Способ обезвоживания и обессоливания нефти

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>767177 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191078 (21)2676063/23-04 (51)М. КЛ,З

С 10 G 33/06 с присоединением заявки Мо Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет Опубликовано 30р9,80. Бюллетень 14о 36

Дата опубликования описания 300980 (53) УДК665.622.43, .065. 6 (088. 8) В.П. Тронов, Ф.Ф. Хамидуллин, A.Ä. Ли, Р.Т. Булгаков, Б.М. Радин, Ф.Г.Арзамасцев, Б.М.Сучков, В.И.Кудинов и Т.М. Доброскок (72) Авторы изобретения

Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьпаленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ

НЕФТИ

Изобретение относится к нефтедобывающей и,нефтеперерабатывающей проьвааленности, в частности к процессам обезвоживания и обессоливания нефти и очистки дренажной воды, Известен способ обезвоживания и обессоливания нефти и очистки дренажной водй, согласно которому обезвоживание и обессоливайие нефти 1g осуществляют в отстойниках, а отделившуюся s них грязную дренажную soду направляют для очистки в нефтело= вушки. Накайливающуюся в нефтеловушках загрязненную нефть периодически подают на обработку. Обеэвоженную и обессоленную нефть из отстойных аппаратов направляют в резервуары товарных парков (1).

Недостатком известного способа является то, что нефтеловушки представляют собой громоздкие сооружения и являются источниками загрязне Йия окружающей среды, а процесс очистки воды в них весьма длительный и качество очищенной воды низкое.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обезвоживания и обессоливания нефти, включающий введение в нее деэмульгатора и дренажной воды, нагрев, обработку, коалесценцию,отстой„ отделение и очистку дренажной воды фильтрованием через слой нефти, пода-. чу дренажной воды, сбрасываемой из аппаратов обезвоживания и обессоливания нефти в трубопровод перед резервуаром предварительного сброса пластовой воды (2).

Предварительно обработанную в нефтесборных трубопроводах реагентом-деэмульгатором водонефтяную эмульсию направляют в резервуар, в котором осуществляют предварительное обезвоживание нефти. При этом,- в нефтяную эмульсию до ее поступле- ния в резервуар добавляют горячую дренажную воду,сбрасйваемую иэ аппаратов для обезвоживания и ббессолйвания нефти, В результате подачи водонефтяной эмульсии в резервуар под слой воды струяМИ образуются капли нефти, содержащие глобулы воды, При всплывании этих капель глобулы воды переходят в водную контактную среду. С другой стороны, эмульсионная нефть и гидрофобные твердые частицы, содержащиеся в водной среде . захватыва767177

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема осуществлайия -предлагаемого способа.

Пример . 1. В нефтесборный трубопровод 1, по которому транспортируется водонефтяная эмульсия, со держащая около 50% воды, вводят реа4О гент-деэмульгатор по трубопроводу 2 из расчета 10 r на тонну нефти. Обра« ботанную деэмульгатором эмульсию в. количестве 600 м /ч направляют в резервуар 3, в котором происходит

45 предварительное .отделение и сброс воды на очистку. В предварительно обезвоженную нефть с остаточным содержанием воды 1,5;15% дополнительно вводят деэмульгатор по трубопроводу

$p 4 из расчета 20 г на тонну нефти и насосом 5 через теплообменники 6, в, которых ее нагревают до 35-45 С, и каплеобразователь 7 перекачивают в отстойники 8, где происходит окончательное обезвоживание нефти до остаточного содержания воды в пределах

0,1-0,3%, сблей — до 70-250 мг/л. В обезвоженную нефть вводят пресную промывочную воду по трубопроводу 9 из расчета 1-3% на тонну нефти и

60 через каплеукрупнитель 10 направются всплывающивЖ каплями нефти.

Отделившуюся от нефти дренажную воду с содержанием нефтепродуктов в количестве 150-6600 .мг/л и взвешенных, механиЧеских частиц 60-800 мг/л из резервуара направляют для очистки в отстойник с гидрофобным жидкостным фильтром, в котором в качестве контактного (фильтрующего) материала, используется нефтяной слой толщиной около 1 м на поверхности воды, образуемый в результате отделения нефтяных включений с механическими примесями из очнщаемой дренажной воды.-Грязная дренажная вода иэ. резер-, вуара поступает в отстойник сверху вниз через нефтяной фильтрующий слой в виде отдельных струек и капель. При этом, частицы нефти, находя- щнеся в воде, контактируют с нефтя. ной средой и сливаются с ней, в результате переход твердых взвешейных частиц, обладающих гидрофобной поверхностью,.в нефтяйув контактную среду.. Вода после прохождения не-. фтяного слоя попадает в нижнюю водную зону, где происходит процесс отстаивания и дополнительной очисткй ее. Очищенную воду насосом откачивают в систему поддержания пластоsего давления, Качество "очищенной воды, в зависимости от степени ее загрязненности, характеризуется содержанием нефтепродуктов {23350 мг/л) и взвешенных механических частиц (20-500 мг/л).—

Обезвоженную и обессоленную нефть. из отстойников направляют в резервуары товарных йарков.

