Отстойник для подготовки нефти

(51)5 В 0" О 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Татарский государственныйаучно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1411001, кл. В 01 О 17/04, 1986.(54) ОТСТОЙНИК ДЛЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ(57) Изобретение относится к подготовкенефти на промыслах, в частности к устройства для обезвоживания и обессоливаниянефти. Целью изобретения является интенсификация процесса отделения воды отнефти и увеличение производительности.Отстойник для подготовки нефти содержитгоризонтальнс емкость 1 патрубок 2 дляввода обраба 1 ываемой нефтяной эмульсии,горизонтальный коллектор 3, снабженный Изобретение относится к подготовке нефти на промыслах, в частности к устройства для обезвоживания и обессоливания не ти,фПроцессы обезвоживания и обессоливания нефти на установках значительно осложнились. Это в большей степени зависит от применения различных химических реагентов для повышения нефтеотдачи пластов, борьбы с соле- и парафиноотложениями в . скважинах и трубопроводах и капитального ремонта скважин. При осуществлении этих мероприятий вымываются грязевые отлопоперечными отводами 4 с соплами 5 и 6 с расширенными концами, установленными в шахматном порядке на различных уровнях в горизонтальных плоскостях в промежуточном эмульсионном слое, вертикальную перегородку 7, которая установлена с.зазором относительно верхней и нижней частей емкости 1, вертикальную перегородку 8, верхняя кромка которой находится на уровне раздела фаз нефть - вода, а нижняя герметично приварена к корпусу емкости 1, горизонтальную трубу 9 с продольными окнами на верхней Образующей, установленную в верхней нефтяной зоне поперек продольной емкости 1, патрубок 10 для отвода нефти, горизонтальную трубу 11 с продольными окнами на нижней образующей, установленную в нижней водной зоне поперек продольной оси емкости 1, патрубок 12 для отвода отделившейся от нефти воды, датчик уровня раздела фаз нефть - вода. Сопла 5 и 6 на одном поперечном отводе расположены в шахматном порядке относительно сопл другого соседнего поперечного отвода, 1 з, и. ф-лы, 3 ил,(Я жения, накопившиеся в системе добйчи и ф, сбора продукции скважин, образуются вы- ( ) соковязкие массы на всем пути движения продукции скважин от пласта до объектов подготовки нефти, Проблема подготовки нефти еще более усугубилась в связи с ростом количественного содержания сульфида железа в продукции скважин.Сульфид железа вместе с другими природными эмульгаторами, грязевыми отложениями и высоковяэкими образованиями по трубопроводам вместе с нефтяной эмульсией поступают в отстойные аппараты и на5 10 15 20 25 ЗО 40 45 50 капливаются в них, занимая промежуточное положение между водной и нефтяной фазами за счет разностей их плоскостей, Эти посторонние включения в зоне раздела фаз образуют плогный промежуточный эмульсионный слой, препятствующий процессу отделения воды от нефти и оседанию на дно аппарата, Кроме того, эти включения адсорбируются на поверхности капель пластовой воды; упрочняют межфазную пленку и стабилизируют нефтяную эмульсию, По этой причине установки подготовки нефти выходят из нормального технологического режима работы, что приводит к сдаче товарной нефти низкого качества, Существующие отстойные аппараты не обеспечивают эффективную подготовку нефтей высокой вязкости и с повышенным содержанием механических примесей,С целью поддержания нормального технологического режима работы установок по подготовке нефти обычно из-за неудовлетворительной работы остойных аппаратов.на ступенях обезвоживания и обессоливания нефти стойкие промежуточные эмульсионные слои иэ этих отстойников периодически или непрерывно сбрасывают в нефтеловушки или в специально выделенные для этой цели емкости, где они хранятся как отходы производства, Это снижает производительность установок по товарной нефти и не обеспечивает стабильную работу обьектов, Объемы стойких ловушечных нефтяных эмульсий из года в год увеличиваются в отрасли.Целью изобретения является интенсификация процесса отделения воды от нефти и увеличение производительности,Указанная цель достигается тем, что горизонтальный коллектор снабжен расположенными по всей его длине поперечными отводами с соплами, выходные концы которых направлены в сторону, противоположную от патрубков вывода нефти и воды, причем сопла на каждом поперечном отводе расположены на разных уровнях в горизонтальной плоскости и в шахматном порядке относител ьно друг друга.