СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ, УЧЕТА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к системам подготовки, учета и транспортирования высоковязких нефтей.
Известен «Способ подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту» (см. патент RU 2089778, МПК F17D 1/16, опубл. Бюл. №15 от 10.09.1997 г.), который реализуется системой подготовки высоковязкой нефти к трубопроводному транспорту, включающей установку переработки попутных нефтяных газов с выработкой жидкого углеводородного разбавителя (смесь легких ароматических углеводородов, преимущественно бензол, толуолы и ксилолы), узел смешения высоковязкой нефти с углеводородным разбавителем, дожимную насосную станцию и трубопровод перекачиваемой смеси высоковязкой нефти и углеводородного разбавителя.
Недостатками данного способа являются, во-первых, необходимость строительства установки переработки попутного нефтяного газа с целью получения жидкого углеводородного разбавителя, что значительно увеличивает капитальные затраты на разработку данного нефтяного месторождения, во-вторых, использование в качестве жидкого углеводородного разбавителя смеси легких ароматических углеводородов (преимущественно бензола, толуолов и ксилолов), являющихся токсичными веществами, приводящими к развитию онкологических заболеваний.
Наиболее близкой по технической сущности является «Система транспортирования высоковязкой нефти» (см. стр.10-11, Транспортирование вязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам / П.И.Тугунов, Новоселов В.Ф. - М.: Недра, 1973, с.88), включающая водонасосную с входным и выходным водоводами, установку обработки воды, водяной резервуар, нефтяной резервуарный парк с входным и выходным нефтепроводами, головную насосную станцию со смесителем, промежуточные насосные станции, трубопровод для перекачки эмульсии, установку подготовки высоковязкой нефти, трубопровод для сброса воды и трубопровод для подачи подготовленной высоковязкой нефти потребителю.
Недостатками известного способа являются, во-первых, необходимость смешения нефти с водой, что усложняет разделение перекачиваемой эмульсии на конечном пункте, во-вторых, необходимость использования труб с внутренней винтовой нарезкой (в случае гидротранспорта высоковязкой нефти внутри водяного кольца), в-третьих, необходимость использования специальных поверхностно-активных веществ (в случае гидротранспорта высоковязкой нефти в виде водонефтяной эмульсии прямого типа), в-четвертых, отсутствие учета подготовленной нефти, что, например, не позволяет воспользоваться льготной ставкой налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ) при добыче высоковязких нефтей, в-пятых, необходимость строительства отдельных объектов трубопроводной инфраструктуры для транспортирования высоковязкой нефти.
Техническими задачами полезной модели являются: использование для снижения вязкости высоковязкой нефти менее вязкую нефть в качестве разбавителя, организация учета подготовленной высоковязкой нефти (например, с целью получения льготной ставки НДПИ), снижение капитальных затрат на транспортирование высоковязкой нефти за счет использования существующих объектов трубопроводной инфраструктуры.
Технические задачи решаются системой подготовки, учета и транспортирования высоковязкой нефти, включающей установку подготовки высоковязкой нефти с входным и выходным нефтепроводами, установку подготовки менее вязкой нефти с входным и выходным трубопроводами, дожимную насосную станцию, связанную через общий коллектор с выходными трубопроводом и нефтепроводом, а через трубопровод откачки нефти - с потребителем.
Новым является то, что входной трубопровод сообщен со скважинами месторождения менее вязкой нефти, а выходной нефтепровод оснащен узлом учета высоковязкой нефти.
Новым является также то, что общий коллектор связан через смеситель с выходными трубопроводом и нефтепроводом.
На чертеже представлена схема, иллюстрирующая систему подготовки, учета и транспортирования высоковязкой нефти.
