Способ обезвоживания нефтяных эмульсий
Изобретение касается нефтепереработки, в частности обезвоживания нефтяных эмульсий, извлекаемых в процессе внутрипластового горения. Цель - повышение степени обезвоживания и сокращение его длительности. Процесс ведут нагреванием эмульсии до температуры ниже точки плавления твердых парафинов нефтяной фазы с последующим добавлением концентрированного раствора NACL, нагретого до температуры не ниже точки кристаллизации твердых парафинов нефтяной фазы, при объемном соотношении раствора NACL 1:(1,5-2). Затем эмульсию обрабатывают раствором неионогенного деэмульгатора в ароматическом растворителе при перемешивании смеси с поддержанием ее температуры не ниже точки кристаллизации твердых парафинов в нефтяной фазе. Эти условия обеспечивают остаточное содержание воды в целевой нефти до 0,2мас.% при длительности процесса 90 мин. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕа1УЬЛИН щ) С 10 С 33/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
-(L
;(; с.
1 (21) 4235955/31-04 (22) 06,04-.87 (46) 07 ° 08.90. Бюл. ¹ 29 (71) Московский институт нефти и rasa нм. И.N.Ãóáêèíà (72) А.А. Балепин, А.Ю. Бруслов и Е.Ф.Майборода (53) 665. 622. 43. 065. 6 (088.8) (56) Позднышев Г.Н. Стабилизация
-и разрушение нефтяных эмульсий. — М.:
Бедра, 1982, с.75.
Гуревич И..Л. Технология нефти. -Л.:
Гостоптехиздат, ч.I,. 1952, с.423.
Горюнова В.П. Об особенностях термохимического деэмульгирования высокопарафинистой нефти. - Нефтепромысловое дело, 1978, ¹ 3, с,28-29. (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ
ЭМУЛЪСИЙ (57).Изобретение касается нефтепереработки, в частности обезвоживаИзобретение относится к нефтедо, быче .и может быть использовано, в частности, при обезвоживании стойких эмульсий, например, извлекаемых при осуществлении процесса внутрипластового горения, отличающихся повышенной стойкостью и относящихся к типу эмульсий "вода в. нефти".
Цель изобретения — повышение .степени обезвоживания стойких нефтяных эмульсий, а также сокращение времени о без в ожив ания.
„„SU„„1583436 A1
2 ния нефтяных эмульсий, извлекаемых в процессе внутрипластового горения.
Цель — повышение степени обезвоживания и сокращение его длительности.
Процесс ведут нагреванием эмульсии до температуры ниже точки плавления .твердых парафинов нефтяной фазы с последующим добавлением концентрированного раствора NaC1 нагретого до температуры не ниже точки кристаллизации твердых парафинов нефтяной фазы, при объемном соотношении раствора
NaC1 и эмульсии 1:(1,5-2). Затем эмульсию обрабатывают раствором неионогенного деэмульгатора в ароматическом растворителе при перемешивании смеси с поутдержанием ее температуры не ниже точки кристаллизации твердых парафинов в нефтяной фазе.
Эти условия обеспечивают остаточное содержание воды в целевой нефти до
0,2 мас.% при длительности процесса
90 мин. 1 табл.
В стойкую нефтяную эмульсию до обработки раствором неионогенного
ПАВ вводят концентрированный раствор поваренной соли, нагретый до температуры не ниже температуры кристаллизации твердых парафинов нефтяной фазы при объемном соотношении раствора поваренной соли и эмульсии 1: (1,5:2,0).
Пример 1. Процесс обезвоживания нефти осуществляют в следующей последовательности, 1583436
Готовят раствор нефтерастворимого неионогенного ПАВ-деэмульгатора в ароматическом растворителе с концентрацией 1 г в 2 мл раствора и в количестве раствора, обеспечивающего расход деэмульгатора 300 г на каждую тонну обрабатываемой эмульсии.
Определяют объем и массу эмульсии.
