Установка подготовки нефти температура



Комплектация

Блочные автоматизированные установки подготовки нефти (УПН) предназначены для сбора и подготовки продукции нефтедобывающих скважин путем обеспечения глубокого обезвоживания, обессоливания, снижения упругости паров нефти и достижения требуемого качества товарной нефти и сбрасываемых пластовых вод для дальнейшей транспортировки.

Общий вид

6.jpg

Характеристики

Производительность по нефти, млн.т/год

0,3; 0,5; 1,0; 3,0; 6,0; 9,0

— по нефти, т/сут (расчетная)

1000; 1600; 3000; 5000; 10000; 15000; 25000

-по газу, млн.нм з /сут (расчетная)

0,1; 0,16; 0,3; 0,5;1,0; 1,5; 3,0

Содержание воды в нефти, % масс.

Требования к качеству товарной нефти

по ГОСТ 51858-2002

Содержание в подготовленной воде, мг/л

до 40 (и ниже по требованию заказчика)

до 40 (и ниже по требованию заказчика)

Температура окружающей среды, 0 С

Технические данные

В составе блочной автоматизированной установки подготовки нефти применяется следующее оборудование: специальные входные устройства-коалесцеры для интенсификации технологических процессов (смесители); аппараты совместной подготовки нефти, газа и воды с встроенными внутренними устройствами – коалесцерами; напорные отстойники нефти; напорные отстойники воды; аппараты концевой сепарации нефти; блочно-комплектные устройства основного технологического назначения; блоки насосных внутренней и внешней перекачки нефти; блоки коммерческого учета нефти; совмещенная факельная установка высокого и низкого давления; буферные и дренажные емкости; резервуары; блок ЩСУ; операторная; мехмастерская; химлаборатория; система современных средств автоматизации АСУТП; система пожаротушения; программное обеспечение и другое оборудование по требованию Заказчика.

Все блочное оборудование проектируется и изготавливается в соответствии с действующими российскими нормами и правилами.

Установка подготовки нефти может быть изготовлена в двух вариантах:

  • в емкостном исполнении;
  • в трубном исполнении.

Состав основных сооружений по подготовке продукции скважин определяется для конкретного месторождения, после выполнения компанией научно-исследовательских работ.

Разработка, изготовление и поставка блочного комплекса установки подготовки нефти выполняется в течение 6?8 месяцев с максимальной заводской готовностью.

Комплексная технологическая блок-схема установки подготовки нефти

7.png

Преимущества нашей технологии УПН

Нами разработаны комплектные технологические линии (КТЛ) для подготовки нефти, состоящие из двух параллельных цепочек. КТЛ могут быть выполнены в как емкостном, так и в трубном исполнении аппаратов.

Для интенсификации процессов сепарации газа, обезвоживания нефти и очистки воды в конструкции аппаратов применяются встраиваемые внутренние устройства – коалесцеры, полочные осадители и другие гидродинамические устройства и приборы.

Принципы построения технологических схем, компоновки оборудования, конструктивный уровень его исполнения в сочетании с комплексом «know-how» формулируется как наша «экспресс-технология» .

Использование «экспресс-технологии» позволяет в 2-3 раза повысить показатели наших проектов и оборудование по сравнению с традиционными стандартными (серийными) технологиями в части надежности, эффективности, снижения металлоемкости, капитальных затрат.

Компоновка УПН в виде КТЛ позволяет осуществлять поставку оборудования в виде поэтапных законченных установок пусковых комплексов (очередей), наращивать мощность УПН по мере освоения месторождения, рационально расходовать финансовые средства на строительство объектов.

Комплексная схема включает максимальный набор оборудования, рассчитанный на предельные параметры подготавливаемой продукции.

При благоприятных сочетаниях этих параметров мы предлагаем упрощенные схемы. Например, подготовка легких и средних нефтей по степени обезвоживания до товарных показателей в ряде случаев может быть достигнута уже на первой ступени сепарации и обезвоживания без нагрева (или с минимальным нагревом) и при минимальном расходе реагентов-деэмульгаторов (до 15- 30 г на тонну нефти).

Источник

Установки подготовки нефти УПН-250, 500, 1000, 3000

Блочная автоматизированная установка по подготовке нефти предназначена для эффективного нагрева, обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и подготовки товарной нефти.

upn1

В настоящий момент подготовка нефти к транспортировке и дальнейшему использованию, как правило, производится двумя способами – с применением дорогостоящего комплекса оборудования, состоящего из печи нагрева нефтяной эмульсии, деэмульсатора, отстойника, сепаратора, устройства обессоливания и обезвоживания нефти, или при помощи импортных горизонтальных трехфазных сепараторов типа «heater­treater».
Используя положительный опыт эксплуатации установок сепарации нефтяных эмульсий в России, специалисты в рамках реализации программы импортозамещения разработали конструкцию комплексной установки под­ готовки нефти УПН с дополнительной секцией обессоливания, по своим характеристикам и функциональности превосходящую аналогичную продукцию ведущих иностранных производителей.

