Способ регулирования процесса деэмульсации нефтяной эмульсии

Оп ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н.ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсимнСоциалистическихРеспублик о 899633(22) Заявлено 16. 06. 80 (21) 2941395/23-26 с присоединением заявки РЙс 10 с ЗЗ/оо 6 05 О 27/00 Гасударственный квмнтвт СССР(23) Приоритет во делан нзабретеннй и открытий(72) Авторы изобретения Научно-исследовательский и проектнцй институт, по комплексной автоматизации нефряной и химической промышленности(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЕЭМУЛЬСАЦИИ НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ О 15 Изобретение относится к управле. нию уровнем раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в процессе обезвоживания нефтяной эмульсии в установках комплексной подготовки нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.Известен также способ регулирования уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и воды с применением емкостных датчиков для измерения уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды с воздействием на расход сбрасываемой из отстойника пластовой воды 13 .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ регулирования уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в зависимости от перепада гидростатических давлений, измеренных между двумя точками, расположенными в эмульсионной и водной фазах жидкости о отстойнике 23.Недостаток известных способов заключается в том, что они не учитывают изменения скорости падения гло" бул воды в эмульсионной части жидкос. ти в отстойнике и скорости движения массы эмульсии в противоположном направлении. Если при пониженной разности скорости падения глобулы во. ,ды и скорости движения массы эмульсии в противоположном направлении увеличить уровень раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды, то концентрация воды в эмульсии на выходе процессе обезвоживания растет и наоборот. следовательно, изменением уровня раздела Фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в отстойнике при различной разности укаэанных скоростей можно увеличить точность регулирова. ния концентрации воды в нефтянойэмульсии на выходе процесса обезвоживания.Цель изобретения - повышение точности регулирования концентрацииводы в нефтяной эмульсии на,выходе процесса обезвоживания.Указанная цель достигается тем, что при регулировании уровня раздела Фаз в нефтяной эмульсии и пластовой воды вводят коррекцию по скоростипадения глобул воды в нефтяной эмульсии и скорости движения массы нефтяной эмульсии в противоположном направлении.Кроме того, скорость падения глобул воды в нефтяной эмульсии определяют из уравнения2 г (О-д 19 ьа скорость движения массы нефтяной эмульсии из уравненияОиэЧ м г фгде г - радиус глобулы воды;О и с 1 - плотность воды и нефти;ц - ускорение свободного падения;вязкость среды;0 - расход нефтяной эмульсиии.э.на выходе отстойника ;Г - площадь сечения от с той ника на уровне раздела фа знефтяной эмульсии и пла ст овой воды ,На чертеже показана принципиальнаяЭ 5схема реализации предлагаемого способа,Схема включает трубопровод 1 подачи нефтяной эмульсии, отстойник 2,4 Отрубопровод 3 вывода пластовой воды,трубопровод 11 отвода нефтяной эмульсии, датчики 5 и 6 уровня разделаФаз нефтяной эмульсии и пластовойводы; дифманометр 7, регулятор 8уровня раздела фаз, исполнительный45механизм 9, вычислительный блок 10,датчик 11 вязкости среды, датчик 12расхода нефтяной эмульсии на выходепроцесса обезвоживания и датчик 13концентрации воды в нефтяной эмульсии на выходе процесса.