Система состоит из установки 1 подготовки высоковязкой нефти, входной 2 и выходной 3 нефтепроводы, установки 4 подготовки менее вязкой нефти с входными 5 и выходными 6 трубопроводами, дожимной насосной станции 7, связанной через общий коллектор 8 с выходными трубопроводом 6 и нефтепроводом 3, а через трубопровод 9 откачки нефти - с потребителем 10, причем входной 5 трубопровод сообщен со скважинами 11 месторождения менее вязкой нефти. Кроме того, выходной 3 нефтепровод оснащен узлом 12 учета высоковязкой нефти. Общий коллектор 8 может быть связан через смеситель 13 с выходными трубопроводом 6 и нефтепроводом 3. Входной 3 нефтепровод связан со скважинами 14 месторождения высоковязкой нефти.
Система подготовки, учета и транспортирования высоковязкой нефти работает следующим образом.
Продукция скважин 14 месторождения высоковязкой нефти по входному трубопроводу 2 поступает на установку 1 подготовки высоковязкой нефти, где производится ее сепарация, обезвоживание и при необходимости обессоливание. Затем подготовленная высоковязкая нефть по выходному нефтепроводу 3 поступает на узел 12 учета высоковязкой нефти, где организовывается учет подготовленной высоковязкой нефти (например, с целью получения льготной ставки НДПИ), после которого учтенная высоковязкая нефть отводится в общий коллектор 8. Продукция скважин 11 месторождения менее вязкой нефти по входному трубопроводу 5 направляется на установку 4 подготовки менее вязкой нефти, где производится ее сепарация, обезвоживание и при необходимости обессоливание. Далее подготовленная менее вязкая нефть по выходному трубопроводу 6 поступает на дожимную насосную станцию 7. Перед дожимной насосной станцией 7 в общем коллекторе 8 производится смешение подготовленной менее вязкой нефти и учтенной высоковязкой нефти, поступающей по трубопроводу 3, что позволяет снизить вязкость высоковязкой нефти. При необходимости, на выходном трубопроводе 6 перед общим коллектором 8 возможна установка смесителя 13 для смешения подготовленной менее вязкой нефти и учтенной высоковязкой нефти. С помощью дожимной насосной станции 7 смесь учтенной высоковязкой нефти и подготовленной менее вязкой нефти из общего коллектора 8 по трубопроводу 9 откачки нефти направляется потребителю 10. Таким образом, транспортирование высоковязкой нефти осуществляется с использованием существующих объектов трубопроводной инфраструктуры, что позволяет снизить капитальные затраты.
Были проведены лабораторные исследования по определению вязкости и плотности смесей, полученных при смешении высоковязкой нефти (сверхвязкая нефть Ашальчинского месторождения, пермские отложения) и менее вязкой нефти (карбоновая нефть Ашальчинского месторождения, угленосные отложения) в соотношениях 90:10, 70:30, 60:40, 30:70 и 10:90, соответственно. Результаты проведенных лабораторных исследований приведены в таблице.
Таблица
Наименование показателя
Значение показателя
Подготовленная сверхвязкая нефть с УПСВН Ашальчинского месторождения
Смеси сверхвязкой нефти с УПСВН Ашальчинского месторождения и предварительно обезвоженной карбоновой нефти с УПСВ-7 «Ашальчи»
Предварительно обезвоженная карбо-новая нефть с УПСВ-7 «Ашальчи»
90:10
70:30
60:40
30:70
10:90
Динамическая вязкость при 20°С и градиенте скорости 38,82 с<sup>-1</sup>, мПа·с
3970
2345
872
565
213
96
65
Плотность при 20°С, кг/м<sup>3</sup>
962
959
945
943
929
915
908
Из таблицы видно, что смешение высоковязкой нефти с менее вязкой нефтью позволяет снизить вязкость и плотность высоковязкой нефти, а значит, тем самым уменьшить гидравлические сопротивления при ее трубопроводном транспорте.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет снизить вязкость высоковязкой нефти путем использования в качестве разбавителя менее вязкой нефти, организовать учет подготовленной высоковязкой нефти (например, с целью получения льготной ставки НДПИ), снизить капитальные затраты на транспортирование высоковязкой нефти за счет использования существующих объектов трубопроводной инфраструктуры.