Обессоливание нефти. Обоснование необходимости обессоливания нефти. Механизмы процесса обессоливания нефти с промывкой пресной водой. Способы обессоливания нефти.
Обессоливание нефти — процесс удаления из нефти минеральных (в основном хлористых) солей. Они в растворённом состоянии в пластовой воде, входящей в состав водонефтяной эмульсии (обводнённая продукция скважин), реже в самой нефти — незначительное количество солей в кристаллическом состоянии
ГОСТ 51858
Необходимость обессоливания нефти обусловлена следующими факторами:
Коррозия оборудования.
Отложение солей в оборудовании.
Подготовка нефти до товарного качества
Дезактивация катализаторов.
Основной промышленный метод обессоливания нефти основан на промывке обезвоженной нефти пресной водой с последующим разрушением образовавшейся эмульсии.
В обезвоженную нефть, содержащую остаточные капли минерализованной пластовой воды, добавляют 5–10 % (иногда до 20 %) пресной воды . При интенсивном перемешивании образуется искусственная эмульсия. Механизм обессоливания основан на том, что при контакте капель пластовой воды, насыщенной солями, и капель пресной воды происходит диффузия солей из области высокой концентрации в область низкой. Фактически соли переходят из пластовой воды в промывочную пресную воду .
Для укрупнения капель воды и их последующего отделения от нефти применяют один или комбинацию методов: термохимический (нагрев и добавление деэмульгаторов), электрический (воздействие высоковольтным полем в электродегидраторах) или гравитационный отстой .
Укрупнившиеся капли воды (теперь уже содержащие растворённые соли) оседают под действием гравитации или центробежных сил в нижнюю часть аппарата и выводятся.
Способы обессоливания:
Гравитационный отстой
Термохимический метод
Электрический метод;
Комбинированные методы
Технология промысловой подготовки нефти. Технологические схемы установок промысловой подготовки нефти. Параметры работы установок подготовки нефти.
Промысловая подготовка нефти представляет собой комплекс технологических процессов, направленных на очистку добываемой пластовой нефти от примесей и воды, которые делают её непригодной для транспортировки по магистральным трубопроводам и переработки.
Для промысловой подготовки нефти используют УПН, УПСВ, ДНС.
Технологическая схема и режим работу дожимной насосной станции. Схема установки предварительного сброса воды.
Дожимные насосные станции (ДНС) применяются в тех случаях, если на месторождениях пластовой энергии недостаточно для транспортировки нефтегазовой смеси до УПСВ или ЦППН. Обычно ДНС применяются на отдаленных месторождениях.
Дожимная насосная станция состоит из следующих блоков:
буферной емкости;
сбора и откачки утечек нефти;
насосного блока;
свечи аварийного сброса газа.
Принцип работы ДНС
Нефть от групповых замерных установок поступает в буферные емкости, сепарируется.
Затем нефть подается на прием рабочих насосов и далее в нефтепровод. Отсепарированный газ под давлением до 0,6 МПа через узел регулировки давления поступает в промысловый газосборный коллектор. По газосборному коллектору газ поступает на газокомпрессорную станцию или на газоперерабатывающий завод (ГПЗ). Расход газа замеряется камерной диафрагмой, устанавливаемой на общей газовой линии.
УПСВ – установка предварительного сброса воды
Установка предварительного сброса воды УПСВ предназначена для отделения от нефти воды и попутного газа. УПСВ состоит из следующих комплексов оборудования:
Узел сепарации;
Резервуарный парк;
Насосный блок (УПСВ может быть оборудовано несколькими насосными блоками).
Узел сепарации может иметь несколько ступеней сепарации с применением различного типа оборудования (НГС, ГС, УБС, ОГ, РК, УСТН).
Резервуарный парк состоит из одного или нескольких резервуаров, вместимостью от нескольких сотен до десятков тысяч м3 жидкости. В основном употребляются вертикальные стальные резервуары РВС. Для предотвращения разлива жидкости из РВС они должны быть обвалованы.
Насосный блок может содержать как нефтяные, так и водяные насосы разных типов (плунжерные, центробежные, шестеренчатые и т.д.). Наибольшее распространение получили центробежные насосы типа ЦНС. При сравнительно небольших габаритах они обеспечивают высокую производительность и напор жидкости, а при необходимости параметры работы регулируются за счет уменьшения или увеличения рабочих колес.
Рассмотрим принцип работы УПСВ на стандартной схеме.
Продукция скважин нефть, газ и вода с кустовых замерных установок АГЗУ поступает на узел сепарации газа в нефтегазовый сепаратор НГС. На вход НГС подается деэмульгатор посредством дозировочного насоса, расположенного в блоке реагентного хозяйства БРХ. Расход химреагента производится согласно утвержденным нормам.
В НГС осуществляется сепарация нефти от газа. Затем отсепарированный газ с НГС поступает в газосепаратор ГС, а жидкость, через расширительную камеру РК поступает в УСТН для окончательного отделения от газа.
В ГС происходит первичная осушка газа, после чего он проходит через установки окончательной осушки ГСВ и поступает потребителю или на ГКС. Для предотвращения замерзания газопроводов на выход из ГС дозировочным насосом подается метанол. Расход метанола производится согласно утвержденным нормам.
После УСТН отделенная от газа жидкость поступает в резервуар РВС, где происходит отделение нефти от подтоварной воды. Подтоварная вода под давлением столба жидкости с РВС поступает через узел учета воды в водонасосную или на БКНС. Уровень жидкости в РВС контролируется прибором ВК-1200 и регулируется УЭРВ. Блоки управления, световой и звуковой сигнализации УЭРВ и ВК-1200 выведены на щит КИПиА.
Нефть с РВС под давлением столба жидкости поступает на прием нефтяных насосов ЦНС. На приеме ЦНС установлены сетчатые фильтры, предотвращающие попадание в насосы различных мех. примесей.
Для контроля за работой насосов ЦНС они оборудуются следующими приборами:
датчиками температуры подшипников;
электроконтактными манометрами ЭКМ для контроля за давлением на приеме и выкиде насосов;
приборами контроля за состоянием газо-воздушной смеси в помещении с включением принудительной вентиляции, звуковой и световой сигнализации на щите КИПиА в операторной УПСВ при превышении ПДК.
Показания всех приборов выводятся на щит КИПиА. Для удобства обслуживания УПСВ контроль за работой насосов можно осуществлять как в помещении нефтенасосной, так и в операторной УПСВ. Параметры работы насосов могут регулироваться как в ручном, так и в автоматическом режиме.
Для предотвращения движения жидкости через насосы в обратную сторону на выкиде насосов установлены обратные клапана КОП и задвижки с электроприводом. В случае отклонения параметров работы насосов от режимных происходит автоматическое отключение насосов, срабатывает звуковая и световая сигнализация, и электроприводные задвижки на выкиде закрываются.
Электродвигатели насосов также снабжены датчиками температуры подшипников.
НГС Нефтегазосепаратор
ГС Газовый сепаратор
ГСВ Газовый сепаратор вертикального типа
РВС Резервуар вертикальный стальной
УСТН Установка сепарационная трубная наклонная
РК Расширительная камера
С выкидной линии насосов нефть через фильтры поступает на узел учета нефти. Для учета откачиваемой жидкости узел учета нефти оборудуется счетчиками " Норд ". Датчики показаний “Норд” выведены на щит КИПиА. После узла учета нефть по напорному нефтепроводу поступает на ЦППН