Преимущества УПН

Современные технические решения, использованные в конструкции установок, позволяют значительно сократить объемы аппаратов и их металлоемкость, совместить в одном модуле несколько технологических процессов и повысить качество подготовки нефти:

Применение топочных устройств специальной конструкции с антикоррозионным покрытием, расположенных в нефтяной среде – для интенсификации процесса нагрева эмульсии, повышения надежности и долговечности их работы;
Применение распределительных насадок подачи пресной воды и желобов в секции обессоливания – для повышения качества промывки поступающей нефти от минеральных солей;
Применение специальных гидродинамических коалесценторов – для повышения эффективности разрушения и разделения продукции скважин;

Установки оснащены современной АСУ ТП, обеспечивающей: контроль и управление технологическим процессом; повышение надежности и безопасной эксплуатации оборудования; комфортность работы персонала; повышение достоверности и оперативности сбора информации; снижение трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации.

upn2

Это достигается за счет использования современных технических и программных средств управления, а также применения более точных и надежных датчиков и исполнительных механизмов.
Экономическая эффективность применения УПН обусловлена следующими факторами:
Упрощение технологической схемы подготовки нефти; экономия энергоресурсов; снижение затрат на обустройство объекта (меньшие размеры промплощадки и т. д.); приобретение и монтаж всего одного многофункционального аппарата; сокращение количества обслуживающего персонала; снижение трудоемкости работ по сбору, обработке и передаче информации о ходе технологического процесса.
Суммарные затраты на приобретение и эксплуатацию УПН являются минимальными по сравнению с комплексом оборудования или установкой типа «хитер­тритер» при более высоком качестве подготовки нефти.
Особенно преимущества УПН актуальны для небольших нефтяных месторождений.

Технические характеристики

Производительность по нефтяной эмульсии,

кг/с (т/сут.) в пределах

Устройство и принцип работы УПН и ее составных частей

УПН выполнена единым модулем горизонтальной компоновки и включает блоки: технологический, регулирования, подготовки топлива, а также средства автоматизации, которые повышают эффективность управления технологическими процессами и обеспечивают контроль их основных параметров.

Технологический блок cостоит из секции нагрева и коалесценции, секции обессоливания и секции окончательной коалесценции и отбора нефти. Внутренняя поверхность сосуда защищена от коррозии специальным антикоррозийным покрытием, обеспечивающим долговечную и надежную работоспособность установки.
Поступающий поток нефти движется в установке горизонтально, что является оптимальным вариантом применительно к обработке нефти. Подобный подход облегчает каплеобразование и отделение воды по всей длине установки.

upn3

Секция нагрева и коалесценции представляет собой либо одну жаровую трубу, расположенную горизонтально, либо две жаровые трубы, расположенные вертикально, в зависимости от объема установки. Жаровые трубы находятся в эмульсионной среде и имеют специально разработанную U­образную форму с расчетной поверхностью нагрева. К одному из концов жаровых труб присоединена горелка, оснащенная пламегасителем. Розжиг горелки производится кнопкой «Розжиг», при этом включается блок искрового розжига (БИР); после включения БИР через 5–10 секунд открывается клапан­отсекатель на линии входа топливного газа к горелке с отображением наличия пламени на графическом дисплее шкафа управления.

После появления пламени поступает команда на открытие регулирующего клапана на линии входа топливного газа к горелке. В качестве топлива используется попутный газ, который поступает из установки. Пройдя через регулирующий клапан и расходомер, газ направляется в газо­сепаратор, где отделяется свободная вода, и далее – в нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева. Нагрев газа предотвращает конденсирование жидкости в трубопроводе системы горения. Для предотвращения прогара жаровых труб на их стенках расположены термопары, которые предупреждают повышение температуры стенки выше нормы, автоматически закрывая клапан входа топливного газа к основной горелке.

Нефтяная эмульсия поступает через входной штуцер и дроссельный клапан, с помощью которого регулируется расход жидкости. Поток направляется вокруг жаровых труб в нижнюю секцию установки. Тепло передается через стенки жаровых труб и нагревает нефтяную эмульсию, а продукты сгорания выводятся вверх через другой конец жаровой трубы. Температура нагрева эмульсии контролируется специальным датчиком, сигнал с которого также подается на регулирующий клапан входа топливного газа.

Нагревом достигаются две цели: разность плотностей нефти и воды увеличивается, а вязкость нефти уменьшается. Оба эти фактора в соответствии с формулой закона Стокса увеличивают скорость, с которой водные частицы, содержащиеся в нефти, оседают. Нефть, обладая более низкой плотностью, поднимается на поверхность водяной фазы. Уровень нефти, а также уровень раздела фаз «вода–нефть» автоматически регулируются и измеряются посредством датчиков уровня, подающих сигнал соответственно на входной клапан и на клапан сброса воды. В ходе процесса происходит также отделение газа, который направляется непосредственно вверх в газовую секцию.

Пройдя секцию жаровых труб, нефть, очищенная от большей части воды, поступает в секцию коалесценции. Секция коалесценции состоит из нескольких коалесцентных блоков, каждый из которых представляет собой сетки с определенной расчетной площадью, выполненные из нержавеющей проволоки. Расчет этих блоков­секций, их количество и размеры зависят от рабочих условий рассматриваемой установки и физико­химической композиции обрабатываемой нефти. Отверстия сеток, через которые проходит нефть, повышают число Рейнольдса, что способствует слиянию мельчайших частиц воды в более крупные капли. На самих сетках также осаждаются мелкие частицы воды, сливающиеся в крупные капли и затем выпадающие из нефти.