Готовят насыщенный раствор поваренной соли н пресной воде в объемном соотношении с эмульсией 1:(1,5-2,0), Эмульсию транспортируют в нагревательную емкость. Определяют опытным путем температуру плавления и кристаллизации твердых парафинов, содержащихся в эмульгированной нефти, Высокостойкую эмульсию нефти выдерживают 1 ч при температуре не ниже температуры плавления твердых парафинов нефти для их расплавления. В подогретую и выдержанную эмульсию вводят при перемешивании приготовленный и предварительно нагретый до температуры не ниже температуры кристаллизации твердых парафинов нефти раствор поваренной соли при объемном соотношении раствора соли и эмульсии 1:(1,5-2,0), сохраняя . температуру раствора поваренной соли. В смесь эмульсии и концентрированного раствора поваренной соли с учетом известной массы эмульсии нри перемешивании вводят соответствующее количество раствора неионогенного нефтерастворимого деэмульгатора с расходом 300 r на тонну эмульсии, продолжая поддерживать прежнюю температуру. Каждые 30 мин определяют остаточное водосодержание эмульсии с общей продолжительностью выдержки обрабатываемой эмульсии,. обеспечивающей снижение остаточного водосодержания эмульсии не выше
0,2 мас.X.
В качестве деэмульгатора могут быть использованы любые известные маслорастворимые ПАВ-деэмульгаторы, например дисолв ан, сепарол, серво, про гамин и др. Проводят обезвоживание стойких эмульсий нефтей, получаемых в процессе модельного внутрипластового горения, Нефть одного месторождения (месторождение I ) легкая, вязкая, мало55 сернистая, высокопарафиновая. Нефть другого месторождения (месторождение .II) тяжелая, высоковязкая; высокосернистая, малопарафиновая.
Методика экспериментов по обезвоживанию следующая. Пробу эмульсии помещают в химическом стакане в термошкаф и выдерживают при 90 С (температура плавления твердых парафинов одной нефти 85 С, другой 79 С, температура кристаллизации соответственно 75 и 63 С) в течение 1 ч. В течение того же времени в том же термошкафу выдерживают предварительно приготовленный насыщенный раствор поваренной соли (хлористого натрия) в пресной воде. Стаканы с эмульсией и поваренной солью плотно закрыты крышками для предотвращения возможного испарения водной фазы. Затем при перемешивании стеклянной лопаточкой приливают подогретый концентрированный раствор поваренной соли.Использование подогретого раствора повареннОй соли необходимо для предотвращения охлаждения эмульсии и выпадения твердой парафиновой фазы, стабилизующей эмульсию. Используют объемные соотношения раствора поваренной соли и эмульсии, равные 1:1,0;
t 1,5; 1;2,0; 1:2,5. Практически сразу после перемешивания смеси к ней добавляют предварительно приготовленный при температуре окружающей среды раствор деэмульгатора. В качестве деэмульгаторов используют 1 мас.X-ные растворы неионогенных нефтерастворимых ПАВ: дисолван 4411,. сепарол 25, серво 5348 в толуоле. Полученную тройную смесь каждые 15 мин перемешивают стеклянной лопаточкой при поддержании заданной температуры. Каждые
30 мин определяют остаточное водосодержание обрабатываемой эмульсии по методу Дина-Старка. Используют растворы деэмульгаторов с концентрациями
200, 250, 300 и 400 r деэмульгатора на тонну обрабатываемой эмульсии.
Длительность каждого опыта составляет 6 ч. 3а критерий обезвоживания стойкой эмульсии принимают достижение остаточного водосодержания менее
0,2 мас X.
Проведены дополнительные экспери-, менты по обезвоживанию по известному способу. Для иллюстрации наличия сверхсуммарного эффекта действия деэмульгатора и раствора соли в условиях предлагаемого способа по данным опытов определяют скорость обезвоживания эмульсии в первые 90 мин после добавления деэмульгатора по из3436
Пример Д РД "пс794 с ° э 81, Вз!>
ВВЧ
Ч1>
Способ, с>сфть местороеленип
З 4 5 6 7 8
9 ° 4
Не достнгветсе
Не достнгветсе
То ее
l:1 150
1:1,5 15 О
1:2 180
1;2,5 240
i с! 120
1>1,5 120 !
