Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СЛОЕВ ЕМКОСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ВОДЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле.

Известен способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев, включающий подачу нефтяной эмульсии в резервуар с расходом 0,5-1 м³/ч через слой сточной воды той же нефтяной залежи с минерализацией менее предела насыщения с температурой 20-30°C и толщиной слоя сточной воды 6-8 м. В резервуаре производят отделение нефти и направление на вход установки подготовки нефти (Патент РФ №2256791, кл. E21B 43/34, опубл. 20.07.2005).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды, включающий подачу в резервуар в сточную воду, имеющую сверху слой стойкой нефтяной эмульсии, вещества, способствующего разделению стойкой нефтяной эмульсии, в качестве вещества, способствующего разделению стойкой нефтяной эмульсии, используют газолин, который вводят в сточную воду с расходом 0,1-15 м³/ч при перепаде давлений между линией подачи газолина и давлением в резервуаре от 0,2 до 1,1 МПа с объемной долей подаваемого газолина от 1 до 30% от объема стойкой нефтяной эмульсии, при этом температуру в резервуаре поддерживают в пределах от 2 до 50°C, а из резервуара отводят нефть и сточную воду (Патент РФ №2386663, кл. E21B 43/34, опубл. 20 04 2010 - прототип).

Общим недостатком известных способов является невозможность воздействия на нефтяную эмульсию иначе как по месту ее образования и накопления, что затрудняет контроль за состоянием нефтяной эмульсии, приводит к неполному разделению нефтяной эмульсии на нефть и воду.

В предложенном изобретении решается задача обеспечения контролируемого процесса и повышения степени разделения нефтяной эмульсии.

Задача решается тем, что в способе обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды производят помещение нефтяной эмульсии в подземную накопительную емкость, дозирование в подземную накопительную емкость растворителя нефти в соотношении от 1:100 до 1:1 к объему нефтяной эмульсии, перекачивание насосом через узел учета в наземную емкость, на участке от насоса до наземной емкости в поток перекачиваемой жидкости с помощью дозаторной установки подачу деэмульгатора в дозировке 50-5000 г/тонну, нагревание смеси нефтяной эмульсии, растворителя и деэмульгатора в теплообменнике, прохождение нагретой смеси нефтяной эмульсии, растворителя и деэмульгатора в наземной емкости через теплообменник в виде змеевика, отражатель потока жидкости с расслоением на нефть с растворителем и воду, отделение механических примесей, раздельный отбор нефти с растворителем, воды и механических примесей, подачу нефти с растворителем в зависимости от допустимого уровня содержания воды в поток сырой нефти для дальнейшей подготовки по традиционной схеме на установке подготовки нефти либо на повторную подготовку в подземную емкость.

Сущность изобретения

Нефтяная эмульсия промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды - устойчивая эмульсия нефти и воды, стабилизированная механическими примесями и (или) продуктами реакции (веществами), применяемыми при различных методах увеличения нефтеотдачи пластов. С течением времени практически не разделяется на составляющие ее компоненты: нефть, воду и механические примеси (вещества). Существующие технические решения решают вопрос разделения такой осложненной нефтяной эмульсии (ОНЭ) лишь частично без контроля за процессом. В предложенном изобретении решается задача обеспечения контролируемого процесса и повышения степени разделения нефтяной эмульсии. Задача решается с помощью устройства, представленного на фиг.1.

На фиг.1 представлено устройство для обработки нефтяной эмульсии промежуточных слоев емкостного оборудования подготовки нефти и воды.

Устройство включает узел переключения 1, подземную накопительную емкость 2 с входным распределительным коллектором 3, перегородкой для удерживания механических примесей 4, полупогружными насосами 5, уровнемерами 6, датчиками предельного уровня 7, узел учета 8, наземную емкость 9, дозаторную установку 10, теплообменник 11, источник тепловой энергии 12, узел контроля качества 13, узел переключения 14. Наземная емкость 9 оборудована теплообменником в виде змеевика 14, отражателем потока жидкости 15 в виде плиты, перегородкой для удержания механических примесей 16, отдельными патрубками для вывода механических примесей, отделившейся воды и нефти (не показаны).

Устройство подготовки нефти работает следующим образом.

