книги из ГПНТБ / Грицев Н.Д. Попутные газы и трапные нефти Башкирии
.pdfКомпоненты
Метан ....
Этан.................
Пропан ....
И-бутан . . .
Н-бутап . . .
И-пентан . . .
Н-пентан . . .
Гексаны
высшие . . .
Остаток . . .
874 (Д-1)
перешло от потенциального со
i потенци |
держания |
в |
нефти, |
в % |
|
|
альное |
в газ |
|
|
|в дистиллят |
||
содержа |
|
|
||||
от приве отраз-: |
|
|
|
|||
ние в |
|
|
от |
|||
трапной |
дения |
ГОНКИ 1 |
|
до |
||
нефти, |
нефти к : нефти! |
итого |
60° С |
|||
вес. % |
20° и 6aJ по Га-| |
60° С |
до |
|||
|
ром. дав-' даски-; |
|
|
200° С |
||
|
лениям | |
ну |
1 |
|
|
|
|
|
|
Табл и ца |
61 |
||||
|
400 |
(Д — II) |
|
|
|
|
|
|
|
перешло от потенциального со- |
|
||||||
потенци- |
держания в |
нефти, |
в |
% |
|
|
||
альное |
в газ |
‘в |
дистиллят |
|||||
содержа |
||||||||
от при- 'от раз |
|
|
|
|
|
|||
ние в |
|
|
|
от |
||||
трапной |
ведения |гонки |
|
до |
|||||
нефти, |
нефти к !нефти |
итого |
60’ |
С |
||||
вес. % |
20° и ба- !по Га- |
60° С |
до |
|||||
|
ром. давдаскн- |
|
|
|
200° С |
|||
|
лениям | |
ну |
|
|
|
|
|
|
0,02 |
100 |
— |
100 |
— |
— |
0,03 |
100 |
— |
100 |
— |
— |
0,15 |
26,7 |
73,3 |
100 |
|
— |
0 16 |
31,2 |
68,8 |
100 |
— |
— |
0,78 |
10,3 |
89,7 |
100 |
— |
— |
0,83 |
12,1 |
87,9 |
100 |
— |
— |
0,28 |
3,6 |
67,9 |
71,5 |
28,5 |
— |
0,28 |
7,1 |
57,1 |
64,2 |
35,8 |
— |
1,26 |
2,4 |
54,0 |
56,4 |
43,6 |
— |
1.16 |
3,4 |
58,6 |
62,0 |
38,0 |
— |
0,38 |
2,6 |
26,3 |
28,9 |
60,6 |
10,5 |
0,45' |
2,2 |
20,0 |
22,2 |
68,9 |
8,9 |
1,92 |
0,5 |
и.о |
11,5 |
71,3 |
17,2 |
1,91 |
0,5 |
11,0 |
11,5 |
73,8 |
14,7 |
22,59 |
— |
0,3 |
0,3 |
4,3 |
95,4 |
22,51 |
— |
0,2 |
0,2 |
6,8 |
93,0 |
72,62 |
— |
— |
— |
— |
— |
72,67 |
— |
— |
— |
— |
— |
Таблица 62
|
|
|
874 (Д — 1) |
|
|
|
400 (Д — II) |
|
|
|
|||
|
|
Перешло от потеициального со |
|
перешло от потенциального со |
|||||||||
|
потенци |
держания в нефти, |
в % |
|
потенци |
держания нефти, |
в |
% |
|
||||
|
альное |
в газ |
| в |
дистиллят |
альное |
в газ |
|
в |
дистиллят |
||||
Компоненты |
содержа |
содержа |
|
||||||||||
от приве |
от раз |
|
|||||||||||
|
ние в |
|
|
от |
ние в |
от приве |
от раз |
|
|
|
от |
||
|
трапной |
дения |
гонки |
|
до |
трапной |
дения |
гонки |
|
ДО |
|||
|
нефти, |
нефти к |
нефти |
итого |
70° С |
нефти, |
нефти к |
нефти |
итого |
70° С |
|||
|
вес. % |
20° и ба |
по Га- |
70’С |
до |
вес. % |
20° и ба по Га- |
70° С |
до |
||||
|
|
ром. да |
даски- |
|
|
200° С |
|
ром. да |
даски- |
|
|
|
200° С |
|
|
влениям |
НУ |
|
|
|
|
влениям |
ну |
|
|
|
|
Метан .... |
0,02 |
100 |
— |
100 |
— |
— |
0,03 |
100 |
— |