Читайте также:  Фильтр для системы отопления частного дома

Применяемые коалесцентные сетки такого типа чрезвычайно практичны и эффективны в эксплуатации, препятствуют загрязнению нефти песком, осадками и асфальтенами. После коалесценции нефть переливается через разделительную перегородку в секцию обессоливания.

Секция обессоливания состоит из специальных желобов и водораспределительной системы, состоящей из коллектора подачи воды и отходящих от него трубок с распределительными насадками. Нефть стекает по желобам вниз; пресная вода, пройдя через нагревательный змеевик, расположенный в секции нагрева, подается в коллектор и через трубки с распределительными насадками впрыскивается в нефть и смешивается с ней.

Уровень нефти и уровень раздела фаз «нефть–вода» в этой части установки измеряется и регулируется с помощью датчиков уровня, подающих сигнал на соответствующие клапаны. Поверхность раздела фаз «нефть–вода» располагается ниже распределительных труб, ведущих в заключительную секцию – секцию окончательной коалесценции и отбора нефти.

Нефть и остаточная часть обессоливающей воды поступают через распределительные трубы снизу вверх в секцию окончательной коалесценции и отбора нефти благодаря давлению в сосуде и насосам, откачивающим нефть. Нефть направляется вверх, проходя через специальный блок коалесценции, и далее через нефтеотборник на выход из сосу­ да. Блок коалесценции, имеющий специальную конструкцию, отделяет оставшуюся воду от нефти перед ее выходом. Уровень нефти регулируется и измеряется датчиком уровня.

При повышении определенного уровня нефти в секции автоматически включаются насосы откачки нефти. Расход нефти на выходе измеряется расходомером. На выходной части установки предусмотрены пробоотборники для извлечения образцов жидкости с различных уровней с целью определения чистоты выходящих продуктов.

Система очистки от песка и механических примесей. При подготовке нефти в сосуде осаждается значительное количество песка и других механических примесей. Система предусматривает ручную периодическую очистку от примесей без прекращения процесса. Вода под высоким давлением выпускается из ряда инжекционных насадок в трубах, расположенных по длине аппарата. Струя воды подсекает отложения песка и удерживает его в суспензии, которая при открытии дренажных клапанов поступает в специальные накопители песка, расположенные по длине сосуда в нижней его части, откуда идет на сброс из установки.

Блок регулирования. Работа блока заключается в измерении и регулировании расхода поступающей нефтяной эмульсии. Блок регулирования представляет собой утепленное помещение, расположенное на утепленном основании. В помещении блока расположены: трубопровод входа нефтяной эмульсии, трубопровод выхода нефти, трубопровод выхода воды, емкость пробоотборников, вентилятор, обогреватель электрический, извещатели пожарные, датчики­сигнализаторы загазованности и дренажный трубопровод выносных сосудов.

Блок подготовки топлива. Блок подготовки топлива выполнен в виде утепленного шкафа, имеющего остекленные двери и штуцера входа газа из технологического блока, входа газа от постороннего источника, выхода газа с установок, выхода газа к основным и запальным горелкам, выхода газа на свечу.
В блок подготовки топливный газ поступает из технологического блока или постороннего источника, проходит очистку в фильтре, регулирование давления регулятором, регулирование расхода в зависимости от значения температуры нефтяной эмульсии в технологическом блоке регулирующим клапаном.

upn4

К горелкам топливный газ подается через последовательно установленные электромагнитные клапаны и два регулирующих клапана.

Комплекс средств автоматизации. Установка подготовки нефти оснащена системой автоматизированного управления, которая позволяет производить дистанционный и местный контроль и изменение технологических параметров, их автоматическое регулирование и функции противоаварийной защиты.

Основные функции автоматизированной системы управления

  • Автоматическое регулирование технологических параметров, включающих:
    • измерение и регулирование температуры жидкости в секции нагрева;
    • измерение и регулирование давления в аппарате;
    • измерение и регулирование расхода жидкости (продукта скважин) на входе установки;
    • измерение и регулирование уровня нефти в емкости;
    • измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода – нефть» в секции предварительного сброса воды (секция нагрева);
    • измерение и регулирование уровня раздела фаз «вода – нефть» в секции обессоливания нефти;
    • регулирование давления топливного газа на общей линии входа газа к горелкам (до основного отсекателя)
    • регулирование давления топливного газа к запальной горелке.
    • расхода нефти на выходе установки;
    • расхода газа на выходе установки;
    • расхода пластовой воды на выходе установки;
    • расхода пресной воды на установку для обессоливания нефти;
    • температуры газа на выходе установки;
    • положение регулирующих органов клапанов;
    • давления топливного газа на входе основной горелки;
    • давления топливного газа на входе запальной горелки;
    • давления топливного газа в газосепараторе;
    • давления жидкости на входе установки.