72 150
1:2,5 180
lс! 90
1с1,5 90
1>2 90
1:2,5 120
i:1 90
1>1,5 90
1:2 90
lс2,5 90
1:1 150
l с I>5 150
0,10
15>0 д гоо с
Д 250
НэпестнмСС 1!
3 ° 6
8,0
О,!г
Иэвестс>мп> 1!
2,4
11 ° 8
l,о
1,0
1,2
1,5
О,Ь
0,5
0,5 о,в
<о,г
<о,г
<о,г
0,5
<О 2
<0,2
<0>2 ! ° 8 1 ° 9 6,8 6 ° 2 <О,2 <0,2 <О>2 <0,2 <0,2 <0>2 <о,г <0,2 <о,г <0,2 <о,г <0,2 <0,2 <О,2 <о,г < О,2 <0,2 0,13 0,14 0,26 0,26 0,25 О ° 25 0,26 О 26 О,26 0,26 о,27 0>27 0,27 0,26 0,27 0,27 0,27 . О,гг 0,25 0,25 д зоо Л 400 д, гоо д, гоо. Д 200 Д, 200 Д 250 Д .250 Д 250 д,гзо Д, 300 д, зоо Д, 300 д, зоо Д 400 Д 400 Д 400 g 400 Д, 2ОО Д 200 з Ь 6 8 9 ! О 11 i2 ! з ! 15, 16 ! 18 l9 2I То ве 0,07 1 0,07 1 0,07 1 0,09 1 005 1 005 1 0,06 1 0,08 1 005 1 0,05 1 0,06 1 0,07 1 0104 1 0,04 1 о,os 0,07 I 0,06 0,06 1 0,16 0 16 0,16 О ° 16 0>16 О ° !4 0>13 0,12 О ° !4 0,14 0,14 0,13 0,13 0,13 о,!з о,!з 0,15 0,15 5 158 вестному способу, по предлагаемому и при воздействии на эмульсию концентрированного раствора соли. Результаты экспериментов представлены в,таблице. При использовании различных растворителей деэмульгаторов, а именно бензола, ксилола, смеси толуола с бе н эолом в о бъемном со о тноше нии 1: 1, а также смеси бензола, ксилола и толуола в объемном соотношении 1:1:1, а также в случае использования 10 и 50 мас>%-ных растворов деэмульгатора, полученные результаты экспериментов совпадают с приведенными в таблице. Пример 2. Продукцию скважин в виде стойкой эмульсии от процесса внутрипластового горения подают на установку по деэмульсации с расходом 100 м /сут при массовом расходе 90 т/сут. Предварительно определяют температуру плавления твердых парафинов нефти (85 С) и кристаллизации (75 эС). Готовят насьпценный раствор поваренной соли в пресной воде из расчета соотношения расходов раствора и эмульсии 1:1,5, т.е. из расчета расхода раствора 67 мо/сут>Далее раствор насосом с заданным расходом подают в поток эмульсии на вход в теплообменник для предварительного подогрева. Подогретую до 90 С смесь эмульсии с раствором поваренной соли с общим расходом 167 м /сут из теплообменника подают в блок нагрева. В. смесь перед входом в блок нагрева дозировочным насосом вводят дополнительно нагретый 10 мас.%-ный раствор дисолвана 4411 в толуоле из рас5, . чета 300 r дисолвана на каждую тон ну эмульсии, т.е ° из расчета суточного расхода дисолвана 27 кг. Смесь эмульсии, растврров поваренной соли и дисолвана циркулирует в печи и 1p системе теплообменников при 80 С в течение 90 мин, после чего транспортируется в отстойники, где и происходит выделение товарной нефти с остаточным содержанием воды 0,2 мас.%. Формула изобретения Спо соб обезвожив ания нефтяных э!