Нефтяная эмульсия по трубопроводу1 поступает в отстойник 2 процессаобезвоживания, а по трубопроводу 3выводится отстоявшаяся пластовая вода. Нефтяная эмульсия с небольшойконцентрацией воды выводится из отстойника по трубопроводу ч. Уровень(2) где Уи Чм -соответственно скорости падения глобул воды в нефтяной эмульсии и движения массы нефтяной эмульсии в противоположном направлении; радиус глобулы воды; плотности воды и нефти;ускорение свободного падения;вязкость среды; расход нефтяной эмульсии на выходе отстойни ка; 4 фплощадь сечения отстойника на уровне раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды, ьный блок определяет ь гОид Вы чи слит елтакже разност 2 г"(О-д)а- = У (3)О 1 значение разЧем меньше радиус глобулы воды,согласно уравнению (1), тем меньшескорость его падения в нефтянойэмульсии, Следовательно, глобулы раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в отстойнике измеряется датчиками 5 и 6 и дифманометром 7, выход которого соединен с регулятором 8 уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды. Выходной сигнал регулятора 8 поступает на исполнительный механизм 9, установленный на трубопроводе выброса пластовой воды из отстойника. Для определения скорости падения глобул воды в эмульсии и скорости движения массы нефтяной эмульсии в противоположном направлении, а также их разности использован вычислительный блок 10, который получает информацию от датчиков 11-13 соответственно вязкости среды, расхода нефтяной эмульсии и концентрации воды в ней и дифманометраАлгоритм функционирования вычислительного блока основан на следующих зависимостях2 г (О-с 1) чк (1)9 ь899633 Ч аО нм р где гОид9 5воды с относительно большими радиусами при падении в нефтяной эмульсии могут догонять, сталкиватьсяи сливаться с глобулами воды с относит ел ь но меньшими радиусами, об- зразуя глобулы воды, обладающие большей скоростью падения в нефтянойэмульсии. При большом уровне раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовойводы глобулы воды с относительно мень. 1 ошими радиусами могут уноситься с движущейся массой нефтяной эмульсии, неуспевая сталкиваться с другимиглобулами воды. При этом концентрация воды в нефтяной эмульсии на выходе процесса возрастет и для уменьшения ее необходимо уменьшить уровень раздела фаз нефтяной эмульсиии пластовой воды, что зависит отразности Ч -Ч, Это показывает правильность выбора цели и ее схемногорешения,Система автоматического управпения, реализующая предлагаемый фспособ, работает следующим образом. 25На основе информации об изменениивязкости среды, величины уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в отстойнике, расходанефтяной эмульсии и концентрации во- ЗОды в ней на выходе процесса обезвоживания вычислительный блок с учетомалгоритма (3) вырабатывает сигнал,пропорциональный величине разностискорости падения глобул воды и скорости движения массы нефтяной эмульсии в отстойнике в обратном направлении, который поступает на вход регулятора уровня раздела фаз нефтянойэмульсии и пластовой воды в качест- ,щве задания, При уменьшении разностиЧ -Ч против номинала регуляторуменьшает величину уровня разделафаз нефтяной эмульсии и пластовойводы и наоборот.45Внедрение предлагаемого способаможет способствовать уменьшению среднеквадратичного отклонения концентрации воды в нефтяной эмульсии на выходе процесса относительно известного способа на 6-83. 4формула изобретения1. Способ регулирования процесса деэмульсации нефтяной эмульсии путем регулирования уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды в отстойнике в зависимости от перепада гидростатических давлений, измеренных между двумя точками, рас положенными в эмульсионной и водной фазах жидкости в отстойнике, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирова. ния концентрации воды в нефтяной эмульсии на выходе процесса обезвоживания, при регулировании уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и пластовой воды вводят коррекцию по разности скорости падения глобул воды в нефтяной эмульсии и скорости движения массы нефтяной эмульсии в противоположном направлении.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью падения глобул воды в нефтяной эмульсии определяют из уравненияа скорость движения массы нефтяной эмульсии из уравнения- расход нефтяной эмульсиина выходе отстойника;- площадь сечения отстойника на уровне раздела фазнефтяной эмульсии и пластовой воды,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАкимов В.Ф. и др, Автомати з ация промысловой подготовки нефти итранспорта газа. Гостопиздат, 1968,с.80-81,2, Твм же, с.68-69,899633Составитель Р.КлейманРедактор И.Николайчук Техред И,Гайду Корректор Н,Стец Заказ 1 ИОЗЦ Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.М 5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,