    Система автоматизации УПН обеспечивает:

    • Местный визуальный контроль основных параметров технологического процесса;
    • Автоматический вывод установки на заданный рабочий режим (продувка, контроль загазованности в топках, розжиг запальных горелок и основных горелок, вывод на режим);
    • Автоматическое поддержание заданного технологического режима работы установки;
    • Плановую автоматическую остановку установки;
      • повышение загазованности в помещениях блоков регулирования и подготовки топлива;
      • повышение давления эмульсии на входе в установку;
      • понижение уровня эмульсии в секции нагрева;
      • снижение разряжения в дымовых трубах;
      • снижение давления топливного газа перед горелками;
      • повышение давления топливного газа перед горелками;
      • погасание пламени в топках;
      • повышение температуры нагрева эмульсии;
      • снижение расхода нагреваемого продукта;
      • повышение температуры уходящих дымовых газов;
      • неисправности каналов контроля пламени;
      • отключение электроэнергии.Аварийную автоматическую остановку и блокировку программы пуска установки с подачей звуковой и световой сигнализации при отклонении от установленных значений основных технологических параметров:

      Комплект поставки УПН

      • блок технологический;
      • блок регулирования;
      • блок подготовки топлива;
      • горелочные устройства;
      • трубы дымовые;
      • площадки обслуживания;
      • лестница;
      • средства автоматизации установки.

      УПН поставляется в максимальной заводской готовности к эксплуатации. Проводятся пусконаладочные работы и сервисное обслуживание.

      Процесс сжигания топливного газа в УПН обеспечивает минимальное содержание в продуктах сгорания окиси углерода и окислов азота согласно требованиям ГОСТ 21204 и ГОСТ Р 50591.

      УПН с выносным подогревателем

      Назначение

      Установка подготовки нефти с использованием выносных подогревателей предназначена для нагрева, обезвоживания и обессоливания нефтяных эмульсий и эффективной подготовки товарной нефти.

      upn5

      В настоящий момент подготовка нефти, как правило, производится с применением дорогостоящего комплекса оборудования, состоящего из печи нагрева нефтяной эмульсии, электродегидраторов, отстойника, сепаратора, устройства обессоливания и обезвоживания нефти, или при помощи импортных горизонтальных трехфазных сепараторов типа «heater­treater», со встроенным трубным нагревателем прямого нагрева.
      В рамках реализации программы импортозамещения специалисты разработали конструкцию установки подготовки нефти УПН с выносным подогревателем, используя для нагрева нефти поступающей на подготовку, промежуточный теплоноситель. В качестве промежуточного теплоносителя может быть применена вода, антифриз и т. д. в зависимости от климатических условий размещения установки.
      Подогреватели для нагрева нефти, поступающей на подготовку, подбираются по производительности и могут быть использованы путевые подогреватели, типа ППТ­0,2; ПП­0,63; ПБТ­1,6.

      Источник

      Установки комплексной подготовки нефти. Структурная схема УКПН. Обезвоживание. Обессоливание. Дегазирование. Сущность процессов. Применяемое оборудование.

      На нефтяных промыслах чаще всего используют централизованную схему сбора и подготовки нефти (рис.4.1). Сбор продукции производят от группы скважин на автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ). От каждой скважины по индивидуальному трубопроводу на АГЗУ поступает нефть вместе с газом и пластовой водой. На АГЗУ производят учет точного количества поступающей от каждой скважины нефти, а также первичную сепарацию для частичного отделения пластовой воды, нефтяного газа и механических примесей с направлением отделенного газа по газопроводу на ГПЗ (газоперерабатывающий завод). Частично обезвоженная и частично дегазированная нефть поступает по сборному коллектору на центральный пункт сбора (ЦПС). Обычно на одном нефтяном месторождении устраивают один ЦПС. Но в ряде случаев один ЦПС устраивают на несколько месторождений с размещением его на более крупном месторождении. В этом случае на отдельных месторождениях могут сооружаться комплексные сборные пункты (КСП), где частично производится обработка нефти. На ЦПС сосредоточены установки по подготовке нефти и воды. На установке по подготовке нефти осуществляют в комплексе все технологические операции по ее подготовке. Комплект этого оборудования называется УКПН — установка по комплексной подготовке нефти.

      Рис. 4.1. Схема сбора и подготовки продукции скважин на нефтяном промысле:

      1 — нефтяная скважина; 2 — автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ); 3 — дожимная насосная станция (ДНС); 4 — установка очистки пластовой воды; 5 — установка подготовки нефти; 6 — газокомпрессорная станция; 7 — центральный пункт сбора нефти, газа и воды; 8 — резервуарный парк

      Обезвоженная, обессоленная и дегазированная нефть после завершения окончательного контроля поступает в резервуары товарной нефти и затем на головную насосную станцию магистрального нефтепровода.