ульсий, включающий нагрев эмуль20 сии до температуры не ниже температуры плавления твердых парафинов нефтяной фазы и обработку эмульсии раствором неионогенного деэмульгатора в ароматическом растворителе при переЮ 25 мешив ании сме си с поддержанием температуры смеси не ниже температуры кристаллизации твердых парафинов в нефтяной фазе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения сте3Р пени обезвоживания, сокращения вре, мени обезвоживания, в нефтяную эмульсию до обработки раствором неионоген-,; ного деэмульгатора вводят концентрированный раствор поваренной соли, нагреть7й до температуры не ниже температуры кристаллизации твердых парЫфинов нефтяной фазы, при объемном соотношении раствора соли и эмульсии 1:(1,5-2,0). 10 t583436 f ! П)>одопаеиие табяииы 1:2 1:2,5 1! t 1. 1,5 1)2 1:2,5 I )1 1:1,5 t I2 1)2,5 ! )1 1:1,5 1:2 I:1,5 1:) 1;1,5 1)2 1:2,5 1:! 1:1,5 I:2 1:2,5 ! )1 1) 1,5 1;2 I:2,5 1>1 1:1,5 I:2 1:2,5 0,24 0,24 0,2б 0,26 0,26 0,25 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 Oi13 0,27 0,27 0,26 0,14 Oi14 Oi13 0>26 0,27 O,)3 Oi13 0>13 0,13 0,13 0,15 О, 15 0,15 О,!4 0,14 0> 27 0,27 0,27 0,25 0,25 0,25 0,24 0,26 0,26 0,14 0,)4 0,26 0,25 0,13 0,14 0,27 0,27 0,26 0>26 0,27 0,27 0,27 0,27 О,!4 0,13 0,13 0,13 0,13 О,)3 0,13 200 Пе дос гается То ке 19,8 13,6 0,02 250 То яе )20 >50 120 I 20 )50 1BO ! 120 ! 20 ! 2t0 ?40 II> дос гается То яе 0,21 0,20 11 1) 11 11 11 11 11 II 11 II П I11 0,20 0,13 0,21 250 0,21 0,20 0i2O 0,2! 0,21 0,21 300 300 0,21 400 0,20 0,20 400 0 20 0,20 0,20 0,20 0,19 О, 1 8 0,20 0 20 0,20 О, 19 0,21 1I 11 11 11 11 I1 11 11 0,2! 0,21 0,20 0,20 0,20 И 11 lI П I1 II П П П 11 II II II 11 II 11 11 0,20 0,20 0,20 0>20 0,20 0,19 0,21 0,21 0,20 0,20 0,21 0,21 О,?1 0,2! 0,20 0,20 0,20 )06 107 108 )09 ПС ПС ПС ПС 1:1,5 I:2 1)2,5 );1 15,6 16,3 I8,2-: 19,0 10,4 1Oi8, 13,0 )3.0 0,09 0,08 0,06 0.03 1 11 Пе достигается То яе 110 ПС 1:1,5 18,4 13,2 0,03 23 24 26 27 28 29 31 32 33 34 36 37 38 39 ЬО 41 42 43 44 46 47 48 49 51 52 54 56 57 58 59 6! 62 63 64 66 67 68 69 7! 72 73 74 76 77 78 79 81 82 83 84 86 87 88 89 91 92 93 94 96 97 98 99 )01 102 103 104 105 й8 иь П Ь Ь ДЬ П Д и Д, ДЬ i)9 ll9 ДЬ и, П, П, li, и, и, и, ll, и 1 и, и, й, й, и, ll и, и, и, р П и ДЬ т П и и» Д и ДЬ Дт и l) 8 Д П ДЬ Д иь 88 и и и > 9 ДЬ и Д л, и i)9 Ь П и, и! И) и! ll; ll1 Д» и и) П, л, ll, и! и> и, ll, ГС 200 200 400 аоо 400 3OD 400 1:1 I:1,5 1:2 1>2,5 1:1 1:1,5 1:2 1)2,5 1)1 1 .1,5 1:2 1:2>5 ))1 1:1,5 1:2 I;2,5 !. 1:1,5 1. 2 1:2,5 ):1 1:1>5 1>2 1:2>5 1:1 1:1,5 1 I2 f)2,5 )>1 1)1,5 1:2 I:г2, 5 1:1 1:1>5 1:2 1:2,5 » 1)1,5 1)2 1:2,5 1:! I:1,5 1)2 1:2,5 1:! 1:1;5 1:2 1:2,5 1:! 2)б ) 50 2)0 2,0 2,5 0,7 0,9 1,0 1,5 <0,2 <0i2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <О, 2 <0,2 1,4 1,4 1,6 2,0 0,6 0,6 0,8 1,1 <0,2 0,2. 