Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к области первичной подготовки сырой нефти на промыслах и может быть использовано для ее очистки от мехпримесей.

Известен способ первичной подготовки сырой нефти, заключающийся в дегазации, обезвоживании и обессоливании нефти [1] . (А.С. 362043, опубл. 13.12.1972).

Однако этот способ не предусматривает очистку нефти от мехпримесей.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ глубокой очистки предварительно нагретой сырой нефти от мехпримесей с помощью центрифуги [2] . (Пат. Канады СА 1314490, опубл. 16.03.1993). Нагревание углеводородов обеспечивает снижение их вязкости и более глубокую очистку.

Однако в известном способе не предусмотрена технология поддержания требуемой концентрации мехпримесей при изменении вязкости нефти, которая может отличаться на несколько порядков.

Задачей предлагаемого способа является получение при заданной производительности центрифуги требуемой концентрации мехпримесей в нефти регулированием вязкости нефти путем ее нагрева до соответствующей температуры.

Для решения указанной задачи в известном способе, включающем ее нагрев и очистку в центрифуге, новым является то, что производят, по меньшей мере, два замера вязкости при различных температурах, а температуру нагрева нефти, обеспечивающую получение заданного качества нефти, определяют из соотношения:

при этом показатель крутизны вискограммы определяют из соотношения:

где u - показатель крутизны вискограммы;
t, t_o - температура нефти, ^oС;
ν, ν_o - кинематическая вязкость, сСт;
с - требуемая концентрация мехпримесей в нефти, %;
Q₃ - заданная производительность центрифуги, м³/ч;
k, f и d - эмпирические коэффициенты.

В результате применения предложенного способа достигается требуемая глубина очистки нефти от мехпримесей при колебаниях вязкости нефти, поступающей на очистку.

Указанные признаки позволяют устранить недостаток, присущий известному способу очистки нефти за счет подбора технологического режима очистки в зависимости от свойств нефти и параметров центрифуги.

Нам не известны способы очистки нефти от мехпримесей, обладающие совокупностью вышеперечисленных признаков, что означает соответствие предложенного способа требованиям, предъявляемым к изобретениям.

Как известно, вязкость нефтей может применяться в широких пределах в зависимости от их происхождения. Даже в пределах одного месторождения вязкость нефти, добываемой из различных пластов, может значительно различаться.

Для получения требуемой концентрации мехпримесей необходимо, чтобы при определенных параметрах центрифуги, обусловленных ее конструктивными и технико-технологическими параметрами, вязкость нефти, подаваемой на центрифугу, вне зависимости от ее исходной вязкости, не превышала допустимой величины. Поэтому для получения требуемой глубины очистки нефти необходимо поддерживать определенную вязкость путем регулирования температуры предварительного нагрева нефти.

Зависимость вязкости нефти от температуры описывается эмпирическим соотношением Рейнольдса
ν = ν_oexp[-u(t-t_o)]
где t, t_o - температура нефти, ^oС;
ν, ν_o - кинематическая вязкость, сСт;
u - показатель крутизны вискограммы,
откуда

B зависимости от конструктивных особенностей центрифуги, ее сепарационные свойства характеризуются некоторой постоянной величиной и для получения требуемой глубины очистки жидкости от мехпримесей необходимо при заданной производительности иметь определенную вязкость очищаемой жидкости.

Зависимость, связывающая вязкость и производительность, выражается уравнением гиперболы вида
(ν-f)(Q-d)=k•c (2)
где Q - производительность центрифуги, м³/ч;
с - требуемая концентрация мехпримесей в нефти, %;
ν - кинематическая вязкость очищаемой жидкости, сСт;
k, с и d - эмпирические коэффициенты.

Используя зависимости (1) и (2) можно при заданной производительности центрифуги Q₃ определить температуру, необходимую для получения требуемой концентрации твердой фазы в нефти

Способ очистки нефти от мехпримесей осуществляют следующим образом. Производят по меньшей мере два замера вязкости нефти ν_o, ν при различных температурах t_o, t и определяют показатель и крутизны вискограммы из соотношения (1).

Используя характеристику центрифуги, выражающую зависимость производительности Q центрифуги от вязкости ν, определяем эмпирические коэффициенты k, f и d из соотношения (2).

Полученные показатели u, k, f и d используем для определения требуемой температуры нагрева нефти из соотношения (3).

Рассмотрим пример осуществления предлагаемого способа.

На чертеже цифрой 1 обозначена кривая, выражающая зависимость вязкости нефти Киязлинского месторождения от температуры нагрева, а цифрой 2 - типичная кривая, характеризующая соотношение между производительностью центрифуги типа ОГШ и вязкостью очищаемой жидкости, при которой достигается требуемая концентрация мехпримесей с=0,05%.

Производим замеры вязкости при температурах t_o и t, например, 20^oС и 34^oС. При этих температурах ν_o = 131 сСт, ν = 87,5 сСт. Тогда показатель крутизны вискограммы равен

Используя данные, приведенные на графике, выражающем соотношение между производительностью центрифуги и вязкостью очищаемой жидкости, получаем значения эмпирических коэффициентов в соотношении (2)
k=5920; f=1 сСт; d=1,5 м³/ч
Подставляя величины u, t_o, ν_o,k, d и с при заданной производительности центрифуги Q₃= 10 м³/с, используя соотношение (3), получаем требуемую температуру нагрева, обеспечивающую получение заданного качества нефти.

Таким образом, для получения требуемой концентрации мехпримесей 0,05% при заданной производительности центрифуги 10 м³/ч и данных свойствах нефти необходимо ее нагреть до температуры 65^oС.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. А.С. 362043, опубл. 13.12.1972.

2. Патент Канады СА 1314490, опубл. 16.03.1993.