступень, предварительный сброс воды, вывод обезвоженной и обессоленной нефти из напорных аппаратов, окончательную сепарацию. В качестве разбавителя используют газонасыщенную нефть при соотношении объемов 100 — 500 т/сут тяжелой нефти на

2000 — 2400 т/сут газонасыщенной. Во время транспорта поддерживают давление 2,5—

6,4 МПа, и развитый турбулентный режим с Re=5 104 — 106.

Указанные параметры процессов смешения и транспорта смеси нефтей c:ïoñîáñò„„ЯО„„1599042 А 1 ся повышение эффективности процесса подготовки тяжелой высоковязкой нефти и сокращение расходов на ее подготовку. Способ подготовки заключается в том, что в нефть подают разбавитель перед транспортом нефти до сепарационного пункта при 25 С, вводят деэмульгатор, проводят сепарацию в одну ступень, предварительный сброс воды, вывод обезвоженной и обессоленной нефти из напорных аппаратов, окончательную сепарацию. В качестве разбавителя используют газонасыщенную нефть при соотношении объемов 100—

500 т/сут тяжелой нефти на 2000-—

2400 т/сут газонасыщечной. Во время транспорта поддерживают давление 2,5 — 6,4 МПа и развитый турбулентный режим с Re=

=5 ° (104 — 106). 2 табл. вуют разрушению бронирующих оболочек, образованных естественными стабил изаторами нефтяных эмульсий на глобулах воды.

Процесс смешения тяжелой высоковязкой нефти с легкой газонасыщенной нефтью интенсифицирует процесс разрушения оболочек природных стабилизаторов за счет насы.щения оболочек как свободным газом в трубопроводе, так и растворенным газом газонасыщенной нефти и перевода природных стабилизаторов эмульсии тяжелой нефти в состоя ие молукулярной дисперсности, что значительно уменьшает силы взаимодействия между стабилизаторами. Кроме того, стабилизаторы эмульсии тяжелой нефти переводятся от границы раздела фаз вода †неф в объем нефти, что препятствует образованию устойчивых эмульсий.

Высокая турбулентность потока, помимо эффективного насыщения тяжелой нефти газом, способствует разрушению и дроблению бронирующих оболочек на глобулах во1599042

55 ды, а турбулентные пульсации препятствуют соединению стабилизаторов в агрегаты, таким образом, процесс образования бронирующих оболочек не имеет окончательного завершения.

Из приведенных параметров транспорта смеси нефтей более предпочтительными являются более высокие.

Способ осуществляют следующим образом.

Подают в трубопровод разбавитель газонасыщенную нефть в объеме 2000—

2400 т/сут при давлениях 2 5 — 6 4 МПа и температуре не ниже 25 С. Подают тяжелую высоковязкую нефть в объемах 100—

500 т/сут в трубопровод, транспортирующий разбавитель. Транспортируют смесь нефти до сборных пунктов при давлениях 2,5—

6,4 МПа, температурах не ниже 25 С и развитом турбулентном режиме (Ке=5)(X104 — 10 ). Обрабатывают поток деэмульгатором. Сепарируют смесь нефтей в одну ступень при давлении, обеспечивающем остаточное содержание растворенного газа в нефти не менее 15 м /т. Производят предварительный сброс воды в аппаратах при температуре не ниже 20 С и давлении насыщения нефти газом 0,6 — 4,0 МПа в течение времени, обеспечивающего полное обезвоживание и обессоливание нефти. Выводят обезвоженную нефть из напорных аппаратов. Проводят окончательное разгазирование нефти по ступеням сепарации (1 — 3 ступени).

Пример. Тяжелая нефть Карагано-Чокракских отложений месторождений Правобебережное и Червленное (плотностью 0,9 и вязкостью 12,3 сСт) закачивается в трубопровод, транспортирующий газонасыщенную нефть верхнемеловых отложений месторождения Правобережное с плотностью 0,8251 и вязкостью 1,97 сСт. Соотношение тяжелой и газонасыщенной нефти колеблется в пределах 100 — 500 т/сут тяжелой нефти на

2000 — 2400 т/сут газонасыщенной. Транспорт смеси нефтей производится при развитом турбулентном режиме (Re=5-!0 — — l0 ). Смесь нефтей транспортируется до

ЦТУ «Хаян — Корт», где вводят деэмульгатор в количестве 15 г/т, сепарируют при давлении 2,0 — 2,3 МПа, температуре 23—

52 С и направляют в напорные аппараты, где обезвоживают при давлениях 1,8—

2,0 МПа и температурах 21 — 50 С.

