20.11.2015
216.013.91f4

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002568980
Дата охранного документа
20.11.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в нефтяной промышленности для обезвоживания нефти. Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия включает обработку эмульсии ультразвуком, при этом предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти. Обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки. Изобретение обеспечивает повышение степени обезвоживания нефти и сокращение времени отстаивания, что позволяет снизить капитальные затраты на обезвоживание нефти. 1 пр., 3 табл.
Основные результаты: Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающий обработку эмульсии ультразвуком, отличающийся тем, что предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти, а обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки.
Реферат Свернуть Развернуть

Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам обезвоживания нефти.

Известно, что под влиянием звуковых колебаний между частицами, колеблющимися в акустическом поле, возникают силы притяжения и отталкивания. В водонефтяных эмульсиях такие силы притяжения между каплями воды способствуют их сближению, при оптимальных условиях воздействия - коалесценции и последующему осаждению в отдельную фазу. Приводится, что эмульсии глицерина с водой и гексана с парафином расслаиваются при обработке ультразвуком с частотой 1 МГц и интенсивностью 2 Вт/см2 (Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / под ред. B.C. Григорьева и Л.Д. Розенберга. - М.: Издательство иностранной литературы, 1957. - 727 с.).

Недостатками данного способа являются низкая степень разделения веществ и длительное время обработки.

Наиболее близким по технической сущности является способ для деэмульсификации эмульсии вода-нефть посредством воздействия ультразвука (пат. RU №2339679, МПК C10G 33/00, опубл. 27.11.2008), включающий этап формирования потока эмульсий вода-нефть через область воздействия ультразвука вдоль направления потока. При этом создают попутную ультразвуковую волну, направление распространения которой совпадает с направлением потока эмульсий, и противоточную ультразвуковую волну, направление распространения которой противоположно направлению потока эмульсий. На передней и задней сторонах устройства установлены ультразвуковые преобразователи. После деэмульсификации эмульсии вода-нефть осаждают под действием силы тяжести и разделяют или осаждают и разделяют в электрическом поле для обезвоживания.

Недостатками данного способа являются невысокая степень обезвоживания нефти и длительное время отстаивания.

Техническими задачами предлагаемого способа являются повышение степени обезвоживания нефти, сокращение времени обработки и снижение капитальных затрат на обезвоживание нефти.

Технические задачи решаются способом разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающим обработку эмульсии ультразвуком.

Новым является то, что предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти, а обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки.

Для определения оптимальной частоты ультразвукового воздействия для эмульсии с определенным размером капель воды образец водонефтяной смеси, состоящей из воды и нефти или воды, нефти и деэмульгатора (Смирнов Ю.С. Применение деэмульгаторов для подготовки нефти на промыслах // Нефтепромысловое дело: - обзорная информация. - 1987. - вып.20 - 44 с.), подвергается обработке ультразвуком при разных частотах. Экспериментально определяется оптимальная частота ультразвукового воздействия, при которой достигается минимальная доля воды в нефти. Для исходной эмульсии определяется дисперсный состав, например, микроскопическим методом (РД 34.44.215-96 «Методы определения качества водомазутных эмульсий, используемых в виде жидкого котельного топлива». - М.: Изд-во стандартов, 1997. - 18 с.), и выбирается значение размера преобладающего количества капель воды, для которого устанавливается соответствующая начальная оптимальная частота ультразвукового воздействия. Устанавливаются значения размеров, при достижении которых преобладающим количеством капель воды в эмульсии происходит изменение частоты ультразвука на оптимальную для данного размера. Выбор устанавливаемых значений размеров капель воды определяется возможностями ультразвукового оборудования по изменению частоты. В процессе обработки эмульсии определяется ее дисперсный состав, и при достижении преобладающим количеством капель воды установленных размеров частота ультразвукового воздействия меняется на оптимальную для данного размера капель. Установлено, что с уменьшением размера капель воды в эмульсии возрастает оптимальная частота ультразвукового воздействия. В процессе обработки эмульсии происходит укрупнение капель воды, и для эффективного обезвоживания нефти целесообразно проводить обработку со снижением оптимальной частоты ультразвука, что способствует дальнейшему укрупнению капель и их отделению от нефти.

