Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ СНЕГОНЕФТЕШЛАМА НА ПРОМЫСЛАХ

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам переработки и утилизации нефтесодержащих осадков (снегонефтешлама), формируемых на промыслах в зимнее время по разным причинам.

Известно, что в процессе эксплуатации нефтяных месторождений, в частности трубопроводов различного назначения, в зимнее время образуются снегонефтешламы. Это связано с прорывами нефтепроводов и водоводов, а также проведением ремонтных работ на скважинах, технологических площадках и на трассах трубопроводов. Для экологически безопасной эксплуатации месторождений необходимо осуществлять постоянную очистку территорий от снегонефтешлама с разделением его на нефть, воду и мехпримеси.

Известен способ сбора, перевозки и складирования снегошлама в открытые нефтяные амбары с последующей переработкой в смеси с осложненными амбарными ловушечными эмульсиями (см. кн. Позднышева Г.Н. Стабилизация и разрешение нефтяных эмульсий. М., Недра. 1982, с. 221).

Недостатком способа является то, что снегонефтешлам перерабатывает в смеси с высокоустойчивыми амбарными и ловушечными эмульсиями при "жестких" режимных параметрах (расход реагента, температура нагрева, время отстоя) и высоких эксплуатационных затрат. Однако, получаемая товарная нефть характеризуется низким качеством из-за высокого содержания остаточной воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ интенсивной обработки осложненной ловушечной эмульсии методом обращения фаз, когда обработку проводят 2-3 кратным объемом горячей пресной воды, содержащей композицию химреагентов (см. кн. Позднышева Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М., Недра, 1982, с. 133).

Главным недостатком данного способа является применение больших объемов специально нагретой дефицитной пресной воды, что влечет за собой высокие эксплуатационные затраты. При этом товарная нефть характеризуется низким качеством по содержанию воды и мехпримесей.

Целью предлагаемого способа является снижение эксплуатационных затрат за счет повторного использования в технологии теплой дренажной воды и повышение эффективности очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей.

Указанная цель достигается описываемым способом очистки снегонефтешлама на промыслах, включающим сбор снегонефтешлама в местах порывов трубопроводов и на других объектах, транспортирование, накопление и последующую обработку водой.

Новым является то, что после накопления шлам смешивают с соленой водой в соотношении 0,4-0,6 м³ на 1 м³ снегошлама, перемешивают в турбулентном режиме, затем смесь выдерживают в состоянии покоя до полного растворения кристаллической влаги, причем в качестве соленой воды используют дренажную воду с отстойных аппаратов установки подготовки нефти.

Технология очистки снегонефтешлама должна обеспечивать отделение нефтепродуктов, мехпримесей и получение воды, пригодной для закачки в пласт. По заявляемому способу снегонефтешлам перед разделением на нефть, воду и мехпримеси перед отстаиванием или центрифугированием перемешивают в турбулентном режиме с солевой дренажной водой, подаваемой из технологических аппаратов установки подготовки нефти. Температура этой воды составляет: зимой +18 - +20^oC, летом +24 - +28^oC. Поэтому при перемешивании снегонефтешлама с теплой дренажной водой, содержащей до 200 г/л солей и 1000 мг/л нефтепродуктов, происходят с достаточно высокой эффективностью следующие технологические процессы:
- ускорение таяния снега или льда, содержащего нефтепродукты и мехпримеси;
- снижение температуры расплавления (растворения) кристаллов снега в соленой воде;
- укрупнение глобул нефти, содержащихся в снегонефтешламе и дренажной воды;
- более быстрое всплытие укрупненных капель нефти и образование пленки нефти на поверхности воды, в связи с повышенной плотностью соленой;
- осаждение механических примесей в нижнюю зону водного объема.

Использование в качестве технологической жидкости теплой соленой дренажной воды позволяет интенсифицировать процесс разделения капель нефтепродуктов от воды за счет увеличения разности удельных весов (плотности) воды и нефти и снижения температуры растворения кристаллов снега. При этом происходит взаимная очистка от нефтепродуктов дренажной и талой воды, так как происходит увеличение массы фильтрующего гидрофобного нефтяного слоя. Мелкие (до 15 мкм) частицы твердых частиц, входящие в состав глобул воды, выносятся вместе с нефтью, а более крупные оседают в нижнюю зону отстойного аппарата.

Способ очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей осуществляется в следующей последовательности (совмещен с примером конкретного выполнения).

Собранный после порывов нефтепроводов или ремонта скважин (в холодное время года) снегонефтешлам загружается в емкость (резервуар или булит) из расчета 0,5 объема емкости. Затем в эту емкость закачивается через сопло с перепадом давлений 3 ати тепла соленая неочищенная от нефти дренажная вода с содержанием солей до 180 г/т и нефти до 1000 мг/л, сбрасываемая из технологических аппаратов установки подготовки нефти. Температура воды составляет +20 - +25^oC, расход - 0,4 - 0,6 м³ на 1 м³ снегонефтешлама. За счет энергии струи теплой соленой дренажной воды происходит перемешивание ее с массой снегонефтешлама в течение 25-30 мин, таяние снега (льда), всплытие в верхнюю зону емкости капель нефти и осаждение в нижнюю зону емкости мехпримесей. Затем для более глубокой очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей смесь выдерживают в состоянии покоя до полного растворения кристаллической влаги (время отстоя составляет порядка 120-180 мин).

Эффективность процесса очистки снегонефтешлама от нефти увеличивается за счет применения теплой нефтесодержащей соленой воды, так как при этом резко увеличивается удельная плотность воды и нефти и соответственно скорость всплытия капель нефти. При этом растворение кристаллической влаги происходит за счет утилизации тепла дренажной воды, отбираемой из отстойных аппаратов установки подготовки нефти. При перемешивании снегонефтешлама с нефтесодержащей дренажной водой происходит взаимная очистка их от нефтепродуктов.

После отстоя накопленную в верхней зоне нефть откачивают на установку подготовки нефти, очищенную воду - в систему поддерживания пластового давления, а мехпримеси с содержанием воды до 5% и нефтепродуктов до 10% периодически выводят из емкости для их переработки на специальной установке с применением для отмыва нефти различных растворителей и разделения на отдельные фазы (жидкость - мехпримеси) промышленных центрифуг.

Таким образом, данный способ очистки снегонефтешлама является экономичным и позволяет резко уменьшить выбросы нефтепродуктов и их паров в окружающую среду.

Результаты испытаний предлагаемого и известных способов показали, что эффективность разделения снегонефтешлама на воду, нефть и мехпримеси повысилась в 2 раза против способа за прототипу при снижении эксплуатационных затрат в 1,5 раза.