34. Предварительная подготовка нефти.
Подготовка
нефти на промыслах заключается в
отделении от нефти пластовой воды,
механических примесей и солей. Нефть,
добываемая из скважин вместе с пластовой
водой, в большинстве случаев образует
стойкие эмульсии. Нефтяные эмульсии –
это механическая смесь нефти и пластовой
воды, нерастворимых друг в друге и
находящихся в мелкодисперсном состоянии.
Нефтяные эмульсии делятся на два больших
класса: 1) эмульсии первого рода или
прямые, когда капельки нефти, являющиеся
дисперсной фазой, равномерно или
неравномерно размещены в воде –
дисперсионной среде. Такие эмульсии
называются «нефть в воде» и условно
обозначаются Н/В.2)эмульсии второго
рода или обратимые, когда капельки воды
– дисперсная фаза равномерно или
неравномерно размещены в нефти, являющейся
дисперсионной средой. Такие эмульсии
называются «вода в нефти» и условно
обозначаются В/Н. Существуют следующие
основные методы разрушения нефтяных
эмульсий: внутритрубная деэмульсация
(путевая); гравитационный отстой;
центрифугирование; фильтрация через
твердые пористые тела; термохимическая
подготовка нефти; электродегидрование.Внутритрубная (путевая) деэмульсация.
Разрушение нефтяной эмульсии происходит
в трубах на пути движения по стволу
скважины, выкидной линии и сборному
коллектору вплоть до УПН. Принцип
внутритрубной деэмульсации очень прост
и состоит в следующем. В межтрубное
пространство эксплуатационных скважин
или в начало сборного коллектора
дозировочном 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.Гравитационный отстойпроисходит за счет разности плотностей
пластовой воды (1010…1200 кг/м
)
и нефти (790…950 кг/м
)
в герметизированных отстойниках и
сырьевых резервуарах.Термохимическая
подготовка нефтиоснована на
использовании ПАВ и теплоты. В настоящее
время около 85% всей добываемой нефти
обрабатывается на термохимических
установках, к преимуществам которых
относятся предельная простота установки
(теплообменник, отстойник и насос). Для
разрушения нефтяных эмульсий широко
применяются различные деэмульгаторы
– поверхностно- активные вещества
(ПАВ), обладающие большой интенсивностью,
чем эмульгаторы. Основное назначение
деэмульгаторов – вытеснить с поверхностного
слоя капель воды эмульгаторы –
естественные ПАВ, содержащиеся в нефти
и воде. Вытеснив с поверхностного слоя
капель воды природные эмульгирующие
вещества, деэмульгатор образует
гидрофильный слой, в результате чего
капельки воды при столкновении сливаются
в более крупные капли и оседают. Чем
эффективнее деэмульгатор, тем больше
он снижает прочность защитных оболочек
у капель и тем интенсивнее разрушается
эмульсия. Нашли применение такие
деэмульгаторы, как СНПХ-4315, 4410, 4460, ДИН-8
и СОНДЕМ-4401 предназначенные для
эффективного разрушения водонефтяных
эмульсий в процессе добычи, сбора,
транспорта и промысловой подготовки
нефти.
35 Оборудование для обезвоживания и обессоливания и отделение газа от механических примесей из нефти.
На рис. Приведён общий вид сепаратора-деэмульгатора УДО-3, который существенно отличается от УДО-2М. Аппарат УДО-3 имеет два отсека, из него изъята древесная стружка; принципиально по иному, чем в УДО-2М, решён вопрос сброса плистовой воды, отвода чистой нефти и газа.
Установка УДО-3 работает следующим образом. Предварительно подогретая в теплообменниках эмульсия поступает в патрубок и огибая цилиндрическуб перегородку, попадает через нижние прорези в отсек I, где она нагревается от 10 до 600С за счёт сжигания газа в жаровых трубах.
Нагретая эмульсия, переливаясь через перегородку, поступает в раздаточный коллектор, из которого она равномерно по всему сечению аппарата при помощи желобов барботируется через слой воды и окончательно разрушается. Обезвоженная нефть, поднимаясь, попадает в сборник чистой нефти, а оттуда по специальным вертикальным отводам – на клапан и выводится из аппарата.
Выделившийся в аппарате из нефти газ сначала поступает в сепаратор, затем в барбатер второго отсека. Из второго отсека газ собирается в сепараторе 5а, из которого через регулятор давления «до себя» 8 направляется на ГПЗ.
Вода из аппарата выводится через клапан и специальные патрубки, смонтированные в нижней образующей аппарата. Блок нагрева БН-М предназначен для тех же целей, что и установки УДО-2М, УДО-3, СП-2000 – для интенсивного нагрева эмульсии, в результате чего происходит обезвоживание нефти. Кроме того, он может быть использован для подогрева высоковязких парафинистых нефтей для их нормальной транспортировки по трубопроводам.
Блок нагрева состоит из четырёх последовательно соединённых между собой огневых подогревателей, блока контрольно измерительных приборов КИП, блока управления и сигнализации и щитового укрытия. Жаропрочный огневой подогреватель состоит из корпуса, жаровой трубы, винтовой спирали.
Блок нагрева работает следующим образом. Нефтяная эмульсия подаётся в межтрубное пространство огневого подогревателя, где происходит нагревание эмульсии сжиганием газа в камере сгорания. Для увеличения пути движения, эмульсии в межтрубном пространстве направлено по винтовой линии с большой скоростью, благодаря чему возрастает эффективность теплоотдачи от горячих газов к жидкости. Нагретая в первом огневом подогревателе эмульсия подаётся во второй подогреватель. Если в чистой нефти после отстойников будут содержаться соли в количестве более 40 мг/л, то она перемешивается в специальном смесителе с горячей пресной водой и обессоливается.