Кроме того, сопла соседних поперечныхотводов расположены в шахматном порядке,В предлагаемом отстойнике создаются благоприятные условия для интенсивного механического возмущения промежуточного эмульсионного слоя по всему его горизонтальному сечению и толщине и эффективного разрушения высоковяэких образований и прочных бронирующих оболочек на глобулах воды с использованием кинетической энергии струй вводимой нефтяной эмульсии. Этому способствует то, что горизонтальный коллектор снабжен расположенными по всей его длине поперечными отводами с соплами, выходные концы которых направлены в сторону, противоположную от патрубков вывода нефти и воды, причем сопла на каждом поперечном отводе расположены на разных уровнях в горизонтальной плоскости и в шахматном порядке относительно друг друга, Эффективность механического возмущения возрастает и потому, что сопла соседних поперечных отводов расположены в шахматном порядке,За счет интенсивного движения и возмущения промежуточного эмульсионного слоя существенно изменяется его структура и резко снижается вязкость и плотность. Промежуточный слой становится рыхлым, капли воды, находящиеся в нем - более подвижными и способными к взаимному столкновению, слиянию и укрупнению, легко проходят границу раздела фаз "нефть-вода" и оседают на дно аппарата, Одновременно значительно интенсифицируется процесс отделения и оседания механических примесей. На фиг,1 изображен предлагаемый отстойник, вертикальный разрез: на фиг,2 - . разрез А - А на фиг,1; на фиг,З - сечение Б - Б на фиг.1,Отстойник для подготовки нефти (фиг,1) содержит горизонтальную емкость 1, патрубок 2 для ввода обрабатываемой нефтяной эмульсии, горизонтальный коллектор 3, снабженный поперечными отводами 4 с соплами 5 и 6 с расширенными. выходными концами, установленными в шахматном порядке на различных уровнях в горизонтальных плоскостях в промежуточном эмульсионном слое, вертикальную перегородку 7, которая установлена с зазором относительно верхней и нижней частей емкости 1, вертикальную перегородку 8,нижняя кромка которой герметично приварена к корпусу емкости 1, горизонтальную трубу 9 с продольными окнами на верхней образующей, установленную в верхней нефтяной зоне поперек продольной оси емкости 1, патрубок 10 для отвода нефти,горизонтальную трубу 11 с продольными окнами на нижней образующей, установленную в нижней водной зоне поперек продольной оси емкости 1, патрубок 12 для отвода отделившейся от нефти воды, датчик 13 уровня раздела фаз "нефть-вода". Сопла 5 и 6 на одном поперечном отводе расположены в шахматном порядке относительно сопл другого соседнего поперечного отвода.хлористых солей в связанной пластовой воде 30000 мг/л, сульфида железа 265 мг/л,Эмульсия стабилизирована природными 10 продукции скважин, Вязкость эмульсии при 20 С 318 спз. Эмульсия с такими осложненными реологическими свойствами является весьма стойкой к разрушению. 20Нефтяная эмульсия из дожимн ых насосных станций (ДНС) в количестве 800 м /ч (объем нефти 240 м /ч) вместе с введенымзреагентом - деэмульгатором Диссолван 30 40 55 Отстойник работает следующим обра-,зом. Обработке подвергалась промысловая высоковязкая нефтяная эмульсия угленосного горизонта в НГДУ "Джалильнефть". Обводненность нефти 70;ь, содержание эмульгаторами (смолы, асфальтены, пара-. фин, механические примеси и др.) и различными физико-химическими высоковязкими образованиями в результате использования различных реагентов для борьбы с коррозией и интенсификации процессов добычи 4411 с удельным расходом 120 г/т нефти и теплой дренажной водой (температура 50 С, расход 15; от объема нефти), сбрасываемой из отстойника аппаратов ступеней обезвоживания и обессоливания нефти, поступала в технологические аппараты для предварительного отделения пластовой воды. Из этих аппаратов нефть с остаточным содержанием воды 3-100 ь после нагрева в печах ПТБдо 55-60 С направлялась в предлагаемый отстойник для глубокого обезвоживания. Обрабатывемэя нефть в емкость 1 вводилась через патрубок 2 и горизонтальный коллектор 3, изготовленный из трубы диаметром 300 мм и длиной 18 м и установленный в промежуточном эмульсионном слое выше уровня раздела фаз "нефть-вода" на 0,6 м до оси трубы или выше нижнего образующего емкости 1 на 1,3 м. В емкости 1 уровень раздела фаз"нефть - вода" поддерживался на высоте 0,7 45 м с целью отбора воды из отстойника с минимальным содержанием нефтепродуктов и механических и римесей. Эмульсия из горизонтального коллектора 3 равномерно распределялась по объему, поступала в 50горизонтальные поперечные отводы 4, изготовленные из трубы диаметром 100 мм вколичестве 24 шт, Отводы 