Способ обезвоживания и обессоливания нефти

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<)763450 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.08.78 (21) 2677225/23-04 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 150980 (я)м. к .

С 10 G 33/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 665.622,43, .065.6 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. i .. Тронов Ф.Ф,Хамидуллин P. Т, БулгаКов и Ф.Г.Арзамасцев

Татарский государс: гвс нный научно-исследовательский и проектный инс тл 7v7 нефтяной промьмленнос ти (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОББЗВОЖИБАН1!)! 1! ОББССОЛ1!БАНИЯ

НЕФТИ

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, в частности, к процессам обезвоживания и обессоливания нефти на прсмыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях, Известен способ предварительного разделения газоводонефтяной смеси на газ, частично обезвоженную нефть и воду, 10

Нефть из скважины поступает в зону разделения, где происходит отделениее г азов ой жидк ос ти, тяжелую жидкость направляют в зону обработки эмульсии, где она нагревается, рас. слаивается на воду и чистую нефть и освобождается от газов и паров f1).

Наиболее близким к изобретению по технологической сущности является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий обработку водонеф тяной эмульсии деэмульгатором в каплеукрупнителе, пропускание эмульсии через слой воды в отстойном аппарате, заключающийся в том, что эмульсию при выходе из каплеукрупнителя разделяют на два потока, один из которых в количестве 30-70% от общего объема эмульсии из верхней зоны каплеукрупнителя пропуск ают через слой воды, а в торой в количестве 30-70 % отбирают из нижней его эоны и вводят в нефтяную зону отстойного аппарата (2) . Производительность одного отстойника объемом 200 м при з использовании этого способа составляет 3,7-4,0 млн,т/год по готовой нефти, Известный способ является эффективным и позволяет повысить производительность и качество подготовленной нефти. Однако при вводе эмульсии в отстойник двумя потоками только в нефтяную и водную зоны в нем, как и в аппаратах традиционного типа, существует промежуточный слой, в котором накапливаются мелкие капли воды размерами менее 20 мкм и частицы механических примесей. По мере их накопления толщина промежуточного слоя растет, что затрудняет доступ осаждающихся капель воды к границе раздела фаз нефть-вода, в связи с чем качество нефти на выходе из ап парата периодически ухудшается, что в конечном счете приводит к периодическому снижению производительности установки.

7á3450

Целью изобретения является повышение производительности процесса °

Поставленная цель достигается описываемым способом обезвоживания и обесс олив ания неф ти, включающий об— работку водонефтяной эмульсии деэмульгатором в каплеукрупнителе с последующим вводом нефти из каплеукрупни-теля в отстойчик тремя потоками, при этом нефтяную фазу из верхней зоны каплеукрупнителя в количестве 20-ЗОВ от общего объема нефти подают под пов ерхнос ть раздела фаз отс тойника, водную фазу в количестве 30-40% от общего объема нефти из нижней зоны каплеукрупнителя подают в промежуточный слой в отстойнике с подачей oc- . 15 тавшейся части промежуточной фазы из средней зоны каплеукрупнителя в нефтяной слой отстойника.

Предлагаемый способ позволяет еще более интенсифицировать процесс обез- 2Q воживания и обессоливания нефти за счет того, что промывке через слой воды подвергается меньшая часть неф1 ,.ти только с мельчайшими каплями воды, а нижний слой потока в каплеобразователе, содержащий преимущественно воду, выполняет при этом полезную работу по разрушению промежуточного слоя фаз и улавлив анию мелких капель пластовой воды, диспергированных в нефти, при движении ее навстречу вводимой в промежуточный слой фаз воды, Эффек т этот усилив аетс я оседающими из нефтяной эоны крупными каплями воды, выделяющимися из нефти, отведенной из средней части капле- 35 ук рупнителя, На чертеже показана принципиальная схема осуществления способа. способа.

Пример 1.Водонефтяную эмуль- 4р сию,обработанную дренажной водой, в количестве 6 !0 м/ч после предварительного сброса из нее основного объема пластовой воды в резервуарах товарного парка с остаточным содержанием вод 4$

З направляют на установку подготовки нефти. Эмульсию с содержанием капель воды размерами не более 20 мкм в теплообменной аппаратуре нагревают до 30-45 С. Перед нагревом в эмульсию вводят реагент - деэмульгатор из расчета 20-30 г/т нефти. Нагретую эмульсию вводят в каплеукрупнитель

1, где за счет гидродинамических эффектов разрушают бронирующие оболочки на глобулах пластовой воды и укрупняют их до размеров 40-1500 мкм. На концевом участке каулеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальных перегородок 2 разделяют на три структурные 60 части: верхний поток ?, характеризующийся содержанием мелких капель воды размерами 40-200 мкм, нижний поток II, характеризукщийся содержанием преимущественно свободной воды и 65 средний поток II 1 характеризующийся содержанием крупных капель воды размерами 200-1500 мкм. Нефть из верхней эоны I каплеукрупнителя 1 в количестве 30% от общего объема эмульсии вводят в водную зону отстойника

3 под поверхность раздела фаз нефтьвода, При подъеме нефти через слой воды мелкие капли воды после выхода из горизонтального распределительного устройства 4 переходят в объем свободной дренажной воды (происходит процесс промывки нефти) . Струи нефти с оставшимися мелкими каплями воды, поднимаясь вверх, проходят через поверхность раздела фаз. Кинетическая энергия струй нефти вызывает возмущение промежуточного слоя и приводит в движение мелкие капли воды, находящиеся в этом слое во взвешенном состоянии, которые сливаются и укрупняются до размеров, обеспечивающих их осаждение на дно отстойника, Сдновременно поток П1 из средней зоны каплеукрупнителя 1 в количестве

40% от общего объема эмульсии вводят в нефтяную зону отстойника 3 через торцовое распределительное устройство 5, По пути движения эмульсии к выводному патрубку б происходит отделение от нефти капель воды и их осаждение на дно отстойника, при котором они, дополнительно встречаясь, захватывают мелкие капли воды из поднимающейся навстречу нефти и промежуточного слоя, Нефть, содержащую преимущес твенно свободную воду, в количестве до ЗОВ от общего объема эмульсии из нижней эоны Н каплеукрупнителя 1 струями через горизонтальное. распределительное устройство 7 вводят в промежуточный слой фаз. Струи воды, выходя из устройства 7 в направлении поверхнос— ти раздела фаз,также интенсивно возмущают промежуточный слой и захватывают мелкие капли воды из слоя и поднимающейся навстречу нефти.