Недостатком известного способа является снижение степени очистки дренажной воды в .связи с постоянным загрязнением фильтрующего нефтяного

,слоя механическими примесями в ви де" песка; глины, извести, смол, парафина и др., поступающими вместе в очищаемой дренажной водой Ъ очистной айпарат, Это связано с отсутствием процесса непрерывного обновления загрязненного фильтрующего нефтяного слоя и снижения эффективности его работы. В этом способе осуществляется только периодическая (один раэ в три месяца) откачка загрязненной (отработанной) нефти из аппарата для очистки дренажной воды, что не обеспечивает необходимое полное и регулярное обновление и восстановление работоспособности фильтрующего слоя. Качество направляемой на очистку дренажной воды по содержанию различных примесей изменяется в очень широких пределах, в связи с чем, загрязнение фильтрующего нефтяного слоя также происходит в разной степени, В результате этого качество очищаемой воды разное (содержание нефтепродуктов - 25350 мг/л и механических взвешенных частий 20-500 мг/л), что затрудняет постоянную ее закачку в пласт без .дополнительной очистки. Кроме тдго, отсутствие надежного метода контроля. за процессом загрязнения фильтрую-. щего слоя, в зависимости от продолжительности работы и качества направляемой на очистку дренажной воды, затрудняет управление процессом очистки дренажной воды.

Цель изобретения - повышение степени очистки дренажной воды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обезвоживания и обессоливания нефти, включающем введение в нее деэмульгатора и дренажной воды, нагрев, 15 коалесценцию, отстой, отделение и очистку дренажной .воды фильтрованием через слой нефти,. Фильтрующий слой- нефти непрерывно обновляют путем циркуляции через него обеэво2О женной или обессоленной нефти в количестве 1-10% от объема очищаемой дренажной воды.

Непрерывное обновление фильтрующего слоя чистой нефтью (обезво- . женной или обессоленной) предотвращает повышение его вязкости, благодаря исключению накопления в нем механических примесей, смолопарафиновых включений, что обеспечивает более эффективное фильтрование воды и переход капель нефти нэ очищаемой воды в фильтрующий нефтяной слой. ляют ее в отстойники ll, в которых она дополнительно обезвоживается и обессоливается до остаточного содержания воды 0,0-0,2В и солей до

40 мг/л.

767177

Содержание в очиценной воде, мг/л

Количество обессоленной нефти, направ ляемой на циркуляцию (в об.% к очищаемой воде

Содержание в очищенной воде мг/л

Содержание в грязной воде, мг/л

Количество обезвоженной нефти, направляемой на циркуляцию (в об.

% к очищаемой воде) нефтепродук тов механических взвешенных частиц механических взвешенных частиц нефтепродуктов нефтепродук тов механи ческих взвешенных частиц

20-78 0 5

18-56 1,0

19-70

1 8-47

22-66, 18-45

l8-43

24-75

20- 52

20-49

150

0,5

150

l,0

18-45

l8""54 3,0

150

3,0

Отделившуюся в резервуаре 3 и отстойниках 8 и 11 воду направляют в аппарат 12, где ее фильтруют череъ гидрофобный жидкостный слой 13 толциной около одного метра, в качестве которого используют обезвоженную в отстойниках 8 нефть, отводимую по трубОпроводу 14 в количестве

1% (Зм /ч) от объема очищаемой воды.

При этом суммарное количество поступающей на очистку воды составляет около 300 м /ч, средняя степень загрязненности которой находится в пределах 150 мг/л нефтяных включений и

60 мл/л и других взвешенных частиц (песок, глина, смолы, парафин и др.) .

При этом, фильтрующий слой нефти обновляют путем непрерывной циркуляции указанного 1% обезвоженной нефти, которую откачивают из нижней части фильтрующего слоя насосом 15 в нефтесборный трубопровод 1. Очищенную 20 воду с содержанием 20-52 мг/л нефтяных включений и 18-56 мг/л других взвешенных частиц насосом 16 откачивают в систему заводнения нефтяных пластов.