На основании промысловых экспериментов получены данные о качестве подготовленной нефти в зависимости от объемов смешения тяжелой высоковязкой и газо-. насыщеной нефтей, которые приведены в табл. 1.

Из данных табл. 1 видна зависимость между объемами смешиваемых нефтей, режимом движения (число Re) и качеством подготавливаемой нефти. Наиболее высокое качество нефти получается при числах

Re и объемах смешивания тяжелой и газонасыщенной нефтей в предлагаемых пределах.

При поддержании указанных параметров смешения нефтей и работы напорных отстойников на выходе последних получана нефть

1 и высшей групп качества (содержание воды в нефти 0,2 — 0,5Я и солей 4О—

100 мг/л).

Снижение давления в трубопроводе ниже 2,5 МПа при сохранении режима течения (Ке=10 ) и температуры 55 — 60 С несколько ухудшает нефть, получаемую на выходе из отстойников (обводненность нефти 0,7Я, содержание солей 120 — 50 мг/л).

Повышение давления до 6,4 МПа улучшает качество нефти после обезвоживания до 1 группы (обводненность 0,5Я, содержание солей 70 — 100 мг/л). Снижение температуры смешения нефтей до минимально возможной (25 С) при поддержании оптимальных значений режима течения смеси и давления в трубопроводе ухудшает реологические сво ства нефти (обводненность 1,5 — 2,0Я, содержание солей 120 — 130 мг/л) .

Наиболее сильное влияние на процесс подготовки смеси нефтей оказывает режим течения смеси в трубопроводе. Снижение степени турбулентности потока (Re)

)5 10 ) при давлениях 4,5 — 5,0 МПа и температурах 55 — 60 С снижают качество нефти на выходе из отстойных аппаратов (1 — 2Я воды в нефти; содержание солей

120 — 300 мг/л). Повышение степени турбулентности потока (Re)10 ) не улучшает качества обезвоженной нефти на выходе из напорных отстойников. Таким образом, оптимальной степенью турбулентности при смешении тяжелой и газонасыщенной нефтей является турбулентный режим с Re=106.

В табл. 2 отражено влияние параметров смешения нефтей на подготовку нефти.

В опытах 7 — 9 исследовалось влияние температуры смешения нефтей на качество подготовленной нефти. Выявлено, что при температуре смешения нефти 25 С, т. е. при смешении на нижнем пределе предлагаемого интервала, при соблюдении режима течения и поддержании давления в предлагаемом интервале, резко ухудшается качество нефтей при обезвоживании. Для недопущения срыва технологического процесса обезвоживания нефти температура смешения была повышена вначале до 39 С, что немедленно сказалось на качестве подготавливаемой нефти. Таким образом, снижение температуры смешения снижает эффективность смешения в процессе транспорта тяжелой высоковязкой и газонасыщенной нефтей и влияет на последующее обезвоживание нефти.

В опытах 10 — 12 не выдержана в предлагаемых пределах степень турбулентности при смешении тяжелои высоковязкои и га1599042

Дополнительно были проведены промысловые эксперименты по определению зависи мости качества обезвоженной нефти от давления смешения нефтей, величина которого равнялась верхнему пределу предлагаемого и нтервала.

Установлено, что повы ше ние да влен и я смешения тяжелых нефтей с газонасыщенной позволяет получить высокое качество обезвоженной нефти (0,2Я воды 27 мг/л солей). Повышение качества подготовленной нефти объясняется тем, что чем выше давление смешения нефтей, тем большее количество газа присутствует в трубопроводе как в растворенном, так и в свободном состоянии, вследствие этого тяжелая нефть насыщается газом в большей степени, что, положительно влияет на процесс обезвоживания и обессоливания.