4 были установлены на двух боковых образующих по длине горизонтального коллектора 3 по 12 шт, на расстоянии 1,5 м друг от друга по осям. Нэ каждом поперечном отводе 4 были установлены сопла 5 и б в количестве 5 шт, в шахматном порядке и на разных уровнях в горизонтальных плоскостях и направлены в противоположную сторону от точек отвода нефти и воды, причем сопла 5 были установлены на боковой образующей поперечных отводов 4 в горизонтальной плоскости, сопла 6 были присоединены к нижней образующей и ниже на 300 мм от нее о горизонтальной плоскости. Сопла 5 были изготовлены из трубы диаметром 50 мм и длиной 200 мм, сопла б, - из трубы диаметром 50 мм, длиной 300 мм в вертикальной плоскости и 200 мм в горизонтальной плоскости. Выходные сплющенные концы сопл 5 и б были установлены в горизонтальной плоскости, осевое сечение которых имело высоту 25 мм и длину 70 мм.Эмульсия из поперечных отводов 4 через расширенные в горизонтальной плоскости выходные концы сопл 5 со скоростью 1,0 м/с подавалась в верхние, а через сопла б в нижние зоны промежуточного эмульсионного слоя в направлении противоположной стороны от точек отвода нефти и воды. При этом весь объем промежуточного эмульсионного слоя по длине емкости 1 приводился в постоянное движение и происходило интенсивное его механическое возмущение за счет скоростного введения обрабатываемой эмульсии, В результате осуществлялось дробление вязких образований, разрушение бронирующих оболочек на глобулах воды, снижение вязкости и плотности промежуточного эмульсионного слоя, ин.тенсивное слияние, укрупнение и оседание капель воды на дно емкости 1.Введение обрэбатывэемой эмульсии по всему сечению промежуточного слоя в противоположном направлении движению отбираемой нефти и воды способствует увеличению пути движения эмульсии в емкости 1 и времени отстоя и исключает возможность попадания нефти в водную зону, а воды - в нефтяную фазу, Нефтяная эмульсия после введения через сопла 5 и б в промежуточный эмульсионный слой движется по длине емкости 1, далее разворачивается от ее торцовой части в обратном направлении и двигается к зонам отбора обезвоженной нефти и отделившейся от нефти воды, При движении эмульсия разделялась на нефть и воду.Глубоко обезвоженная нефть с остаточным содержанием воды не более 0,1 - 0,50 ь, проходя через верхнее сечение емкости 1 над перегородкой 7 и через верхние продольные окна нефтесборной горизонтальной трубы 9 и патрубок 10, отводилась в отстойники ступени обессоливания нефти, Отделившаяся от нефти вода, проходя через нижнее сечение емкости 1 между вертикальными перегородками 7 и 8 и через нижние продольные окна водосборной горизон1736543 ЯИ тальной трубы 11 и патрубок 12, отводиласьиз емкости 1 в аппараты окончательной очистки сточных вод. Вода после отстойникахарактеризовалась содержанием нефтепродуктов в количестве 100 мг/л и механических примесей 115 мг/л,Предлагаемый отстойник может бытьиспользован как для предварительногообезвоживания, так и для глубокого обезвоживания и обессоливания тяжелых высоковязких. нефтей.Применение предлагаемого отстойникапозволяет исключить образование застойных зон в промежуточном эмульсионном. слое; интенсифицировать процесс отделения воды от нефти и снизить содержаниеводы в обезвоженной нефти с 0,5 - 1,0; до0,1 - 0,5; повысить производительность отстойного аппарата с 150 м /ч до 240 мз/чпри получении глубоко обезвоженной нефти; исключить накопление ловушечных нефтей в открытых амбарах и ликвидировать ихи улучшить условия окружающей среды,Формула изобретения 1. Отстойник для подготовки нефти,включающий емкость с патрубками для вво да эмульсии и вывода нефти и воды, горизонтальный коллектор, установленный в промежуточном змульсионном слое, вертикальную перегородку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса 10 и увеличения производительности, горизонтальный коллектор снабжен расположенными по всей его длине поперечными отводами с соплами, выходные концы которых направлены в сторону, противополож ную от патрубков вывода нефти и воды,причем сопла на каждом поперечном отводе расположены на разных уровнях в горизонтальной плоскости и в шахматном порядке относительно друг друга.20, 2. Отстойник по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сопла соседних поперечных отводов расположены в шахматном порядке.1736543 есть ЧЦЙ.Ю едактор Н.Горва Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1847 ВНИИПИ Ф, УИО СР Составитель М.Хамидуллин ехред М.Моргентал Корректор М.Демчи Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5