Способ снижения вязкости нефти

Изобретение относится к способам обработки высоковязкой нефти на промыслах перед транспортировкой ее по трубопроводам, в частности к способам снижения вязкости нефти. Способ снижения вязкости нефти включает циклическую подачу нефти в жидкой фазе в зону гидродинамической обработки, где на нефть воздействуют давлением, имеющим постоянную осевую составляющую и переменную поперечную составляющую сдвига, измерение температуры нефти после обработки. Для необратимого снижения вязкости обработку нефти давлением проводят с отбором тепла для стабилизации температуры нефти в диапазоне температур не ниже температуры, выше которой вязкость нефти уменьшается незначительно, и не выше температуры кипения нефти. Измеряют вязкость нефти после обработки давлением. Завершают обработку нефти давлением при стабилизации значения ее вязкости. Технический результат - обеспечение необратимого снижения вязкости нефти. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам обработки высоковязкой нефти на промыслах перед транспортировкой ее по трубопроводам, в частности к способам снижения вязкости нефти.

Известен способ снижения вязкости нефти и улучшения ее реологических свойств при помощи теплового генератора (пат. RU №2131094). В известном способе для нагрева нефти используют теплоагент, обработанный в тепловом генераторе.

Недостатком способа является последующее восстановление вязкости нефти при понижении ее температуры до исходного состояния.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, включающий подачу вещества в жидкой фазе в зону гидродинамической обработки, где на него воздействуют давлением, имеющим постоянную и переменную составляющие (пат. RU №2054604). При этом значение переменной составляющей давления выбирают в зависимости от постоянной составляющей давления. Цикл обработки может быть открытым и закрытым. Обработка нефти известным способом сопровождается увеличением температуры нефти и, соответственно, понижением ее вязкости.

Недостатком известного способа является последующее восстановление вязкости нефти при понижении температуры до исходного состояния.

Целью изобретения является обеспечение необратимого снижения вязкости нефти.

Для достижения поставленной цели в способе снижения вязкости нефти, включающем подачу нефти в жидкой фазе в зону гидродинамической обработки, где на нефть воздействуют давлением, имеющим постоянную осевую составляющую и переменную поперечную составляющую сдвига, измерение температуры нефти на выходе из зоны обработки, повторную подачу нефти в зону обработки, в зоне обработки путем отбора тепла стабилизируют температуру нефти в диапазоне температур не ниже температуры, выше которой вязкость нефти уменьшается незначительно, и не выше температуры кипения нефти, измеряют вязкость нефти, завершают гидродинамическую обработку при стабилизации значения вязкости нефти.

В диапазоне температур не ниже температуры, выше которой вязкость нефти уменьшается незначительно, и не выше температуры кипения нефти происходит активация нефти с изменением ее структуры. Нефть, обработанная в данном диапазоне температур, при последующем понижении температуры до исходного состояния, имеет вязкость ниже первоначального значения.

На чертеже изображена зависимость вязкости нефти от температуры до и после обработки предлагаемым способом.

Обработке предлагаемым способом подвергали нефть Гремихинского месторождения, расположенного на территории Удмуртской Республики.

Дегазированную нефть Гремихинского месторождения, имеющую при температуре (20±5)°С вязкость, равную (320-330) мПа·с, помещали в емкость с подогревом. С помощью расположенного внутри емкости змеевика с теплоносителем нагревали нефть до температуры (50-60)°С.

На нагретую нефть воздействовали осевым давлением, создаваемым в первой ступени двухступенчатого центробежного насоса НК65/35-240В1АСОНВ. Далее нефть пропускали через вторую ступень центробежного насоса, представляющую собой рабочее колесо и направляющий аппарат с одинаковым количеством перфорированных пазов для прохода потока. Соотношение размеров ширины паза и межпазового отрезка выбиралось из условия величины объема потока нефти, подвергаемого сдвигу, равного или больше 2/3 общего объема потока нефти. При прохождении через вторую ступень насоса поток нефти подвергался воздействию переменного поперечного давления сдвига. Величина осевого давления поддерживалась постоянной и на выходе второй ступени насоса не превышала 2 МПа. Обработка нефти во второй ступени насоса сопровождалась повышением температуры нефти. Вязкость нефти уменьшалась с увеличением ее температуры (график 2 на чертеже).

На предварительном этапе обработки от выхода второй ступени насоса поток нефти направляли по трубопроводу в теплоизолированную емкость и далее на вход первой ступени насоса. Цикл обработки повторяли до достижения температуры нефти в теплоизолированной емкости, равной 80°С.

Вязкость нефти, обработанной до температуры 80°С, восстанавливалась после обработки при последующем снижении ее температуры до первоначального значения.

При температуре нефти выше 104°С начинался процесс кипения нефти. Вязкость нефти при последующем снижении ее температуры до первоначального значения восстанавливалась или принимала значения вышеисходного за счет изменения фракционного состава.

Диапазон температуры (80-104)°С соответствует наименьшим значениям вязкости на графике 1 (см. чертеж), представляющем зависимость вязкости дегазированной нефти Гремихинского месторождения от температуры.

При температуре нефти (80-104)°С поток нефти направляли по трубопроводу от выхода второй ступени насоса в термостатирующую емкость, в которой поддерживалась температура (80-104)°С, и далее на вход первой ступени насоса. Цикл обработки повторяли до достижения вязкости нефти (5-7) мПа·с, которая соответствует минимальным значениям вязкости на графике 2 (см. чертеж), представляющем зависимость вязкости нефти, обработанной в соответствии с предлагаемым способом, от температуры нефти.

Обработанная предлагаемым способом нефть при температуре (20±5)°С имела вязкость, равную 125 мПа·с, тогда как необработанная нефть при той же температуре имела вязкость, равную (320÷330) мПа·с.

Обработка нефти предлагаемым способом позволила необратимо снизить вязкость нефти почти в три раза, что найдет применение при транспортировке высоковязкой нефти.

Способ снижения вязкости нефти, включающий подачу нефти в жидкой фазе в зону гидродинамической обработки, где на нефть воздействуют давлением, имеющим постоянную и переменную составляющие, измерение температуры нефти на выходе из зоны обработки, повторную подачу нефти в зону обработки, отличающийся тем, что в зоне обработки путем отбора тепла стабилизируют температуру нефти в диапазоне температур, не ниже температуры, выше которой вязкость нефти уменьшается незначительно, и не выше температуры кипения нефти, измеряют вязкость нефти, завершают обработку давлением при стабилизации значения вязкости нефти.