100 |
— |
— |
|
Этан................. |
0,15 |
26,7 |
73,3 |
100 |
. — |
— |
0,16 |
31,2 |
68,8 |
100 |
— |
— |
|
Пропан . . . |
0,78 |
10,3 |
89,7 |
100 |
|
— |
0,83 |
12,1 |
87,9 |
100 |
— |
— |
|
И-бутан . . . |
. 0,28 |
3,6 |
67,9 |
71,5 |
28,5 |
— |
0.28 |
7,1 |
57,1 |
61,2 |
35,8 |
— |
|
Н-бутан . . . |
1,26 |
2,4 |
54,0 |
56,4 |
43,6 |
|
1,16 |
3,4 |
58,6 |
62 0 |
38,0 |
— |
|
И-пентан . . . |
0,38 |
2,6 |
26,3 |
28,9 |
71,1 |
|
0,45 |
2,2 |
20,0 |
z2,2 |
77,8 |
-- |
|
Н-пентан . . . |
1,92 |
0,5 |
11,0 |
11,5 |
78,2 |
10,3 |
1,91 |
0,5 |
11,0 |
11.5 |
84,3 |
4,2 |
|
Гексаны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+высшие . . |
22,54 |
— |
0,3 |
0,3 |
9,8 |
89,9 |
22,58 |
— |
0,2 |
0,2 |
10,0 |
89,8 |
|
Остаток . . . |
72,67 |
— |
— |
— |
— |
72,60 |
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
|
боре Гадаскина одинаково для всех температур по верху колонки.
3. Бутаны одинаково и полностью распределяются меж ду соответствующими газами и дистиллятами, отогнанными до 50, 60 и 70°С по верху колонки.
4. При одинаковом распределении и-пентана в соответ ствующих газах, в дистилляты до 50, 60 и 70°С он соответст венно переходит в количестве 47,4, 60,6 и 71,1% от потен циала.
Кроме того, в дистиллят, выкипающий в пределах 50—200°С и-пентан переходит в количестве 23,7%, а в дистиллят с пределами кипения 60—200°С — в количестве 10,5% от потенциала. В дистилляте с пределами кипения 70—200°С и-пентан не содержится, так как он полностью переходит в соответствующие продукты, полученные при разгонках нефти до 70°С.
5. При одинаковом распределении и-пентана между соответствующими газами, в дистилляты до 50, 60 и 70°С он переходит соответственно в количестве 57,3, 71,3 и 78,2% от потенциала.
В дистиллят, выкипающий в пределах 50—200°С, и-пен- тан переходит в количестве 31,3%; в дистиллят с предела
ми кипения 60—200°С — в количестве 17,2% и в |
дистил |
лят с пределами кипения 70—200°С в количестве |
10,3% |
от потенциала. |
|
Данные, полученные для нефти из скв. 400, отобран ной из трапа при давлении 0,4 ати, показывают качественно такое же распределение отдельных углеводородов между полученными продуктами разгазирования и разгонки неф ти, но отличаются от данных, полученных для нефти из скв. 874, другими количественными соотношениями. С использованием данных, приведенных в табл. 59 (по скв.
875) по составу и выходам газа от |
разгазирования нефти |
|
и от разгонки ее на приборе Гадаскина, а |
также по соста |
|
ву и выходам полученных дистиллятов, |
были рассчитаны |
|
составы смеси головных продуктов, |
отобранных от нефти |
|
до 50, 60 и 70°С.