0,4 0>7 <0,2 <0,2 -О, 2 t9,2 19,0 18,6 I á >),B, 1>9 2,6 0,7 0,8 0,9 I>3 (0,2 <0,2 (0,2 0,8 с0,2 <0,2 <0,2 <О>2 2,! 2,4 ?.,B З,б 1,2 1,3. I,5 <2 О <0,2 <0,2 <0>2 <0,2 <0,2 <0,2 1,9 2,1 2,4 3,2 0,8 Oi9 ) ° 1 1,4 <0,2 0,6 0,8 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 15 >5 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 < 0 >2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 (Oi2 <0,2 <0,2 <0,2 <0>2 <0,2 <0,2 с0,2 <0,2 <0,2 <0,2 (0i2 <0,2 <0,2 <0,2 1?,2 11,0 10,1 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <О>2 <0,2 0,2 <0,2 <О 2 (0,2 <0,2 (0>2 <0„2 (0i2 с0,2 (0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 с0,2 (0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0 ° 2 <0,2. <0,2 <0,2 О>2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 >0,2 <0,2 <0,2 <0,2 со 2 10,4 0,03 0,03 0,04 0,23 0,22 0,22 0,21 0,24 0,24 0i23 0,24 0>24 0,24 0i24 0,24 0,24 0,24 С,24 Di22 Di22 O 2l 0,20 0,23 0,23 0,23 0,22 0 24 0 24 0 24 0,23 0,24 0,24 0,24 0,24 0,22 0,22 0,22 0>21 0,24 0,23 Oi23 О 23 0,24 0,24 0,24 0,24 О>24 0,24 0,24 0,24 0,09 0,06 0,08 0,О5 0,05 0,06 0,07 0,05 0 05 О,О5 Oi07 0,04 0,04 0,05 0,07 О,об О,О6 0,07 Di0B 0,05 0 05 0,06 0,07 0 05 0 05 0 05 0,06 OiO4 0,04 0,05 0,07 Oit8 0,17 О, 18 Oi18 Oi I8 Di)B 0,18 0,19 0,18 0,18 0> 19 0,20 Di)7 О,!7 0,18 0,19 0,17 0,17 0,)7 OiI7 О, 17 0,17 0,18 О, 18 О, 18 0,18 0,19 0,19 0,17 О,!7 0>)8 О, )9 О,!7 0>17 0>18 О, 18 О, 18 0,18 0,)8 О, 19 О> 18 0,18 0>19 0,20 0i17 0,17 O>I8 О,)9 Изаестныд, 10 1583436 Продопй1ение та611ицы ) Т Г B l 9 o,oz 0,О1 14 ° 0 16,4 I:2>5 -"П р н м e u а н н е. Д - деэмульгатор: /l, - днсолвян 4411; Tl - сепарол 25; Дз - серва 53461 РД вЂ” расход деэмульгатора в граммах на тонну змульснн; V« /Ч а — оаъемное соотновенне раствора поваренной солн н знупьснн; Т „1 — время ооезвоамвання эмульснн до.остаточного волосодераання 0,2 мас.Х; 9 ° - остаточное вбдосолерханне, нас.Х, через 90 мнн; В ц — остаточное водосолераанне, мас.Х, через 360 мнн; V 1, - средняя скорость ойеэвовнвання эмульсий за первые 90 мнн после яяелсння деэмульгетора, равная йа-В1 /90, мас.z/мпн, гле П e - на альное волосолераапне,мас.Х; 4V - увеличение срелней скорости ооезвохнвпння .эмульснй птноэь сительно нэеесч ного способн эа пернме 90 ww после ввелення деэмупьгатора,. мпс.2! мнн; ййуэа — значение сверхсуммаркого эФфектп, маг.z.у мнн; OC - коппейтрнрованпьа1 раствор поваренсnA сппп. Со с тав итель Н. Кириллов а,Редактор Н,Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова Заказ 2230 Тирам 442 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издателъский комбинат "Патент", г.укгород, ул. Гагарина, 101