      УКПН представляет собой небольшой завод по первичной (промысловой) подготовке нефти (т.е. дегазация, обезвоживание, обессоливание, стабилизация). В сырую нефть (рис. 4.2), поступающую по линии I, подается деэмульгатор (по линии II). Насосом 1 нефть направляется в теплообменник 2, в котором нагревается до 50 ¸ 60°С горячей стабильной нефтью, поступающей по линии III, после стабилизационной колонны 8, Подогретая нефть в отстойнике первой ступени обезвоживания 3 частично отделяется от воды и проходит через смеситель 4, где смешивается с пресной водой, поступающей по линии V, для отмывки солей, и направляется в отстойник второй ступени 5 и по линии VIв электродегидратор 6. Отделенная вода отводится по линиям IY. При необходимости улучшения степени обессоливания применяют несколько смесителей, отстойников и электродегидраторов, включенных последовательно. Обессоленная нефть насосом 14 направляется в отпарную часть стабилизационной колонны 8 через теплообменник 7. Нагрев нефти в теплообменнике 7 до 150¸160 0 С осуществляется за счет тепла стабильной нефти, поступающей непосредственно снизу стабилизационной колонны 8, В стабилизационной колонне происходит отделение легких фракций нефти, которые конденсируются и передаются на ГПЗ. В нижней (отпарной) и верхней частях стабилизационной колонны установлены тарелочные устройства, которые способствуют более полному отделению легких фракций. Внизу отпарной части стабилизационной колонны поддерживается более высокая температура (до 240 0 С), чем температура нефти, поступающей вверх отпарной части. Температура поддерживается циркуляцией стабильной нефти из нижней части стабилизационной колонны через печь 13. Циркуляция стабильной нефти осуществляется насосом 12 по линии X. В печи 13 может также подогреваться часть нестабильной нефти, которая затем подается вверх отпарной колонны по линии XI. В результате нагрева из нефти интенсивно испаряются легкие фракции, которые поступают в верхнюю часть стабилизационной колонны, где на тарелках происходит более четкое разделение на легкие и тяжелые углеводороды. Пары легких углеводородов и газ по линии VII из стабилизационной колонны поступают в конденсатор-холодильник 9, где они охлаждаются до 30°С, основная их часть конденсируется и накапливается в емкости орошения 10. Газ и несконденсировавшиеся пары направляются по линии VIII на горелки печи 13. Конденсат (широкая фракция легких углеводородов) насосом 11 и перекачивается в емкости хранения, а часть по линии IX направляется вверх стабилизационной колонны на орошение. Часто для перемещения нефти от АГЗУ до ЦПС применяют ДНС — дожимную насосную станцию, т.к. пластового давления оказывается недостаточно. На ЦПС расположены также установки по подготовке воды — УПВ, на которой вода, отделенная на УКПН от нефти, подвергается очистке от частиц механических примесей, окислов железа и т.д. и направляется в систему поддержания пластового давления (ППД). В системе ППД подготовленная вода с помощью кустовых насосных станций (КНС) под большим давлением (до 20¸25 МПа) через систему трубопроводов-водоводов подается к нагнетательным (инжекционным) скважинам и затем в продуктивные пласты.

      рис. 4.2. Технологическая схема УКПН:

      1 — насос; 2 — теплообменник; 3 — отстойник (ступень обезвоживания); 4 — смеситель (с чистой водой); 5 — отстойник (1 ступени); 6 — электродегитратор; 7 — теплообменник (150 — 160 0 С); 8 — стабилизированная колонна (отпарная); 9 — холодильный конденсатор (до 30 0 С); 10 — емкость орошения; 11, 12 — насос; 13 — печь; 14 — насос

      Обезвоживание нефти затруднено тем, что нефть и вода образуют стойкие эмульсии типа "вода в нефти". В этом случае вода диспергирует в нефтяной среде на мельчайшие капли, образуя стойкую эмульсию. Следовательно, для обезвоживания и обессоливания нефти необходимо отделить от нее эти мельчайшие капли воды и удалить воду из нефти. Для обезвоживания и обессоливания нефти используют следующие технологические процессы: гравитационный отстой нефти, горячий отстой нефти, термохимические методы, электрообессоливание и электрообезвоживание нефти. Наиболее прост по технологии процесс гравитационного отстоя. В этом случае нефтью заполняют резервуары и выдерживают определенное время (48 ч и более). Во время выдержки происходят процессы коагуляции капель воды, и более крупные и тяжелые капли воды под действием сил тяжести (гравитации) оседают на дно и скапливаются в виде слоя подтоварной воды.

      Однако гравитационный процесс отстоя холодной нефти — малопроизводительный и недостаточно эффективный метод обезвоживания нефти. Более эффективен горячий отстой обводненной нефти, когда за счет предварительного нагрева нефти до температуры 50 -70 0 С значительно облегчаются процессы коагуляции капель воды и ускоряется обезвоживание нефти при отстое. Недостатком гравитационных методов обезвоживания является его малая эффективность.

      Более эффективны методы химические, термохимические, а также электрообезвоживание и обессоливание. При химических методах в обводненную нефть вводят специальные вещества, называемые деэмульгаторами. В качестве деэмульгаторов используют ПАВ. Их вводят в состав нефти в небольших количествах от 5¸10 до 50¸60 г на 1 т нефти. Наилучшие результаты показывают так называемые неионогенные ПАВ, которые в нефти не распадаются на анионы и катионы. Это такие вещества, как дисолваны, сепаролы, дипроксилины и др. Деэмульгаторы адсорбируются на поверхности раздела фаз "нефть-вода" и вытесняют или заменяют менее поверхностно-активные природные эмульгаторы, содержащиеся в жидкости. Причем пленка, образующаяся на поверхности капель воды, непрочная, что отмечает слияние мелких капель в крупные, т.е. процесс коалесценции. Крупные капли влаги легко оседают на дно резервуара. Эффективность и скорость химического обезвоживания значительно повышается за счет нагрева нефти, т.е. при термохимических методах, за счет снижения вязкости нефти при нагреве и облегчения процесса коалесценции капель воды.