Результаты упомянутых расчетов приводятся в табл. 63. С использованием состава газа, с января по май вклю чительно (табл. 39), и состава дистиллятов за весь 1956 г. (табл. 40) были рассчитаны средневзвешенные составы смесей продуктов от стабилизации нефти на Ишимбайском нефтеперерабатывающем] заводе по двум блокам
143:
Таблица 63
|
|
|
Состав смеси газа и |
дистиллятов от |
|||
|
|
|
разгазирования и |
разгонки |
трапной |
||
Компоненты |
|
|
нефти на |
приборе Гадаскина, |
вес. И |
||
|
|
|
|
(скв. 874—ДО |
|
||
|
|
|
до 50°С |
1 до |
60’С |
I до |
70°С |
Содержание в смеси, вес. |
%; |
|
|
|
|
|
0,3 |
метана ................................. |
|
|
0,5 |
•0,4 |
|
||
этана ................................. |
|
|
3,4 |
|
2,8 |
|
2,2 |
пропана ............................. |
|
|
17,5 |
|
14,2 |
|
11,4 |
и-бутана ............................. |
|
|
6,2 |
|
5,1 |
|
4,1 |
н-бутана ............................. |
|
|
28,4 |
23,1 |
|
18,5 |
|
и-пентана ......................... |
|
|
6,4 |
|
6,2 |
|
5,5 |
н-пентана........................... |
• |
, |
29,4 |
29,0 |
|
24,9 |
|
Гексанов-Г высшие . . . |
. |
: |
8,2 |
|
19,2 |
|
33,1 |
Выход на нефть ....•; |
4,47 |
5,48 |
|
6,87 |
|||
(установкам), которая осуществляется при температуре верха колонны 100—105°С, под давлением 1,5 ати, без подачи рефлюкса (орошения).
Полученные данные приводятся в табл. 64.
Данные, приведенные в табл. 63 и 64, показывают близкую сходимость количеств отдельных компонентов в продуктах от стабилизации нефти на Пшимбайском нефте перерабатывающем заводе и в продуктах от разгонки Туймазинской нефти на приборе Гадаскина до 50°С.
Заметное расхождение в сравниваемых продуктах на блюдается по содержанию метана, количество которого гораздо выше для нефтей, поступающих на завод.
Так, например, в продуктах от стабилизации нефтей на заводе содержится метана 1,7—2,2%, а в продуктах от разгонки нефти на приборе Гадаскина до 50°С—0,5%.
Такое несоответствие можно объяснить только тем, что добываемая на промыслах нефть сепарируется при давлениях гораздо выше 0,2 ати.
Кроме того, благодаря благоприятным метеорологи ческим условиям, соответствующим холодному периоду года, метан и другие головные углеводороды остались в нефти, доставленной на завод.
Если бы на установках по стабилизации туймазинской нефти, отсепарированной при давлении 0,2 ати, можно было воспроизвести условия, аналогичные нашим лаборатор-
144
Таблица 64
|
|
|
Состав продуктов |
|
||
|
|
от стабилизации нефти |
от стабилизации |
|||
|
|
Ишимбаевского, |
Карта- |
нефти Туймазин |
||
Компоненты |
|
шевского, |
Введеновско |
ского, |
Шкаповско |
|
|
|
го, Ст.-Казанковского и |
го и Бугуруслан |
|||
|
|
Куганакского |
место |
ского |
месторож |
|
|
|
рождений |
|
|
дений |
|
Содержится в |
весо |
|
|
|
|
|
вых И; |
|
|
-2,2 |
|
|
1.7 |
метана................ |
|
|
|
|
||
этана ......................... |
|
|
4,3 |
|
|
3,4 |
пропана ................ |
|
|
19,1 |
|
|
18,4 |
И-бутана .... |
|
6,5 |
|
|
6,3 |
|
Н-бутана................ |
|
■ |
20,3 |
|
|
22,3 |
пентанов 4- выс |
|
|
|
|
|
|
шие ........................ |
% . |
|
47,6 |
|
|
47,9 |
Выход на нефть, |
i. |
2,45 |
|
|
2,45 |
|
ным или значительно приблизиться к ним, то, как показы вают данные, приведенные в табл. 60,61,62,63, наиболее благоприятной температурой верха стабилизационной колонны мы склонны считать 50°С.
При этой температуре (в нашем случае) достигается полная дебутанизация нефти и наиболее удовлетворительное распределение пентанов между нефтестабилизационными установками на промыслах и нефтеперерабатывающими за водами.