В табл.1 приведены результаты обезвоживания сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения при постоянных частотах ультразвукового воздействия. Исходная обводненность водонефтяной эмульсии - 52%, размер капель воды - 1-5 мкм. Условия процесса: частота ультразвука - 20-1000 кГц, температура нагрева эмульсии - 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. На каждой частоте ультразвука эмульсия обрабатывалась отдельно до достижения конечной остаточной массовой доли воды в нефти. При частоте ультразвукового воздействия от 20 до 1000 кГц время обработки эмульсии составило от 3 до 2 ч, массовая доля воды в нефти после обработки - от 3,6 до 0,35% соответственно.

Таблица 1
Наименование показателя Значение показателя
1. Исходная обводненность эмульсии, % 52
2. Размер капель воды в эмульсии, мкм 1-5
3. Частота ультразвукового воздействия, кГц 20 50 100 1000
4. Время обработки, ч 3 2 2 2
5. Массовая доля воды в нефти после обработки, % 3,6 1,5 0,42 0,35

Предлагаемый способ разделения водонефтяной эмульсии иллюстрируется следующим примером. Для эмульсии Ашальчинского месторождения экспериментально определены значения оптимальных частот ультразвукового воздействия при размерах преобладающего количества капель воды 1; 5; 10; 50 мкм (табл.2). Искусственно приготавливался образец эмульсии с определенным размером преобладающего количества капель воды от 1 до 50 мкм и подвергался обработке ультразвуком при разных частотах для определения оптимальной, при которой достигается минимальная доля воды в нефти. Температура нагрева составляла 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. Видно, что с уменьшением размера преобладающего количества капель воды в исходной эмульсии от 50 до 1 мкм оптимальная частота ультразвукового воздействия возрастает от 32 до 1000 кГц.

Таблица 2
Наименование показателя Значение показателя
1. Исходная обводненность эмульсии, % 50
2. Размер преобладающего количества капель воды в эмульсии, мкм 1 5 10 50
3. Оптимальная частота ультразвукового воздействия, кГц 1000 75 60 32
4. Массовая доля воды в нефти после обработки, % 0,37 0,32 0,41 0,36

В табл.3 приведены результаты обезвоживания сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения с применением ультразвукового воздействия с изменением оптимальной частоты колебаний в зависимости от изменения размера капель воды. Температура нагрева составляла 85°C, концентрация деэмульгатора - 100 г/т. Исходная обводненность эмульсии сверхвязкой нефти - 52%, размер капель воды - 1-5 мкм. Установленные значения размеров, при достижении которых преобладающим количеством капель воды в эмульсии происходит изменение частоты ультразвука: 1; 5; 10; 50 мкм. Оптимальные частоты ультразвукового воздействия для установленных размеров капель воды представлены в табл.2.

Таблица 3
Наименование показателя Значение показателя
1. Исходная обводненность эмульсии, % 52
2. Размер капель воды в эмульсии, мкм 1-5
3. Размер преобладающего количества капель воды до обработки, мкм 1 5 10 50
4. Оптимальная частота ультразвукового воздействия, кГц 1000 75 60 32
5. Размер преобладающего количества капель воды после обработки, мкм 5 10 50 -
6. Время обработки, мин 5 15 20 15
7. Массовая доля воды в нефти после обработки, % 35 19 7 0,24

В исходной эмульсии преобладают капли воды размером 1 мкм, для которых устанавливается начальная оптимальная частота ультразвукового воздействия 1000 кГц. После 5 мин обработки эмульсии при частоте 1000 кГц происходит укрупнение преобладающего количества капель воды до размера 5 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается с 52 до 35%. Для эмульсии с размерами капель воды 5 мкм устанавливается оптимальная частота ультразвука 75 кГц. Последующие 15 мин обработки эмульсии при частоте 75 кГц приводят к укрупнению преобладающего количества капель воды до размера 10 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается до 19%. В течение следующих 20 мин обработки эмульсии с размерами капель воды 10 мкм при оптимальной частоте ультразвукового воздействия 60 кГц преобладающее количество капель воды укрупняется до размера 50 мкм, при этом массовая доля воды в нефти снижается до 7%. Заключительные 15 мин обработки эмульсии с размерами капель воды 50 мкм при оптимальной частоте ультразвукового воздействия 32 кГц приводят к обезвоживанию нефти до массовой доли воды 0,24%. Обработка эмульсии с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия по сравнению с обработкой при постоянных частотах, где массовая доля воды в нефти после обработки составляет 0,35-3,6% (см. табл.1), позволяет повысить степень обезвоживания нефти. Общее время обработки эмульсии с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия составляет 55 мин, что в 2-3 раза меньше по сравнению с обработкой при постоянных частотах. Сокращение времени обработки ультразвуком позволяет уменьшить объем оборудования для отстаивания нефти и в 2-3 раза снизить капитальные затраты.