ОНЭ поступает через узел переключения 1 в подземную накопительную емкость 2. В подземную накопительную емкость 2 дозируют растворитель парафинов нефти в соотношении от 1:100 до 1:1 к объему ОНЭ, в качестве которого может быть использован нефтяной дистиллят, газовый конденсат, продукты нефтепереработки и т.д. Далее насосом 5 через узел учета 8 ОНЭ перекачивают в наземную емкость 9. На участке от насоса 5 до емкости 9 в поток жидкости с помощью дозаторной установки 10 подают деэмульгатор в дозировке 50-5000 г/тонну. Далее ОНЭ, обработанная растворителем и деэмульгатором, поступает в теплообменник 11, в котором за счет теплообмена с жидкостью (паром) с более высокой температурой, поступающей от источника тепловой энергии 12, происходит нагрев ОНЭ. После теплообменника 11 ОНЭ поступает в наземную емкость 9. В емкости 9, представляющей собой горизонтальный отстойник, ОНЭ проходит через теплообменник в виде змеевика 14 и сразу ударяется об отражатель потока жидкости 15. Таким образом, ОНЭ нагревается при прохождении сквозь теплообменник в виде змеевика 14 и при движении между теплообменником 14 и отражателем в виде плиты 15. Нагревание и одновременное изменение направления потока на 90 градусов при контактировании ОНЭ с теплообменником 14 с отражателем 15 способствует выпадению из ОНЭ механических примесей. Перегородка для удержания механических примесей 16 способствует накоплению механических примесей в наземной емкости 9. Дальнейшее нахождение ОНЭ в емкости 9 приводит к разделению ОНЭ на нефть и воду. Через отдельные патрубки из емкости 9 выводят механические примеси, воду и нефть. Нефть после емкости 9 поступает через узел контроля качества 13 на узел переключения 14, на котором потоки нефти в зависимости от допустимого уровня содержания воды направляются либо в поток сырой нефти для дальнейшей подготовки по традиционной схеме на установке подготовки нефти, либо на повторную подготовку в подземную емкость 2.

В результате удается провести контролируемый процесс ОНЭ достижением полного разделения на нефть и воду.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Проводят разделение ОНЭ на нефть и воду. ОНЭ имеет следующие характеристики: 150 м³ ОНЭ поступает через узел переключения 1 в подземную накопительную емкость 2 объемом 200 м³. В подземную накопительную емкость 2 дозируют растворитель нефти - нефтяной дистиллят в соотношении 1:50 к объему ОНЭ. Насосом 5 через узел учета 8 ОНЭ перекачивают в наземную емкость 9 объемом 100 м³. На участке от насоса 5 до емкости 9 в поток жидкости с помощью дозаторной установки 10 подают деэмульгатор - СНПХ-4802 в дозировке 3000 г/тонну. Далее ОНЭ, обработанная растворителем и деэмульгатором, поступает в теплообменник 11, в котором за счет теплообмена с паром происходит нагрев ОНЭ до температуры 55°C. После теплообменника 11 ОНЭ поступает в наземную емкость 9. В емкости 9 ОНЭ проходит через теплообменник в виде змеевика 14 и сразу ударяется об отражатель потока жидкости 15, нагревается при прохождении сквозь теплообменник в виде змеевика 14 и при движении между теплообменником 14 и отражателем в виде плиты 15 до температуры 60°C. Из ОНЭ выпадают механические примеси. Перегородка для удержания механических примесей 16 способствует накоплению механических примесей в наземной емкости 9. Дальнейшее нахождение ОНЭ в емкости 9 приводит к полному разделению ОНЭ на нефть и воду. Через отдельные патрубки из емкости 9 выводят механические примеси, воду и нефть. Нефть после емкости 9 поступает через узел контроля качества 13 на узел переключения 14, на котором потоки нефти направляются в поток сырой нефти для дальнейшей подготовки по традиционной схеме на установке подготовки нефти.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Дозирование в подземную накопительную емкость 2 растворителя нефти - газового конденсата - проводят в соотношении 1:100 к объему нефтяной эмульсии. На участке от насоса 5 до наземной емкости 9 в поток перекачиваемой жидкости с помощью дозаторной установки 10 производят подачу деэмульгатора в дозировке 50 г/тонну.

Пример 3. Выполняют как пример 1. Дозирование в подземную накопительную емкость 2 растворителя нефти - широкой фракции легких углеводородов - проводят в соотношении 1:1 к объему нефтяной эмульсии. На участке от насоса 5 до наземной емкости 9 в поток перекачиваемой жидкости с помощью дозаторной установки 10 производят подачу деэмульгатора в дозировке 5000 г/тонну.

Нефть после емкости 9 поступает через узел контроля качества 13 на узел переключения 14, на котором потоки нефти направляются на повторную подготовку в подземную емкость 2. После повторной подготовки вся нефть направляется в поток сырой нефти для дальнейшей подготовки по традиционной схеме на установке подготовки нефти.

В результате удается провести контролируемый процесс ОНЭ достижением полного разделения на нефть и воду.

Применение предложенного способа позволит решить задачу обеспечения контролируемого процесса и повышения степени разделения нефтяной эмульсии.