Стабилизация нефти при более высокой температуре верха колонны будет связана с большим отбором головных углеводородов, и, в частности, пентанов, которые потре буется транспортировать на химические заводы, распо ложенные значительно дальше от промыслов, чем от нефтеперерабатывающих заводов. Кроме того, слишком глубокая депентанизация нефти на промыслах может небла гоприятно сказаться на выработке заводами бензинов установленного качества.
Для более полного представления о ресурсах газооб разных углеводородов, необходимых для нефтехимиче ских процессов, на основании среднего состава трапного
Ю Н. Д. Грицев |
145 |
газа (Р-0,2 ати) и состава трапных нефтей (Р-0,2 ати), было подсчитано потенциальное их количество, которое может быть выделено из 1000 т нефти, при условии ее стабили зации (дебутанизации) на промыслах.
Результаты этих подсчетов для основных месторожде ний нефти показываются в табл. 65.
Если принять все приведенные в табл. 65 углеводороды от 1000 т нефти за 100%, то их количество в легких трап ных нефтях сакмаро-артинских и девонских отложений составляет 35—48%, а в тяжелых трапных нефтях угле носной свиты 56—63%. Остальное количество этих угле водородов содержится в трапном газе.
С учетом этого следует иметь в виду, что основным ис точником получения пропана и бутанов из тяжелых нефтей республики следует считать трапные нефти, а не трапный газ, как это имеет место для легких нефтей.
Поскольку наибольшее общее количество этих углево дородов характерно для газа и нефтей из сакмаро-артин ских и девонских отложений, необходимо в первую очередь направлять капиталовложения на быстрое строительство объектов сбора и отбензинивания попутного газа и стаби лизации нефти на Шкаповском, Туймазинском, Серафимовском, Введеновском и Старо-Казанковском месторождениях.
Помимо изучения углеводородного состава дистилля тов с пределами кипения 50—200, 60—200 и 70—200°С были выполнены работы по определению для них других харак теристик, которые приводятся в табл. 66.
Приведенные данные подтверждают, что дистилляты с пределами кипения 50—200, 60—200 и 70—200°С из нефти скв. 400 (Д—II) несколько тяжелее, чем соответствующие дистилляты из нефти скв. 874 (Д- I).
В тех же дистиллятах для обоих скважин, по отноше нию к дистиллятам с пределами кипения НК—200, коли чество серы увеличилось:
вдистилляте 50—200°С (соответственно скв. 874 и 400)
в1,3—1,1 раза;
„ 60—200° С в 1,7—1,2 раза;
|
„ |
70—200° С в 1,8—1,3 раза. |
|
Упругости насыщенных паров по отношению к дистил |
|||
ляту НК—200, понизились: |
раза; |
||
для дистиллята 50—200° С в 1,9—2,1 |
|||
|
|
60—200° С в 2,5—3,0 |
„ |
„ |
70—200° С в 3,2—3,5 |
„ |
|
146
Таблица 65
|
|
|
|
|
Количество тонн из 1008 т нефти |
|
|
|
||||||
Месторождения |
|
в |
попутном газе |
в |
трапной нефти |
всего из |
1000 т |
нефти |
||||||
|
про |
и-бу н-бу |
|
про и-бу- н-бу- |
|
про и-бу |
|
|
||||||
|
|
итого |
итого |
н-бу |
итого |
|||||||||
|
|
пана |
тана |
тана |
пана |
тана |
тана |
пана |
тана |
тана |
||||
Введеновское ............................. |
|
24,6 |
3,6 |
8,3 |
Зв,5 |
3,9 |
3,6 |
12,6 |
20,1 |
28,5 |
7,2 |
2Э,9 |
56,6 |
|
Ст.-Казанков- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ское..................................... |
|