Обезвоженную и обессоленную нефть с содержанием воды 0,1-0,2Ъ и солей

40 мг/л из отстойного аппарата выводят через патрубок б, а отделившуюся от нефти воду сливают через патрубок

8.

Пример 2.Водонефтяную эмульсию, обработанную дренажной водой в количестве 600 м /ч после предв арительного сброса из нее основного объема пластовой воды в резервуарах товарного парка с остаточным содержанием воды 15% направляют на установку подготовки нефти. Эмульсию с содержанием капель воды размерами не более 20 мкм в теплообменной аппаратуре нагрео вают до 30-45 С. Перед нагревом в эмульсию вводят реагент-деэмульгатор из расчета 20-30 г/т нефти. Нагретую эмульсию вводят в каплеукрупнитель 1, где за счет гидродинамичес763450

15

Формула изобретения

55 ких эффектов разрушают ° бронирующие оболочки на глобулах пластовой воды и укрупняют их до размеров 601500 мкм. На конценом участке каплеукрупнителя 1 весь объем эмульсии при помощи горизонтальных перегородок 2 разделяют на три структурные части: верхний поток I харак теризующийся содержанием мелких капель воды 60- 200 мкм, нижний поток П, характеризующийся содержанием преимущественно свободной воды и средний поток Ш, характеризующийся содержанием крупных капель воды размерами

200-1500 мкм. Нефть из верхней эоны

I каплеукрупнителя 1 н количестве

20Ъ от общего объема эмульсии вводят в водную зону отстойника 3 под поверхность раздела фаэ нефть-вода . При более высоком содержании пластовой воды (15Ъ) в эмульсии нефть с мелкими каплями воды занимает меньший объем каплеукрупнителя по сравнению с малым содержанием воды в эмульсии (ЗЪ) . При подъеме эмульсионных струй через слой воды мелкие капли воды после выхода из гориз он тального рас пределительного устройства 4 переходят в объем дренажной воды (происходит процесс промывки нефти) . Струи нефти с остав— шимися мелкими каплями воды, поднимаясь вверх, проходят через поверхность раздела фаз. Кинетическая энергия струй нефти вызывает возмущение промежуточного слоя и проводят в движение мелкие капли воды, находящиеся в этом слое во взвешенном состоянии, которые сливаются и укрупняю тс я до ра зм еров, обеспечивающих осаждение их на дно отс тойника °

Одновременно поток 1Л из средней зоны каплеукрупнителя 1 в количестве 40Ъ от общего объема эмульсии вводят в нефтяную зону отстойника 3 через торцовое распределительное устройство 5. По пути движения эмульсии к выводному патрубку б происходит отделение от нефти капель воды и их осаждение на дно отстойника, при котором они дополнительно, встречаясь, захватывают мелкие капли в оды из подн нмающейс я н авс тречу нефти Ф промежуточного слоя, Нефть, содержащую преимущес твенно свободную воду, в количестве 40Ъ от общего объема эмульсии иэ нижней эоны П каплеукрупнителя 1 струями через горизонтальное распределительное устройство 7 вводят в промежуточный слой фаз, Струй воды, выходя из вводного устройства 7 в;направлении поверхности раздела фаз, также интенсивно возмущают промежуточный слоя и захватывают мелкие капли воды из этого слоя и поднимающейся навстречу нефти.

Обезвоженную и обессоленную нефть с содержанием воды 0,0-0,2Ъ и солей

40 мг/л из отстойного аппарата вывоцят через патрубок б, а отделившуюся от нефти воду отбирают через патрубок,8. т — 1

Применение предлагаемого способа обезвоживания и обессоливания нефти за счет раздельного одновременного ввода нефти с мелкими каплями воды .

-под поверхность раздела фаз и водной фазы эмульсии в промежуточный слой противоположно направленными струями, а нефти с крупными каплями воды в нефтяную зону отстойного аппарата позволяет интенсифицировать процесс отстоя нефти и повысить производительность отстойника с 500 м Э/ч до

600 м 3/ч

Способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий обработку водонефтяной эмульсии деэмульгатором в каплеукрупнителе с последующей раздельной подачей нефтяной и водной фаз иэ каплеукрупнителя в отстойник,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, нефть из каплеукрупнителя вводят в отстойник тремя потоками, при этом нефтяную фазу иэ верхней зоны каплеукрупнителя в количестве 20-30Ъ от общего объема нефти подают под поверхность раздела фаз отстойника, водную фазу в количестве 30-40Ъ от общего объема нефти из нижней зоны каплеукрупнителя подают в промежуточный слой в отстойнике с подачей оставшейся части промежуточной фазы иэ средней эоны каплеукрупнителя в нефтяной слой отстойника.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2933447, кл. 252-330, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2530368/04, кл.

С 10 G 33/06, 1977 (йрототип) .

76 3450

Составитель Т. Раевская

Редактор Г,Девятко Техред И.Асталош

Коррек тор .Г. Решетник

\ филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6232/25 . Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5