      Наиболее низкое остаточное содержание воды достигается при использовании электрических методов обезвоживания и обессоливания. Электрообезвоживание и электро-обессоливание нефти связаны с пропусканием нефти через специальные аппараты-электродегидраторы, где нефть проходит между электродами, создающими электрическое поле высокого напряжения (20¸30 кВ). Для повышения скорости электрообезвоживания нефть предварительно подогревают до температуры 50¸70°С. При хранении такой нефти в резервуарах, при транспортировке ее по трубопроводам, в цистернах по железной дороге или водным путем значительная часть этих углеводородов теряется за счет испарения. Легкие углеводороды являются инициаторами интенсивного испарения нефти, так как они увлекают за собой и более тяжелые углеводороды.

      В то же время легкие углеводороды являются ценным сырьем и топливом (легкие бензины). Поэтому перед подачей нефти из нее извлекают легкие низкокипящие углеводороды. Эта технологическая операция и называется стабилизацией нефти. Для стабилизации нефти ее подвергают ректификации или горячей сепарации. Наиболее простой и более широко применяемой в промысловой подготовке нефти является горячая сепарация, выполняемая на специальной стабилизационной установке. При горячей сепарации нефть предварительно подогревают в специальных нагревателях и подают в сепаратор, обычно горизонтальный. В сепаратор из подогретой до 40¸80 0 С нефти активно испаряются легкие углеводороды, которые отсасываются компрессором и через холодильную установку и бензосепаратор направляются в сборный газопровод. В бензосепараторе от легкой фракции дополнительно отделяют за счет конденсации тяжелые углеводороды.

      Вода, отделенная от нефти на УКПН, поступает на УПВ(установка подготовки воды) , расположенную также на ЦПС. Особенно большое количество воды отделяют от нефти на завершающей стадии эксплуатации нефтяных месторождений, когда содержание воды в нефти может достигать до 80%, т.е. с каждым кубометром нефти извлекается 4 м 3 воды. Пластовая вода, отделенная от нефти, содержит механические примеси, капли нефти, гидраты закиси и окиси железа и большое количество солей. Механические примеси забивают поры в продуктивных пластах и препятствуют проникновению воды в капиллярные каналы пластов, а следовательно, приводят к нарушению контакта "вода-нефть" в пласте и снижению эффективности поддержания пластового давления. Этому же способствуют и гидраты окиси железа, выпадающие в осадок. Соли, содержащиеся в воде, способствуют коррозии трубопроводов и оборудования. Поэтому сточные воды, отделенные от нефти на УКПН, необходимо очистить от механических примесей, капель нефти, гидратов окиси железа и солей, и только после этого закачивать в продуктивные пласты. Допустимые содержания в закачиваемой воде механических примесей, нефти, соединений железа устанавливают конкретно для каждого нефтяного месторождения. Для очистки сточных вод применяют закрытую (герметизированную) систему очистки.

      В герметизированной системе в основном используют три метода: отстой, фильтрования и флотацию. Метод отстоя основан на гравитационном разделении твердых частиц механических примесей, капель нефти и воды. Процесс отстоя проводят в горизонтальных аппаратах — отстойниках или вертикальных резервуарах-отстойниках. Метод фильтрования основан на прохождении загрязненной пластовой воды через гидрофобный фильтрующий слой, например через гранулы полиэтилена. Гранулы полиэтилена «захватывают» капельки нефти и частицы механических примесей и свободно пропускают воду. Метод флотации основан на одноименном явлении, когда пузырьки воздуха или газа, проходя через слой загрязненной воды снизу вверх, осаждаются на поверхности твердых частиц, капель нефти и способствуют их всплытию на поверхность. Очистку сточных вод осуществляют на установках очистки вод типа УОВ-750, УОВ-1500, УОВ-3000 и УОВ-10000, имеющих пропускную способность соответственно 750, 1500, 3000 и 10000 м 3 /сут. Следует отметить, что установка УОВ-10000 состоит из трех установок УОВ-3000. Каждая такая установка состоит из четырех блоков: отстойника, флотации, сепарации и насосного.

      Химические методы воздействия на ПЗП, область применения, механизм воздействия (простые СКО, глинокислотные обработки, пенокислотные обработки, термокислотные и термохимические обработки, обработка серной кислотой и др.).

      КО предназначены для очистки фильтров, ПЗС, НКТ от солевых, парафинистых отложений и продуктов коррозии. Под воздействием СКО и ее модификаций образуются каверны, каналы растворения.

