Отстойник для подготовки нефти

Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройствам для обезвоживания и обессоливания нефти. 5Цель изобретения - интенсификация процесса отделения воды от нефти.На фиг.1 изображен отстойник,общий вид; на фиг.2 - то же, горизон" 10тальный разрез; на Фиг.3 - сечениеА-А на Фиг.1.Отстойник для подготовки нефтисодержит горизонтальную емкость 1,патрубок 2 для ввода нефтяной эмульсии, горизонтальный коллектор 3 синжекторами 4 и 5, расположенныминапротив отверстий, выполненных набоковых и нижних образующих. коллектора, вертикальную перегородку 6, 20верхняя кромка которой находитсяна уровне горизонтальной оси емкости 1, а нижняя кромка - выше нижней образующей емкости 1, горизонтальную трубу 7 с продольными окнами на верхней образующей, установленную в верхней зоне поперек продолькой оси емкости 1, патрубок 8,горизонтальную трубу 9 с продольнымиокнами на нижней образующей, установленную в нижней зоне поперек продольной оси емкости 1 и патрубок 10.Инжекторы 4 на боковых образующихгоризонтального коллектора 3 установлены горизонтально и с углом междуними 30-45 О, а инжекторы 5 на нижнихобразующих горизонтального коллектора 3 - под углом 10-30 к горизонтальной плоскости и под углом 30-45к вертикальной плоскости.40Отстойник работает следующим образом,Обработке подвергают промысловуюэмульсию девонской нефти обводненностью 85 . с содержанием солей60000 мг/л и сульфида железа 241 мг/л,стабилизированную природными эмульгаторами (парафин, смолы, асфальтены, мех.примеси и др.) и различнымифизико-механическими высоковязкими50образованиями. Вязкость эмульсиипри 20 С составляет 158 сП, Такаяэмульсия является стойкой и трудноразрушаемой.Эмульсию (500 м/ч) вместе с введенным деэмульгатором Дипроксамин55157-65 М (70 г/т нефти) и теплой дренажной водой (температура 45 С, расход 13 от объема нефти) поступает в резервуар для предварительного сброса пластовой воды (не показан), Нефть с остаточным содержанием воды до 10 в количестве 300 мЗ/ч из резервуара после нагрева в теплообменниках до 50 С направляют в отстойник для подготовки нефти. Обрабатываемую нефть в емкость 1 вводят через патрубок 2 и горизонтальный коллектор 3, изготовленный иэ трубы диаметром 250 мм и длиной 15 м и установленный в промежуточном слое выше уровня раздела фаз на 0,5 м до оси, В емкости 1 уровень раздела фаз нефть - вода поддерживают на высоте 0,6 м с целью сброса из стойника относительно чистой воды.Иалообводненную часть эмульсии из коллектора 3 через инжекторы 4 вводят с большой скоростью (ч3 м/с) в промежуточный слой в противоположную сторону от патрубков вы" вода нефти и воды. Инжекторы 4 изготовлены из труб диаметром 50 мм и длиной 200 мм, выходные концы которых выполнены сплющенными для более равномерно-направленного рассеивания струй вводимой эмульсии в горизонтальной плоскости промежуточного слоя. Высота живого сечения, выходного конца инжекторов равна 15 мм, длина 70 мм, За счет достаточно боль. шой кинетической энергии струй происходит интенсивное движение и возмущение промежуточного слоя в горизонтальной плоскости, в результате чего осуществляется эффективное дробление высоковязких образований, разрушение прочных бронирующих оболочек на глобулах воды, снижение вязкости и плотности промежуточного эмульсионного слоя, интенсивное слияние, ук.рупнение и оседание капель воды на дно емкости 1.Угол наклона инжектора 4 к боковой образующей горизонтального коллектора 3 выбирают с учетом обеспечения интенсивного возмущения промежуточного слоя по всему его сечению. Предварительными лабораторными исследованиями установлено, что при значениях угла наклона инжекторов менее 30 к горизонтальной плоскости периферийная зона промежуточного слоя скоростного движения не получает и находится в состоянии покоя, а при значениях угла наклона более45 остается в состоянии покоя1411001 центральная зона промежуточного слоя,Наиболее оптимальными значениямиугла наклона являются 30-45оОдновременно более высокообводненная часть эмульсии с содержаниемсвободной водной фазы через инжекторы 5 из нижней зоны коллектора 3с большой скоростью (ч = 3 м/с) вводят непосредственно на границу раздела фаз нефть-вода, Инжекторы 5 выполнены такими же, как и инжекторы4, Под действием кинетической энергии струй вводимой эмульсии границараздела фаз нефть-вода приходит винтенсивное возмущение и движение.При этом свободная водная фаза сразупереходит в объем водной подушки,разрушаются прочные бронирующие оболочки на каплях воды, капли водысталкиваются, укрупняясь и оседают надно емкости 1. Значения углов наклона инжекторов 5 выбирают также из условий оптимального режима возмущенияи движения всей площади граничной зоны промежуточного слоя,При значениях углов наклона инжекторов к горизонтальной плоскости менее 10 пограничная зона промежуточного слоя не получает интенсивногодвижения и возмущения по горжзонтали, т,е, струи эмульсии, выходящиеиз инжекторов, в основном проскальзывают по поверхности границы раздела Фаз. При значениях углов наклонаинжекторов к горизонтальной плоско-сти более 30 струи эмульсии, выходящие из инжекторов, в основном только пронизывают граничный слой в отдельных точках касания и промежуточный слой интенсивного движения ивозмущения не получает, При этомпроисходит постепенное накоплениеи уплотнение промежуточного слоя. 