Формула изобретения

Способ подготовки тяжелой высоковязкой нефти, включащий подачу разбавителя перед транспортом до сепарационного пункта при температуре выше 25 С, ввод деэмуль гатора, сепарацию в одну ступень, предварительный сброс воды, вывод обезвоженной и обессоленной нефти из напорных аппаратов, окончательную сепарацию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса подготовки тяжелой высоковязкой нефти и сокращения расходов на ее подготовку, в качестве разбавителя

30 используют газонасыщенную нефть при соотношении объемов 100 — 500 т/сут тяжелой нефти на 2000 — 2400 т/сут газонасыщенной и во время транспорта поддерживают давление 2,5 — 6,4 МПа и развитый турбулентный режим с Re=5 ° (10 — 10 ).

Та бли ца 1

Объемы смешиваемых нефтей и раз бавителя, т/сут

Режим движения смеси в трубопр оводе, Re

Содержание солей, мг /л

Содержание воды, Е

Тяжелая вы- Разбавитель соковязкая газонасыщенная нефть.4,5 10

5,2 ° 10

1, 71 ° 10

2,9 10

4,1 ° 10

5,3. 10

6,5 10

7,7 10

8 ° 10

1,0 10

1, 12 10

570

123

27

33

31

28

33

36

38

154

2400

0,57

0,20

0,31

0,32

0,28

0,23

0,22

0,31

0,37

0,39

0,71 зонасыщенной нефтей. В режиме 10 Re=

=2 106, т. е. превышает в два раза верхний предел турбулентности (Re=10 ), что ухудшает качество подготовленной нефти.

Смешение нефтей при турбулентности потока ниже предлагаемого нижнего предела также отрицательно сказывается на качестве обезвоженной нефти. В опыте 1 при остальных параметрах смешения (температура, давление), равных таким же параметрам в опыте 10, но при степени турбулентности, находящейся в предлагаемых пределах, качество подготовленной нефти высокое.

Следовательно, для обеспечения высокой эффективности процесса подготовки тяжелой высоковязкой нефти необходимо поддерживать все параметры смешения (давление, температуру, степень турбулентности потока) в предлагаемых интервалах.

Было уточнено влияние температуры смешения нефтей на качество обезвоженной нефти (опыты 7 — 9) . Из данных табл. 2 видно, что снижение температуры до 25 С и ниже резко ухудшает качество нефти, полученной при обезвоживании (содержание воды 2 — 2,3Я, содержание солей 305—

335 мг/л).

Опыты 10 — 12 показали, что как снижение степени турбулентности ниже предлагаемого предела (Re=4 ° 10 ), так и турбулизация потока выше предлагаемого предела (Re= — 2 ° 10 ) ухудшает качество подготовленной нефти. Повышение степени турбулентности от Re=4. 1О до Re=10 повысило качество нефти: содержание воды в подготовленной нефти снизилось от 2,1 до 0,6Я, соответственно, снизилось содержание солей от 310 до 127 мг/л.

Качество подготовленной нефти

1599042

Таблица 2

Качество нефти.

Параметры подготовки нефти

Параметры смешения нефте

P еланиi

СодержаВр емя

Содержание сслей, мг /л

Расход деэмульгатора, г/т

Темп еДавление, МПа

Темп е — Да вл ение воды, Х отстоя мин ратура, 0С ратура, ние, С MIa

Составитель О. Калякина

Редактор М. Циткина Техред А. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 3103 Тираж 564 Подписное

ВНИИГIИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I! 3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

13

14

57

57

23

57

59

4,4

4,7

4,9

2,0

2,3

2,5

4,4

4,7

4,9

4,4

4,7

5,0

6,4

6,4

6,3

1 10

1-10

1 10

1-10

1.10

1 10в

2:10

4 10

1 10

1 10

1 10

43

47

48

51

52

52

48

57

2,0 15

1,8 15

1,9 15

1,9 15

1,8 15 I 9 15

2,0 12

1,9 12

1,9 12

1,9 . 12

1,8 15

2,0 15

2,0 15

7.,0 15

2,0 15

0,45

0,32

0,20

0,71

0,68

0,57

2,3

2,0

1,8

1,1

0,6

2,1

0,2

0,21

0,19

38

27 I 54

123

127

27

29