      Виды СКО:

      1) кислотные ванны (объем, чтобы покрыть весь пласт по толщине)

      3) КО под давлением (с пакером и при закрытом затрубе, нагнетание в малопроницаемые пласты)

      4) пенокислотные (ПКО)

      5) поинтервальные (ступенчатые) (для охвата пласта или его отдельных продук. пропластков)

      6) кислотоструйные (гидромониторные) (+мех. разрушение, очистка от цемент. и глинистой корок)

      8) термокислотные (магний)

      9) КО в динамическом режиме (для высокой неоднородности пластов; повышение реакционной способности слабых р-ров кислот; за счет ступенчатого снижения давления идет вывод продуктов реакции до окончания реакции)

      10) ЖФО (экзотермич. окисление изомасляного альдегида кислородом в присутствии азотной к-ты непосредств. в ПЗП. Р-ли разрушают пленку на г/п, а к-та реагирует. Образование к-ты в ПЗП – нет коррозии НКТ. Продукты р-ии р-мы в воде и дают св-ва ПАВ)

      Длительность СКО 8…24 ч.

      ПКО применяют при значительной толщине продукт. пласта и при низких Рпл. Аэрация происходит в аэраторе, в ПЗС вводят пену. Преимущества:

      1) медленное растворение карбонатов, более глубоко проникает в пласт

      2) меньшая плотность (400-800 кг/м3) и повышенная вязкость – больший охват

      3) ПАВ в пене снижает поверхностное натяжение на границе с нефтью

      4) сжатый газ при снижении давления расширяется

      Недостатки:

      1) длительность обработки

      2) коррозия оборудования

      3) вредные условия труда

      4) необходимость в спецтехнике

      5) высокая стоимость

      Термореактивная смесь не всегда эффективна:

      1) мало уд. тепла на ед. реагента

      2) низкая хим. реактивность рабочей жидкости после прохождения Mg

      4) не диспергирует парафин

      Реагенты: кислоты, ПАВ, УВ и др.:

      1) Неорганические кислоты:

      · соляная HCl – дешевая, доступная (CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2)

      · плавиковая HF— сильная коррозия, реакция со стеклом и кремнием (CaSiO6 + 6HF = CaF2 + SiF4 + 3H2O; SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H20)

      · серная H2SO4 для внутрипластового сульфирования нефти. Реагирует с алканами и арилами нефтей, образуя анионные ПАВ, при дальнейшей закачке воды происходит экзотермическая реакция. Параллельно образуется кислый гудрон – вязкая смолистая масса (идет перераспределение потока вытесняющего агента в пласте и улучшение охвата)

      · сульфаминовая (HSO3NH2) и хлоруксусная (CH2ClCOOH) (тв.) – редко для стимулирования скважины

      2) Неорганические кислоты:

      · уксусная CH3COOH – часто 10%, часто в качестве ингибиторов

      · муравьиная HCOOH – совместно с HCl и HF.

      3) Ингибиторы коррозии:

      · неорганические (окись мышьяка, сурьмы, йодистый калий)

      · органические (амины, амиды, аминокислоты, альдегиды, кетоны, спирты)

      4) Замедлители реакций; ПАВы:

      · анионного типа (сульфонаты)

      · катионного (алкилированные амины)

      · неионные (спирт-полиэтоксилат, алкилфенолполиэтоксилат)

      Для предотвращения выпадения Fe 3+ используют уксус или лимонную кислоту с добавками ПАВ.

      Критерии:

      1) Кислотная ванна:

      · 0,5-1,5 м 3 раствора на м прод пл

      Глинокислотная обработка –HF + HCl (плавиковая и соляная), 0,3-0,4 м3/м пласта. Применяется в песчано-глинистых коллекторах с незначительным присутствием карбонатных пород. Соляная кислота нужна для предотвращения выпадения геля (кремниевой кислоты). Часто применяют на нагнетательном фонде. При взаимодействии ГКО с песчаником или песчаноглинистой породой растворяются глинистые фракции и частично кварцевый песок. Глина утрачивает пластичность и способность к разбуханию, а ее взвесь в воде теряет свойство коллоидного раствора.

      Источник

      Установки подготовки нефти УПН

      Установки подготовки нефти УПН являются необходимым оборудованием на нефтяных месторождениях, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях, так как предназначаются для предварительной подготовки добытой нефти перед ее отправкой на нефтеперерабатывающие заводы.

      Назначение установок подготовки нефти — это подготовка товарной нефти путем обессоливания, обезвоживания и нагрева нефтяной эмульсии.

      ТД САРРЗ поставляет до места эксплуатации готовые решения комплексных установок подготовки нефти УПН, которые позволяют совместить сразу несколько технологических процессов. Это ведет к:

      • экономии энергоресурсов и материально-технических затрат
      • уменьшению обслуживающего персонала на объекте
      • высокой степени автоматизации технологического процесса подготовки нефти
      • повышению качества товарной нефти на выходе

      Конструкция и принцип работы технологических установок подготовки нефти

      Установки подготовки нефти УПН поставляются в блочном исполнении максимальной заводской готовности, что сокращает сроки проведения монтажных работ.

