УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ

Предложение относится к нефтяной промышленности, в частности, к установкам подготовки тяжелых нефтей на промыслах.
Известна установка подготовки нефти, включающая ступень предварительного сброса воды - первая ступень подготовки нефти, ступень глубокого термохимического обезвоживания и обессоливания нефти - вторая ступень подготовки нефти (Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти М.; Недра, 1977, с.14).
Недостатками известной установки являются недостаточная степень обессоливания, большой расход пресной воды, высокая температура товарной нефти на выходе из установки, значительные энергетические затраты, нестабильность работы в целом.
Ближайшим техническим решением является «Установка подготовки нефти» (см. патент RU 2104739, МПК 6 В01D 19/00, опубл. БИ №5 от 20.02.1998 г.), включающая первую ступень подготовки с резервуаром предварительного сброса воды, имеющим нефтепровод, и вторую ступень подготовки с трубопроводом вывода слабоминерализованной подтоварной воды, а также дополнительную промежуточную ступень подготовки, содержащую технологический резервуар, соединенный нефтепроводом с резервуаром предварительного сброса воды, а трубопровод вывода слабоминерализованной подтоварной воды соединен с нефтепроводом перед технологическим резервуаром.
Недостатками данной установки, особенно при подготовке тяжелых нефтей, являются значительные энергетические затраты на нагрев нефти, большой объем отстойного оборудования, высокий расход деэмульгатора, нестабильность работы в целом.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение энергетических затрат на нагрев нефти, уменьшение объема отстойного оборудования, снижение расхода деэмульгатора, повышение стабильности работы установки в целом.
Техническая задача решается установкой подготовки тяжелых нефтей, включающей нефтепровод, первую ступень подготовки нефти с резервуаром предварительного сброса воды, вторую ступень подготовки нефти с отстойником обезвоживания и отстойником обессоливания и трубопроводом вывода слабоминерализованной подтоварной воды, который соединен с нефтепроводом.
Новым является то, что на второй ступени подготовки нефти после отстойника обессоливания дополнительно установлен активатор, а трубопровод вывода
слабоминерализованной подтоварной воды соединен с нефтепроводом перед резервуаром предварительного сброса воды.
Принцип действия активатора основан на ударно-волновом воздействии на углеводородное сырье, в результате чего происходит разрушение (деструкция) высокомолекулярных соединений с получением соединений с меньшими молекулярными массами, при этом снижается вязкость и плотность углеводородного сырья и тем самым улучшаются условия отделения воды от него, а также при этом вода вовлекается в ряд химических реакций с углеводородами, приводящих к образованию кислородсодержащих соединений (спиртов, простых и сложных эфиров), что приводит к снижению содержания воды в углеводородном сырье.
На чертеже представлена схема установки.
Установка включает нефтепровод 1, первую и вторую ступень подготовки нефти.
Первая ступень подготовки нефти содержит сепаратор 2, резервуар предварительного сброса воды 3.
Вторая ступень подготовки нефти содержит сырьевой насос 4, теплообменник 5, нагреватель 6, отстойник обезвоживания 7, отстойник обессоливания 8, активатор 9, трубопровод вывода слабоминерализованной подтоварной воды 10, концевой сепаратор 11, резервуар товарной нефти 12, насос откачки товарной нефти 13 и предусматривает подачу реагента-деэмульгатора III на прием сырьевого насоса 4 и подачу пресной воды IV на входе отстойника обессоливания 8.
Установка работает следующим образом.
Газоводонефтяная продукция скважин I по нефтепроводу 1 поступает в сепаратор 2, где происходит отделение попутного нефтяного газа II. Дегазированная водонефтяная эмульсия поступает в резервуар предварительного сброса воды 3, где осуществляется предварительный сброс свободной пластовой воды из нефти. Пластовая вода VI, отделившаяся от нефти в резервуаре предварительного сброса воды 3, поступает на очистные сооружения (на чертеже не показаны).
Предварительно обезвоженная нефть с содержанием воды до 10% после резервуара предварительного сброса воды 3 подается сырьевым насосом 4 через теплообменник 5 в нагреватель 6. На прием сырьевого насоса 4 подается реагент-деэмульгатор III. Нагретая до температуры 45-50°С предварительно обезвоженная нефть после нагревателя 6 поступает в отстойник обезвоживания 7, где происходит обезвоживание нефти. Обезвоженная нефть с содержанием воды 1-2% из отстойника обезвоживания 7 поступает в отстойник обессоливания 8, на входе которого подается пресная вода IV. В отстойнике обессоливания 8 происходит глубокое обессоливание нефти. Вода, отделившаяся в
отстойнике обезвоживания 7 и отстойнике обессоливания 8, по трубопроводу вывода слабоминерализованной подтоварной воды 10 поступает на вход резервуара предварительного сброса воды 3. Возврат слабоминерализованной подтоварной воды в «голову» процесса позволяет использовать ее тепло и реагент-деэмульгатор для улучшения условий процесса обезвоживания нефти, а ее малую минерализацию для снижения общей минерализации попутной воды, что облегчает обессоливание нефти.
3
После отстойника обессоливания 8 нефть с содержанием воды 1-2% и концентрацией хлористых солей до 100 мг/дм поступает в активатор 9, предназначенный для снижения содержания воды в нефти до 0,5%.
Применение активатора 9 для снижения содержания воды в нефти до 0,5% позволяет снизить температуру нагрева сырья с 65-70°С, характерную для подготовки тяжелых нефтей, до температуры 45-50°С, при этом энергетические затраты на нагрев сырья снижаются до 40%, сократить на 1/3 время отстаивания водонефтяной эмульсии, при этом объем отстойного оборудования уменьшается до 30%, снизить расход деэмульгатора для разрушения водонефтяной эмульсии.
После активатора 9 обезвоженная и обессоленная нефть охлаждается в теплообменнике 5 и поступает в концевой сепаратор 11, где происходит отделение газа II (остаточный попутный газ и газ, выделяющийся в процессах ударно-волнового воздействия на углеводородное сырье). Из сепаратора 11 нефть поступает в товарный резервуар 12, откуда насосом 13 товарная нефть V откачивается потребителю.
Предлагаемая установка подготовки тяжелых нефтей имеет следующие преимущества: позволяет до 40% снизить энергетические затраты на нагрев сырья, до 30% уменьшить объем отстойного оборудования, снизить расход деэмульгатора, повысить стабильность работы всей установки в целом.