18,1 |
3,0 |
6,5 |
27,6 |
6,7 |
2,0 |
8,8 |
17,5 |
24,8 |
5,0 |
15,3 |
45,1 |
|
Шкаповское, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-1...................................... |
|
13,6 |
1,7 |
5,1 |
20,3 |
6,6 |
1,4 |
п,о |
19,0 |
20,1 |
3,1 |
16,1 |
39,3 |
|
Шкаповское, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д-IV...................................... |
|
39,0 |
3,9 |
13,2 |
56,1 |
9,4 |
3,1 |
18,1 |
30,6 |
48,4 |
7,0 |
31.8 |
86,7 |
|
Туймазинское, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
девон .... ...................... |
|
18,3 |
2,5 |
6,1 |
26,9 |
7,8 |
2,8 |
12,6 |
23,2 |
26,1 |
5,3 |
19,7 |
50,1 |
|
Серафимовское, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
девон .................................. |
|
19,6 |
2,6 |
7,2 |
29,4 |
8,0 |
3,7 |
12,6 |
24,3 |
27,6 |
6,3 |
19,8 |
53,7 |
|
В-Мунчарское |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(угленосное) ......................... |
|
8,5 |
1,3 |
3,1 |
12,9 |
6,5 |
2,4 |
9,1 |
18,0 |
15,0 |
3,7 |
12,4 |
30,9 |
|
Арланское |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(угленосное)..................... |
|
6,4 |
1,3 |
2,6 |
10,3 |
5,9 |
3,0 |
8,7 |
17,6 |
12,» |
4,3 |
11,3 |
27,9 |
|
Чераульское (угленосное) . |
, |
|||||||||||||
7,1 |
1,5 |
3,0 |
11,6 |
4,7 |
2,2 |
8,1 |
15,0 |
11,8 |
3,7 |
11,1 |
26,6 |
|||
|
|
|||||||||||||
Пределы
кипения,
°C
50-200
60-200
70-200
НК-200
Выход
на нефть,
%
22,90
21.9J
20,46
25,52
Таблица 66
Уд. вес, |
Содержа |
Упру |
|
Разгонка по ГОСТ 1576—42 |
|
||||
ние серы |
гость на |
|
отгоняется |
при |
|
|
|
||
|
лампо |
сыщен |
|
|
оста |
|
|||
|
вым спо |
ных па |
НК, |
температуре, °C |
К К, |
поте |
|||
|
собом, |
ров по |
°C |
|
|
|
°C |
ток, |
ри, % |
|
ГОСТ |
Рейду, |
10% |
50% |
90% |
% |
|||
|
771-48 |
мм рт. ст. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
_ |
Дистилляты нефти из скв. 874 (Д—I) |
|
|
|
|
|
||||
0,7377 |
0,050 |
135 |
68 |
91 |
135 |
180 |
192 |
1,1 |
0,9 |
0,7452 |
0,061 |
109 |
69 |
99 |
137 |
183 |
197 |
1,3 |
0,7 |
0,7468 |
0,065 |
83 |
82 |
102 |
140 |
186 |
201 |
1,4 |
0,6 |
0,7286 |
0,036 |
269 |
48 |
79 |
131 |
179- |
192 |
1,0 |
2,0 |
Дистилляты нефти из скв. |
400 (Д— И) |
|
|
|
|
|
|||
50-200 |
22,72 |
0,7446 |
0,037 |
128 |
73 |
95 |
138 |
182 |
198 |
1,1 |
0,9 |
60-200 |
21,25 |
0,7486 |
0,042 |
89 |
92 |
108 |
143 |
184 |
200 |
1,3 |
0,7 |
70-200 |
20,35 |
0,7515 |
0,043 |
78 |
98 |
112 |
146 |
186 |
202 |
1,4 |
0,6 |
НК-200 |
25,25 |
0,7261 |
0,034 |
273 |
46 |
75 |
129 |
180 |
196 |
1,0 |
2,0 |
Нам представляется, что приведенные изменения ха* рактеристик дистиллятов (от которых отогнаны головные фракции до 50° С), при наличии на нефтеперерабатывающих заводах крекинг процесса, даже при нашей (лабораторной) глубине отбора головных фракций, не явятся препятствием
ввыпуске бензинов соответствующей спецификации.
Вслучае затруднений в этом отношении может быть применен, как добавка к заводским бензинам, газобензин
идистилляты от стабилизации нефти на промыслах. При изучении состава трапной нефти Туймазинского
месторождения (скв. 874 и 400) была сделана попытка выявить потери головных углеводородов, по мере движе ния добытой трапной нефти до пункта сдачи товаро-тран спортному управлению.