      Установка УПН — это комплекс оборудования, обеспечивающий проведение всех необходимых процессов:

      • подогрев нефтяной эмульсии
      • глубокое термическое и химическое обезвоживание нефти
      • обессоливание нефти
      • снижение упругости паров товарной нефти
      • отбраковку некондиционной нефти и повторную ее подготовку
      • рециркуляцию реагентов, теплоносителя и др. для повторного использования
      • стабилизация нефти

      Все вышеперечисленные процессы происходят в одной сепарационной емкости с патрубками входа нефтяной эмульсии, воды и топлива. Внутри емкость условно поделена на секции, в которых происходит поэтапная подготовка нефти к транспорту.

      В секции нагрева располагаются жаровые трубы U-образной формы. Нефтяная эмульсия, поступая через входной патрубок, омывает трубы и направляется вниз емкости. За счет нагрева разность плотностей нефти и воды возрастает, при этом уменьшается вязкость нефти. В результате частицы воды оседают, а частицы нефти поднимаются. Параллельно также происходит первичное выведение газа из нефтяной эмульсии.

      Секция коалесценции необходима для полного отделения капельной жидкости, частицы которой собираются в крупные капли на нержавеющей сетке.

      После предварительного обезвоживания воды нефтяная эмульсия поступает по желобам в секцию обессоливания, в которой располагается система водораспределения, состоящая из трубок с распределительными насадками. Нагретая в секции нагрева вода впрыскивается в нефтяную эмульсию и смешивается с ней.

      В секции окончательной коалесценции и отбора нефти происходит последний этап отделения влаги. Затем при помощи насосов нефть откачивается насосами в нефтеотборник.

      В сепарационной емкости также происходит очистка нефтяной эмульсии от песка, грязи и различных механических примесей. Конструкция аппарата разработана с возможностью проводить удаление осевшего ила без остановки всего процесса. Это происходит при помощи инжекционных трубок, которые подают под высоким давлением воду в нижнюю часть емкости, откуда суспензия песка и воды уже попадает в накопители песка, а затем полностью выводится из установки.

      Кроме сепарационной емкости в установку подготовки нефти УПН входит блок регулирования и управления всеми процессами, происходящими в установке. Блок регулирования представляет собой блочно-модульную конструкцию из сварного пространственного каркаса, обшитого сэндвич-панелями. Внутри располагаются трубопроводы входа нефтяной эмульсии, выхода товарной нефти и воды и другое оборудование, необходимое для автоматического управления процессом.

      В блоке подготовки топлива осуществляется его очистка, регулирование его давления и расхода.

      Схема установки подготовки нефти УПН

      Устройство установки предварительной подготовки нефти УПН

      Оборудование установки подготовки нефти УПН

      Для осуществления своих функций в типовую схему установки подготовки нефти входят:

      • технологический блок с горелкой — это секция нагрева и коалесценции
      • блок регулирования
      • блок подготовки топлива
      • система автоматизации

      Специалисты ТД САРРЗ также предлагают комплектацию установок подготовки нефти дополнительным оборудованием: блоком коммерческого учета, блоком дозирования реагентов, установкой подготовки пластовой воды, подогревателями нефти, дегидраторами, отстойниками воды, факельными установками и др.

      Автоматизация установок подготовки нефти УПН

      Система автоматического управления размещается в блоке регулирования. Специально разработанная и внедренная система автоматизации измеряют и регулируют температуру в секции нагрева, давление газа и жидкости, расход газа, нефти и воды, а также уровень нефти и уровень раздела фаз "вода-нефть" в емкости и другие параметры.

      Приборы КИПиА позволяют эксплуатировать установку УПН в автоматическом режиме без постоянного присутствия человека. Вся информация о параметрах собирается и архивируется в журнале событий.

      Особое внимание уделяется охранной и пожарной сигнализации, которая подает предупредительные и аварийные сигналы в случае неконтролируемых изменений технологических параметров.

      Технические характеристики установок подготовки нефти УПН

      Параметры УПН-
      250
      УПН-
      500
      УПН-
      1000
      УПН-
      3000
      Производительность по нефтяной эмульсии, кг/с (т/сут.) 1,4-2,89
      (125-250)
      2,8-5,78
      (250-500)
      2,8-5,78
      (500-1000)
      2,8-5,78
      (1000-3000)
      Давление нефтяной эмульсии, МПа 0,6
      Содержание воды в нефтяной эмульсии, % масс., не более 30
      Вязкость нефти при 20ºС, м 2 /с (сСт), не более 50х10 -6 (50)
      Температура нагрева нефтяной эмульсии, ºС, не более 80
      Массовая доля воды на выходе из установки, %, не более 0,5
      Концентрация хлористых солей на выходе установки, мг/дм 3 , не более 100
      Вес установки, не более, кг 12000 20000 35000 50000
      Топливо природный или попутный осушенный газ с содержанием сероводорода не более 0,002% масс
      Давление топливного газа на входе в установку, МПа 0,3-0,6
      Расход газа (при теплоте сгорания 33500 Дж/нм 3 ), нм 3 /ч, не более 45 85 170 510
      КПД установки (тепловой), %, не менее 80

      Как подобрать и заказать установку подготовки нефти УПН в Вашем городе?

      Для того, чтобы наши специалисты произвели технико-экономический расчет на поставку установки подготовки нефти, Вы можете:

      Источник

Adblock
detector