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 энергии струй вводимой эмульсии. ВвеПри значениях углов наклона инжекторов в вертикальной плоскости менее 30 периферийная зона промекуточного слоя вблизи к границе раздела фаз интенсивного движения и возмущения не получает и находится в состоянии покоя а при значениях уго лов наклона инжекторов более 45 центральная зона промежуточного слоя вблизи к границе раздела фаз не получает интенсивного движения и возмущения и находится в состоянии покоя, При этом происходит постепенное накопление и уплотнение дромежуточного слоя, Процесс отделения воды от нефти ухудшается, затем практически прекращается,Введение обрабатываемой нефтянойэмульсии в противоположном направле-нии движению отбираемой нефти и воды, а также наличие вертикальнойперегородки 6 способствуют увеличению времени движения эмульсии в емкости 1 и исключает возможность попадания нефти в водную фазу, а воды в нефтяную фазу. Нефтяная эмульсия после введения через инжекторыв промежуточный слой двигается подлине емкости 1 к ее торцовой части,где расположен патрубок 2, разворачивается в обратную сторону и направляется к нефтесборному патрубку 8,При этом происходит отделение водыот нефти и оседание ее на дно аппарата.Обезвоженная нефть с содержаниемводы 0,03-0,4%, проходя через верхнеесечение емкости 1 над перегородкой6 и через верхние продольные окнанефтесборной трубы 7, отбираетсячерез патрубок 8, Отделившаяся отнефти вода с содержанием нефти120 мг/л и механических примесей130 мг/л, проходя через нижнее сечение емкости 1 под перегородкой Ь иводоотборную трубу 9, отбираетсячерез патрубок 10 и направляетсядля окончательной очистки.Отстойник испытан в промысловыхусловиях на ступени обезвоживания.Испытания показывают, что в предлагаемом отстойнике стойкие промежуточные слои не образуются и не накапливаются. Качество подготовленной нефти характеризуется содержанием воды 0,03-0,47. при производитель.ности отстойника 300 м/ч,В предлагаемом отстойнике созда) ются благоприятные условия для интенсивного механического дробления и разрушения высоковязких образований и прочных бронирующих оболочек на глобулах воды с использованием высокоскоростной кинетической дение малообводненной части эмульсии с высокой скоростью через инжекторы на боковых образующих коллектора способствует интенсивному движению и возмущению промежуточного слояи увеличению длины пути движениянефти к точке отбора из отстойника.Введение высокообводненной частиэмульсии с высокой скоростью черезинжекторы на нижних образующих на поверхность раздела фаз нефть-вода способствует интенсивному движению и возмущению эмульсии на границе разде 5 ла фаз и быстрому переходу и оседанию.пластовой воды в объем водной подушки. За счет интенсивного движения и возмущения эмульсии в зоне ее ввода существенно изменяется 10 структура и резко снижается вязкость и плотность промежуточного слоя, Промежуточный слой становится рыхлым, капли воды, находящиеся в нем, становятся подвижными и спосОбными 15 к взаимному столкновению, слиянию и укрупнению, а также оседанию на дно емкости, легко преодолевая сопротивление поверхности раздела фаз нефть- вода, Одновременно значительно интенсифицируется процесс отделения и оседания механических примесей.Предлагаемый отстойник может быть использован как на ступени предварительного обезвоживания нефти, так 25 и на ступенях глубокого обезвоживания и обессоливания.Применение предлагаемого отстойника позволяет исключить обраэова- ЗО ние и накопление стойкого промежуточ- БОГО змульсионнОГО слоя повысить глубину обезвоживания и обессоливания нефти, т,е. снизить остаточное содержание воды с 1-5 до 0,03-0,4%.35 повысить единичную производительность отстойного аппарата с 80 до 300 м/ч, полностью исключить накопление в амбарах, резервуарах и емкостях ловушечных нефтей.Ф о р м у л а изобретения1, Отстойник для подготовки нефти, включающий емкость с патрубками для ввода эмульсии и вывода нефти и воды, горизонтальный коллектор с отверстиями по боковым и нижним образующим для ввода эмульсии и вертикальную перегородку, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса отделения во" ды от нефти, коллектор установлен в промежуточном слое и снабжен инжекторами, расположенными напротив отверстий и направленными в противоположную сторону от патрубков вывода нефти и воды,2, Отстойник по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что инжекторы напротив боковых отверстий установлены горизонтально с углом между ними 30-453, Отстойник по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что инжекторы напротив нижних отверстий установлены под углом 10-30 к горизонтальнойоплоскости и под углом 30-45 к вертикальной плоскости.Отстойник по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что инжекторы напротив боковых отверстий расположены в шахматном порядке по отношению к инжекторам напротив нижних отверстий.Тираж 642 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5