Пример 2. В нефтесборный трубопровод 1> по которому транспортируют водонефтяную эмульсию, содержацую около 50% воды, вводят по тру бопроводу 2 реагент-деэмульгатор из Зр расчета 10 г на тонну нефти. Обработанную деэмульгатором эмульсию в количестве 600 м /ч направляют в резервуар 3, в котором происходит предварительное отделение и сброс воды на очистку. В предварительно обеэвоженную нефть с остаточным содержа,нием воды 1 5-15 % дополнительно вводят деэмульгатор по трубопроводу

4 иэ расчета 20 r на тонну нефти и насосом 5 через теплообменники б, в которых ее нагревают до 35-40 С, и каплеукрупнитель 7 перекачивают в отстойники 8, где происходит окончательное обезвоживание нефти до остаточного содержания воды 0,0-0,3% и солей до 70-250 мГ/л. В обезвоженную нефть вводят пресную промь1вочную воду по трубопроводу 9 иэ расчета 1-3% на тонну нефти и через,каплеукрупнитель 10 направляют ее в отстойники 11, в которых она дополнительно обезвоживается до остаточного содержания воды

0,0-0,2% и солей до 40 мг/л.

Отделившуюся в резервуаре 3 и отстойниках 8 и 11 воду направляют в аппарат 12, где ее фильтруют через гидрофобный жидкостный слой

13, толциной около 1 м, в качЕстве которого используют обессоленную в отстоййиках 11 нефть, отводимую по трубопроводу 17 в количестве

10% (30 м /ч) от объема очищаемой воды. При этом суммарное количество поступающей на очистку воды составляет около 300 м /ч, средняя степень загрязненности которой нахо,дится в пределах 6600 мг/л нефтя, ных включений и 380 мг/л других взвешенных частиц (песок, глина, смолы, парафин и др.) . При этом, фильтруюций слой нефти обновляют путем непрерывной циркуляции указанных

10% обессоленной нефти, которую откачивают из нижней части фильтрующего слоя насосом 15 в нефтесборный трубопровод 1. Очищенную Йоду с содержанием 15-35 мг/л нефтяных включений и 16-48 мг/л других взвешенных частиц насосом 16 откачивают в систему заводнения нефтяных пластов, С целью определения оптимально- го количества направляемой на циркуляцию через фильтрующий слой обезвоженной (обессоленной) нефти в зависимости от степени загрязненности воды проводят. серию экспериментов на опытной установке. Результаты этих работ приведены в таблице.

767177

Продолжение тпблицы

Количество обезвоженной нефти, направляемой на циркуляцию(в об

Ъ к очищаемой воде) Содержание в грязищей воде,мг/л

Содержание в очищенйой"воде, мг/л

/ °

Количество обессоленной неф-. ти,направляемой на циркуляцию (в об.В к очищаемой воде) Содержание в очищенной воде,мг/л нефтепродуктов.нефтепродуктов механи" ческнх взвешенных частиц механических взвешенных частиц нефтепродук тов механи ческих взвешенных частиц

5,0 19-45 17-51 .5р0.;

8,0 15-40 17"46 8рО,150

60

150

10,0

15-39 17-42 10,0

150

380

До 250 75-265 0,5

84-234 71-245 1 0

81-220 69-236 3,0

52-157 48-173 5,0

0,5

6600

380

1,0

6600

380

6600

3,0

380

5,0

6600

8,0

380

6600

22-49 21-56 8, 0

15-35. 18"50 10 0

lO,0

20-45

6600

3 80

Формула изобретения

Способ обезвоживания и обессоли. вания нефти, включающий введение в нее деэмулйгатора и дренажной воды, йвгрев, коалесценцию, отстой, отдеИ ление и очистку дренажной воды путем Фильтрования через слой нефти, о т л и ч а ю .шийся тем, что, с целью повиаения степени очистки дренажной воды,фильтрующий слой неф4() ти непрерывно обновляют путем циркуляции через него обезвоженной или обессоленной нефти в количестве

l"10% от объема.очищаемой дренажной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лутошкин Г.С, Сбор и подготовка нефти, rasa и воды к транспорту.

М,, ° Недра, 1972, с. 208, 2. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти, В., ;h pa, 1977, с. 14 (прототип) .

Как видно иэ таблицы, существенное улучшение, качества очищенной воды достигается .при циркуляции одного .процента обезвоженной или обессоленной нефти, а при более высокой загрязненности пси 10%;

Направлять на цйркуляцию нефтй более 10% нецелесообразно, поскольку дальнейшего существенного улучшейия качества очистки воды не пройсходит.

Применение настоящего способа обезвоживания и обессолнвания нефти

sa счет непрерывного обновления фильтрующего слоя путем циркуляции через него части обезвоженной или обессоленной нефти позволяет дозысить степень очистки дренажной водЫ, т.е. снизить содержание нефтепродуктов с 25-350 мг/л до 1535 мг/л и взвешенных механических частиц с 20-500 мг/л до 15-40 мг/л и стабилизйровать процесс очистки воды при одновременном получении высококачественной нефти.

l6-40

15-38

15-35

87-246

80-230

73-190 .46-119

18-40

17-41 . 15-39

15-36

71-238

68-231

60 205

40-121

20-50

16-48

767177

Составитель Т, Раевская

Редактор E. Дорошенко Техред A. A, -корректор B Бутяга

Заказ 6975/11 Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г . Ужгород, ул. Проектная, 4