С этой целью пробы трапной нефти, нефти из резер вуаров цеха № 1 (3 и 4 участки) НПУ «Туймазанефть» и нефти подготовленной на Нарышевской ЭЛОУ при сдаче, были отобраны 28 апреля 1958 г.
Все названные нефти одинаково разгонялись на при боре Гадаскина до 70° С, полученные газ и дистиллят иссле довались, а затем по выходам и составу этих продуктов рассчитывался состав нефтей.
Для удобства сопоставления в табл. 67 приводится состав названных нефтей и показываются потери головных угле водородов.
Из приведенных данных видно, что в нефти, отобран ной из промыслового резервуара содержится больше голов* ных углеводородов, чем в нефти, отобранной из трапа при давлении 0,2 ати и из резервуара ЭЛОУ при сдаче товар ной нефти.
Как ни странно, но такой парадоксальный случай не только возможен, а, видимо, часто имеет место на промыс лах. Дело в том, что по условиям, диктуемым необходи мостью подачи газа и поднятой на поверхность нефти до резервуаров (при отсутствии насосов и при наличии небла гоприятного рельефа местности), на трапах держится давление в ряде случаев выше 0,2 ати.
Отсепарированная при этих условиях нефть, вполне естественно, содержит больше головных углеводородов, чем нефть из трапа, отобранная при давлении 0,2 ати.
Будучи перекаченной в промежуточные промысловые резервуары и не успевшая за короткое время хранения при благоприятных метеорологических условиях потерять го*
149
|
|
|
Состав |
нефти в вес. % |
||
|
Компоненты |
.скв874 |
промысловогорезервуа |
подготовкидо |
ЭЛОУрезервуарапос подготовки |
|
|
|
|
|
|
||
|
и определения |
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
из |
ра |
из ле |
Давление при |
отборе |
|
|
|
|
|
|
нефти, ати .... |
|
0,2 |
|
|
|
Содержится в |
нефти |
|
|
|
|
|
|
метана |
................. |
0,02 |
0,03 |
|
|
• |
этана |
|
|
|||
|
0,15 |
0,09 |
0,02 |
|||
|
пропана .................. |
|
0,78 |
0,80 |
0,54 |
|
|
и-бутана ................. |
|
0,28 |
0,34 |
0,28 |
|
|
н-бутана................ |
|
1,26 |
1,32 |
1,08 |
|
|
и-пентана .... |
0,38 |
0,47 |
0,58 1 |
||
|
н-пентана .... |
1,92 |
1,88 |
16,0 f |
||
• |
гексанов+высшие |
2 29 |
2,71 |
|
2,29 7 |
|
■Остаток нефти . . . |
92,92 |
92,36 |
93,61 |
|||
Таблица 67
' >-> св |
,is § |
О в 3 |
|
потери углеводородов на п: мысле по отношению к сост; нефти, отобранной из тр< при давлении 0,2 ати., % |
потери углеводородов на п мысле по отношению к сое ву резервуарной нефти подготовки, И |
0,02 |
0,03 |
0,13 |
0,07 |
0 24 |
0,26' |
0,00 |
0,06 |
0,18 |
0,24 |
0,22 | |
0,16 |
|
0,42
—11
ловные углеводороды, такая нефть (отобранная нами) по ступает на ЭЛОУ и только там при подготовке (обезвожи вании и обессоливании) и при хранении теряет эти углево дороды и становится более тяжелой, чем трапная нефть.
Для подтверждения наших представлений о причинах несоответствия составов нефтей ожидаемым (при едином режиме сепарации нефти на всех скважинах резервуарная нефть должна быть тяжелее трапной) нами была выполнена работа по выборочным замерам фактического давления в трапах по трем участкам первого цеха и по 3, 5 и 6 цехам Туймазинского месторождения.
Результаты средневзвешенных трапных давлений оказа лись равными: по первому и второму участкам первого цеха (для трех скважин на каждом) соответственно — 0,34 и 0,47 ати и по третьему участку для 12 скважин — 0,32 ати.
150
