Способ обезвоживания тяжелой нефти

 

Изобретение может быть использовано для обезвоживания нефти на нефтяных промыслах. Цель изобретения состоит в повышении эффективности способа путем улучшения качества получаемой продукции при одновременном сокращении времени отстоя. Цель достигается тем, что смешение осуществляют в турбулентном режиме при числе Рейнольдса, равном 180000 - 300000, и затем передиспергированную эмульсию перемешивают с широкой фракцией легкого нефтепродукта с последующим укрупнением капель воды в ламинарном режиме при числе Райнольдса, равном 500 - 2000. 1 ил.

Изобретение относится к способам для подготовки нефти к переработке, в частности к процессам ее обезвоживания и может быть использовано на нефтяных промыслах.

Известен способ обезвоживания и обессоливания тяжелой высоковязкой нефти (РНТС "Нефтепромысловое дело", N 4, 1979, с. 30 - 31), включающий разбавление ее легкими углеводородами (сжиженным бутаном, газоконденсатом и т.п.) в объемном соотношении от 1 : 0,53 до 1 : 1,91, нагрев смеси до 95 - 125^oC под давлением 5,2 МПа, перемешивание с последующим отстоем.

Недостаток - обезвоживание нефти в известном способе связано с использованием сжиженных газов, а следовательно с необходимостью процесса при высоких давлениях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ (патент N 4299690, C 10 G 33/04, 1981), включающий смешение нефти с утяжелителем - концентрированным раствором соли с плотностью больше плотности нефти и реагентом-деэмульгатором, нагрев и отстой.

Недостаток - способ не обеспечивает получения качественной нефти даже после продолжительного времени отстоя при обезвоживании тяжелых нефтей.

Цель изобретения - повышение эффективности способа путем улучшения качества получаемой продукции при одновременном сокращении времени отстоя.

Поставленная цель достигается тем, что смешение осуществляют в турбулентном режиме при числе Рейнольдса, равном 180000 - 300000, и затем полученную передиспергированную водонефтяную эмульсию перемешивают с широкой фракцией легкого нефтепродукта с последующим укрупнением капель воды в ламинарном режиме при числе Рейнольдса, равном 500 - 2000.

Сущность предлагаемого способа поясняется схемой, представленной на чертеже, которая включает насос 1, смеситель 2, насос 3 для подачи реагента-деэмульгатора, насос 3-а для подачи утяжелителя, насос 4 для подачи легких углеводородов и насос 5 - деэмульгатора, теплообменник 6, сепаратор 7, испаритель 10, холодильник 11, сепаратор 12 и резервуар 13 для тяжелой нефти.

Способ осуществляется следующим образом.

Обводненную тяжелую нефть насосом 1 забирают из резервуара 13 и подают в смеситель 2. Также в смеситель 2 насосом 3 подают деэмульгатор, а насосом 3-а утяжелитель, плотностью больше плотности нефти, где происходит интенсивное перемешивание с целью передиспергирования и утяжеления капель пластовой воды. Чем больше градиент плотности между плотностью нефти и утяжелителем, тем эффективнее процесс обезвоживания. В качестве утяжелителя могут использоваться концентрированные водные растворы хлористых солей Ca, Na, Ba, а также концентрированные пластовые воды. Верхний предел концентрации водных солей ограничен растворимостью солей в воде. Утяжелитель подают в количестве обеспечивающем соотношение тяжелой нефти и утяжелителя в смеси от 1 : 0,4 до 1 : 0,6. Далее в нефтяную эмульсию насосами 4 и 5 подают легкий нефтепродукт и деэмульгатор соответственно. В качестве легкого нефтепродукта используют широкую фракцию, выкипающую в пределах от 65 до 350^oC. Легкий нефтепродукт подают в количестве, обеспечивающем соотношение тяжелой нефти и легкого нефтепродукта в смеси 1 : 0,02. Затем смесь нагревают в теплообменнике 6 до температуры 30 - 90^oC и далее направляют в отстойник 7. В нижней части отстойника 7 соленая вода, которая после испарителя 8 направляется для повторного использования. Поток из верхней части отстойника 7, проходя нагреватель 9, направляется в испаритель 10, где происходит отделение легкой нефтяной фракции, которая возвращается для повторного использования. С низа испарителя 10 выходит обезвоженная тяжелая нефть, а легкие углеводороды в виде парогазовой смеси направляются в конденсатор-холодильник 11 откуда она поступает в сепаратор 12, где легкие углеводороды отделяются от сухого газа и насосом 4 подаются на осуществление технологического процесса.

Соотношение тяжелой нефти и легкого нефтепродукта в смеси 1 : 0,02 - 0,05 получены по результатам экспериментальных исследований ПО "Башнефть" Самсыкский ЦППН.

Пример. Исследованию подвергалась нефтяная эмульсия Табынского месторождения Республики Башкортостан. Плотность нефти - 0,92 г/см³, обводненность нефти - 87%.

Агрегативная устойчивость этой эмульсии определялась по методу центрифугирования с числом оборотов 6000 в минуту в течение 2-х минут. За это время из нефтяной эмульсии выделилось 30% воды. Эту же нефтяную эмульсию подвергали обработке в следующей последовательности: добавляли утяжелители соли бария, реагент-деэмульгатор "дисолван: 4411, нагревали до температуры 40^oC и отстаивали. Смешение осуществляли в мешалке с числом Рейнольдса равном 180000 - 300000, затем передиспергированную эмульсию добавляли легкие углеводороды в количестве 0,2 до 0,5 об.% к нефти. При отстое число Рейнольдса достигало 500 - 2000. Экспериментальные исследования показали, что выделение воды из эмульсии достигло 98 - 99%, т.е. практически получали товарную нефть высокого качества (ГОСТ 9965-86).

Промышленные испытания, проведенные в НГДУ "Арланнефть" показали, что обработка табынской нефти при этих же параметрах позволила получить товарную нефть высокого качества, при этом в качестве смесителя и диспергатора был использован центробежный насос, который позволял поддерживать заданное число Рейнольдса. А регулирование числа Рейнольдса осуществлялось штуцером. Подачу реагента-деэмульгатора осуществляли с помощью дозировочного насоса (РПН-2/30). Подача легких углеводородов осуществлялась на прием сырьевого насоса. Число Рейнольдса при отстаивании (500 - 2000 поддерживалось расходом воды и товарной нефти.

Использование изобретения позволит не только интенсифицировать процесс обезвоживания, но и улучшить качество нефти.

Формула изобретения

Способ обезвоживания тяжелой нефти, включающий смешение ее с утяжелителем - концентрированным раствором соли с плотностью больше плотности нефти и реагентом-деэмульгатором, нагрев и отстой, отличающийся тем, что смешение осуществляют в турбулентном режиме при числе Рейнольдса 180000 - 300000 и затем полученную передиспергированную водонефтяную эмульсию перемешивают с широкой фракцией легкого нефтепродукта с последующим укрупнением капель воды в ламинарном режиме при числе Рейнольдса 500 - 2000.

РИСУНКИ

Рисунок 1