Предлагаемый способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия позволяет повысить степень обезвоживания нефти и в 2-3 раза сократить время отстаивания и капитальные затраты на обезвоживание нефти.

Способ разделения водонефтяной эмульсии с применением ультразвукового воздействия, включающий обработку эмульсии ультразвуком, отличающийся тем, что предварительно определяют оптимальные частоты ультразвукового воздействия в зависимости от размера капель воды в эмульсии, позволяющие достичь минимальной доли воды в нефти, а обработку эмульсии проводят с изменением оптимальной частоты ультразвукового воздействия в зависимости от изменения размера капель воды в процессе обработки.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 510.
10.01.2013
№216.012.18d9

Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. Изобретение касается установки подготовки тяжелых нефтей, включающей ступень сепарации газа и предварительного сброса воды, сырьевой насос, ступень обезвоживания тяжелой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471853
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1942

Струйный аппарат для очистки ствола скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для промывки и очистки буровых скважин. Устройство содержит корпус с резьбой для соединения с колонной труб, переводник, полый ствол, соединяющий корпус с переводником и снабженный упорным кольцом и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471958
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1947

Способ восстановления герметичности обсадных колонн

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам восстановления герметичности обсадных колонн с большой приемистостью в интервале негерметичности. Способ восстановления герметичности обсадных колонн заключается в приготовлении смеси, состоящей из цемента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471963
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194d

Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине. Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471969
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194f

Способ разработки неоднородной нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке неоднородной нефтяной залежи. Обеспечивает повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при одновременном уменьшении отбираемой и закачиваемой воды из залежи за счет увеличения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471971
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cfb

Отклоняющее устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин. Содержит отклоняющий клин, гидравлический якорь, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472913
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d02

Пробка разделительная цементировочная нижняя

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472920
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d07

Способ вызова притока пластового флюида из скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении скважин, обеспечивает повышение эффективности освоения скважины. Сущность изобретения: способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину, снижение давления на продуктивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472925
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.204b

Устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных скважин. Включает отклоняющий клин с гидравлическим якорем, между которыми размещен переводник, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473768
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.204c

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин, включающий секцию обсадной колонны с предварительно вырезанным в ней окном для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473769
Дата охранного документа: 27.01.2013
Показаны записи 1-10 из 481.
10.01.2013
№216.012.18d9

Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. Изобретение касается установки подготовки тяжелых нефтей, включающей ступень сепарации газа и предварительного сброса воды, сырьевой насос, ступень обезвоживания тяжелой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471853
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1942

Струйный аппарат для очистки ствола скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для промывки и очистки буровых скважин. Устройство содержит корпус с резьбой для соединения с колонной труб, переводник, полый ствол, соединяющий корпус с переводником и снабженный упорным кольцом и радиальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471958
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1947

Способ восстановления герметичности обсадных колонн

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам восстановления герметичности обсадных колонн с большой приемистостью в интервале негерметичности. Способ восстановления герметичности обсадных колонн заключается в приготовлении смеси, состоящей из цемента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471963
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194d

Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине. Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471969
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.194f

Способ разработки неоднородной нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке неоднородной нефтяной залежи. Обеспечивает повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при одновременном уменьшении отбираемой и закачиваемой воды из залежи за счет увеличения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471971
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1cfb

Отклоняющее устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных обсаженных и необсаженных скважин. Содержит отклоняющий клин, гидравлический якорь, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части отклоняющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472913
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d02

Пробка разделительная цементировочная нижняя

Изобретение относится к нефтегазовой промышенности, а именно к цементировочной пробке, которая может быть использована для очищения внутренней поверхности колонны обсадных труб от глинистой корки и разделения цементного (тампонажного) раствора. Пробка включает металлический разбуриваемый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472920
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d07

Способ вызова притока пластового флюида из скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении скважин, обеспечивает повышение эффективности освоения скважины. Сущность изобретения: способ включает спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважину, снижение давления на продуктивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472925
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.204b

Устройство для забуривания боковых стволов из скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных скважин. Включает отклоняющий клин с гидравлическим якорем, между которыми размещен переводник, режущий инструмент, прикрепленный к верхней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473768
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.204c

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин, включающий секцию обсадной колонны с предварительно вырезанным в ней окном для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473769
Дата охранного документа: 27.01.2013

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД