foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Деэмульсация нефти

Нефть на нефтяных месторождениях обезвоживают для:

1.       существенного снижения транспортных расходов, так как вода сама по себе является балластом и транспортировать ее по магистральным нефтепроводам нет необходимости;

2.   недопущения образования стабильных эмульсий, трудно поддающихся разрушению на нефтеперерабатывающих заводах;

3.  предохранения магистральных трубопроводов от внутренних коррозионных разрушений;

4.  закачки отделенной воды в пласт для поддержания пластового давления.

При транспортировании необезвоженной нефти по магистральному нефтепроводу в нижней части его может скапливаться коррозионно-активная минерализованная пластовая вода, приводящая сравнительно быстро (2—3 года) этот трубопровод в аварийное состояние.

2. ДЕЭМУЛЬГАТОРЫ (ПАВ), ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ТИПА В/Н

Для   разрушения   нефтяных  эмульсий   широко   применяются   различные  деэмульгаторы  — поверхностно-активные вещества, обладающие большей активностью, чем эмульгаторы. Основное назначение деэмульгаторов — вытеснить с поверхностного слоя капель воды эмульгаторы — естественные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в нефти (асфальтены, нафтены, смолы» парафин и мехпримеси)  и воде (соли, кислоты и т. д.).

Вытеснив с поверхностного слоя капель воды природные эмульгирующие вещества, деэмульгатор образует гидрофильный адсорбционный слой, в результате чего капельки воды при столкновении коалесцируют          (сливаются)          в          более          крупные          капли          и          оседают.

Чем эффективнее деэмульгатор, тем больше он снижает прочность «бронированного» слоя и тем интенсивнее разрушается эмульсия.

Для уопешного разрушения и прекращения «старения» нефтяных эмульсий деэмульгаторы следует подавать на забой скважин и осуществлять «внутрискважинную» деэмульсацию.

При подаче деэмульгаторов на забой скважин обычно происходит инверсия эмульсии, т. е. эмульсия В/Н превращается в эмульсию Н/В, в которой внешней фазой является вода с небольшой вязкостью, равной 1 мПа-с, существенно снижающая потери давления от трения .

Под эффективностью деэмульгаторов понимают их деэмульсационную способность, которая характеризуется их расходом, качеством подготовленной нефти.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ И ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫ Е   К НИМ ТРЕБОВАНИЯ

Деэмульгаторы, применяемые для разрушения эмульсий тип В/Н, делятся на две группы:

1. ионогенные (образующие ион в водных растворах) и

2. неионогенные (не образующие ионов в водных растворах).

К первой группе относятся малоэффективные деэмульгаторы: НЧК (нейтрализованный черный контакт) и НКГ (нейтрализованный кислый гудрон), которые в настоящее время для деэмульсации нефти не применяются.

К неионогенным маслорастворимым деэмульгаторам относятся: сепорол , дисолван .

Неионогенные деэмульгаторы имеют ряд преимуществ перед ионогенными.

Преимущества эти следующие:

1. незначительный удельный расход ,

2.  хорошее растворение в воде и нефти, отсутствие взаимодействия с солями и кислотами, содержащимися в пластовой воде и нефти, без образования осадков в трубах и аппаратах,

3.  стоимость неионогенных ПАВ в 40 — 60 раз выше стоимости НЧК, а расход их в сотни раз меньше, чем НЧК.

Однако большинство неионогенных деэмульгаторов  обладает   токсичностью   и относится  к опасным веществам. Поэтому они должны храниться в специальных помещениях под замком.

4. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ТИПА  В/Н

Существуют следующие основные методы разрушения нефтяных эмульсий:

1.   внутритрубная деэмульсация (путевая);

2.    гравитационный отстой; X   центрифугирование;

4,   фильтрация через твердые пористые тела;

5.    электродегидрирование

6.    термохимическая подготовка нефти

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ РАЗРУШЕНИЯ Н ЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ ТИПА   В/ Н

1. Внутритрубная (путевая) дсэмульсация.

Разрушение  нефтяной эмульсин  происходит  в трубах  на пути  движения   по стволу скважины, выкидной линии и сборному коллектору вплоть до установок подготовки .

Принцип внутригрубнойэмульсации озсдщги состоит в следующем. В межтрубное пространство эксплуатационных скважин или в начало сборного коллектора дозировочным насосом (15—20 г на 1 т нефтяной эмульсии) подается деэмульгатор, который сильно перемешивается с этой эмульсией в процессе ее движения до УПН и разрушает ее.

Эффективность внутритрубной деэмульсации зависит от многих  факторов, главными   из которых являются:

1.   эффективность самого деэмульгатора,

2.   интенсивность и длительность перемешивания эмульсии с ПАВ,

3.    количество воды, содержащейся в эмульсии, и температура.

Практикой установлено, что чем больше эффективность ПАВ, длительность перемешивания, количество воды и температура эмульсии, тем интенсивнее происходит внутритрубная деэмульсация.

Однако эффективность внутритрубной деэмульсации значительно падает при увеличении содержания в нефти асфальтенов, а также плотности и вязкости этой нефти.

2. Гравитационный отстой.

Происходит за счет разности плотности пластовой воды (1,05—1,2 г/см3) и нефти (0,79—0,95 г/см:!) в герметизированных отстойниках и сырьевых резервуарах. Гравитационный отстой может применяться также без нагрева эмульсии, когда нефть и вода не подвергаются сильному перемешиванию, в нефти практически отсутствуют эмульгаторы (особенно асфальтены) и обводненность нефти достигает порядка 60 %.

3.Центрифугирование

Значительную силу инерции, возникающую в центрифуге, можно использовать для разде­ления жидкостей с различными плотностями.

Разделение водонефтяных эмульсий в центрифугах — исключительно эффективны^ метод, который еще не нашел практического применения и находится в стадии эксперимента.

4.   Фильтрация.

Нестойкие эмульсии иногда успешно расслаиваются при пропускании их через фильтрующий слой, которым может быть гравий, битое стекло, древесные и металлические стружки, стекловата и другие материалы»

Деэмульсация нефтей с помощью фильтров основана на явлении селективного смачивания.

Размеры фильтров, имеющих вид колонн, зависят от объема прокачиваемой эмульсии, ее вязкости и скорости движения.

Нефтяная эмульсия вводится в колонну снизу и проходит через фильтр, где вода удерживается и сбрасывается через низ колонны, а нефть свободно проходит и отводится через верх.

Деэмульсация нефтей фильтрацией как самостоятельный процесс почти не применяется, однако в сочетании с термохимическими методами она уже сейчас широко распространена.

5.    Термохимические установки (ТХУ).

Они состоят из сепараторов-деэмульсаторов, отстойников-электродегидраторов и другого оборудования. Установлено, что существующие методе деэмул ьсации нефти без применения тепла и поверхностно-активных веществ малоэффективны. Поэтому в настоящее время около 80 % всей добываемой обводненной нефти обрабатывается на термохимических установках, к преимуществам которых относятся:

1.    предельная простота установки (теплообменник, отстойник и насос),

2.    сравнительно низкая чувствительность режима работы установки к значительному изменению содержания воды в нефти,

3.    возможность замены деэмульгаторов по мере изменения характеристики эмульсии без замены оборудования и аппаратуры.

Существуют термохимические установки по деэмульсации    нефти, работающие при атмосферном давлении и установки, работающие под избыточным давлением.

Основной показатель качества товарной нефти, прошедшей обработку на термохимических установках, это остаточное содержание в ней воды и солей, так как он определяет в конечном итоге все затраты на дополнительную подготовку нефти на НПЗ.

Нефтяная эмульсия по сборному коллектору 1 поступает в сырьевой резервуар-отстойник 2, откуда насосом 3 подается для нагрева в теплообменник 4 , а затем в деэмульсатор (печь)5.

Из деэмульсатора нагретая до 60° С смесь поступает в концевой сепаратор 6, откуда самотеком направляется в негерметизированные резервуары 7, в которых находится от нескольких часов до двух-трех суток в зависимости от стойкости эмульсии.

Отстоявшуюся нефть изарезервуаров 7 откачивают насосами 8 в магистральный нефтепровод. Перед поступлением эмульсии на прием центробежного насоса 3 в нее вводится дозировочным насосом 19 деэмульгатор, а также часть подогретой пластовой воды из резервуара-отстойника 7, содержащей отработанный деэмульгатор, что позволяет значительно экономить топливо на нагрев эмульсии в теплообменниках 4 и расход деэмульгатора, подаваемого на прием центробежного насоса. Большая часть воды из товарного резервуара-отстойника 7 поступает в нефтеловушку А затем в пруды-отстойники 10 и насосом 11 подается на КНС 13.

Принципиальная  схема термохимической  деэмульсационной установки, работающей  при атмосферном давлении:

1 —промысловый сборный коллектор:

2- сырьевой резервуар-отстойник;

3 — центробежный сырьевой насос

4 — теплообменники:

5 - деэмульсатор (печь):

6 - концевой сепаратор:

7" — негерметизированные резервуары отстойники с товарной нефтью:

8- насос товарной нефти:

9 — нефтеловушка:

10- пруды-отстойники:

11-насос;

12— насос для ловушечной нефти:

Статистика



Яндекс.Метрика