Способ деэмульсации нефтяной эмульсии. Деэмульсация нефти это


Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Деэмульсация

Cтраница 1

Деэмульсация - разрушение нефтяных эмульсий - лежит в основе процессов подготовки нефти к переработке - обезвоживания и обессоливания. При обезво живании разрушают природную эмульсию нефти с водой, а при обессоливании - искусственно созданную, которая образуется при смешении нефти с промывочной пресной водой. При разрушении нефтяных эмульсий глобулы воды, сталкиваясь, образуют более крупные капли, которые осаждаются в виде сплошной водной фазы. Чтобы ускорить и облегчить слияние глобул, нужно увеличить возможность их столкновения. Этого достигают разными способами: интенсивным перемешиванием в смесителях, центрифугированием, фильтрацией, подогревом, с помощью ультразвука, воздействием электрического поля. Однако для слияния капель, как мы уже говорили ранее, мало одного столкновения.  [1]

Деэмульсации в трубопроводах при использовании деэмульгаторов было подвергнуто более 25 млн. т нефти, из которых 5 6 млн. т направлено на установки, а 14 3 млн. т сдано в виде кондиционной вне установок. Таким образом, вне установок по подготовке нефти была обработана до требуемых норм каждая пятая тонна добываемой в Татарии нефти.  [2]

Деэмульсация является наиболее сложной и дорогой операцией обработки нефти на промысле.  [3]

Деэмульсация характеризует свойство масла отделяться от воды; чем быстрее оно отделяется от воды, тем меньше опасность образования эмульсии в системе смазки.  [4]

Деэмульсация осуществляется методами: термическим, химическим, термохимическим, термохимическим под давлением, электрическим и механическим.  [5]

Деэмульсация и горячая сепарация осуществляются в обычных трапах-сепараторах с предварительным подогревом нефти в специальных змеевиках-подогревателях или в начале с их помощью, а затем промывкой нефти горячей водой.  [6]

Подлежащая деэмульсации нефть вводится в нижнюю часть сосуда через коллектор, расположенный вдоль всего аппарата на расстоянии 700 мм от нижнего электрода.  [7]

Для деэмульсации нестойких эмульсий применяют метод фильтрации, основанный на явлении селективной смачиваемости веществ различными жидкостями. Материалом фильтрующего слоя могут служить обезвоженный песок, гравий, битое стекло, стекловата, древесная стружка из осины, клена, тополя и других несмолистых пород древесины, а также металлическая стружка. Особенно часто применяют стекловату, которая хорошо смачивается водой и не смачивается нефтью. Фильтры из стекловаты долговечны. Фильтрующие вещества должны обладать следующими основными свойствами: хорошо смачиваться водой, благодаря чему глобулы воды прилипают к поверхности фильтрующего вещества, коагулируют и стекают вниз; иметь высокую прочность, которая обеспечивает длительную работу фильтра; иметь противоположный, чем у глобул, электрический заряд. Тогда при прохождении глобулами воды фильтра электрический заряд с поверхности капли снимается, чем снижаются отталкивающие силы между ними. Капли укрупняются и стекают вниз, а нефть свободно проходит через фильтр.  [8]

Для деэмульсации нестойких эмульсий применяется метод фильтрации, основанный на явлении селективной смачиваемости веществ различными жидкостями.  [9]

Для деэмульсации башкирских нефтей применяют НЧК. Мавлютова, Л. Ф. Чернявская) заключается в следующем.  [10]

Эффект деэмульсации зависит от интенсивности перемешивания деэмульгатора с эмульсией и температуры смешивания. Подают деэмульгаторы с помощью дозировочного насоса.  [11]

Скорость деэмульсации определяется для турбинных масел, которые в некоторых случаях образуют стойкую эмульсию с водой, попавшей так или иначе в систему машины.  [12]

Скорость деэмульсации определяется по методу Конрадсона. Сущность этого метода заключается в том, что испытуемое масло с добавленной к нему водой продувается паром в течение 10 мин. Если образовавшаяся при этом эмульсия расслоится в течение 8 мин.  [13]

Скорость деэмульсации в мин.  [14]

Эффект деэмульсации зависит от интенсивности перемешивания деэмульгатора с эмульсией и температуры смешивания. Подают деэмульгаторы с помощью дозировочного насоса.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Деэмульсация - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Деэмульсация - нефть

Cтраница 2

Для деэмульсации нефтей, обводненных более 2 %, процесс нагрева может быть совмещен с деэмульсацией; в этих целях используют блочные аппараты. Эти аппараты включают блок нагрева, отстоя и блока КИП. Физические процессы, протекающие в этих аппаратах, аналогичны.  [16]

И Деэмульсация нефти внутри скважины.  [17]

Возможность деэмульсации нефти и очистки дренажных вод при совместном движении эмульсий в сырьевом трубопроводе и методы доочистки отделившейся воды с помощью жидкостной флотации в аппаратах предварительного сброса создают благоприятные возможности и для повышения эффективности сепарации газа и для снижения в связи с этим потерь легких фракций при последующем сбросе воды в резервуарах. Технологически это достигается переносом точки ввода дренажной воды в сырьевой трубопровод перед первой или второй ступенями сепарации.  [18]

Цех деэмульсации нефти производит работы по деэмульса-ции нефти непосредственно при извлечении ее на поверхность путем добавления к эмульсии деэмульгатора и путем деэмульсации нефти на специальных установках с подогревом.  [19]

Проблема деэмульсации нефти может возникнуть из-за того, что в насосах происходит интенсивное передиспергирование системы. Стойкая водонефтяная эмульсия образуется даже тогда, когда в насос поступает практически полностью разрушенная ( под действием раннего ввода деэмульгатора) система. Для разрушения вторично образующейся эмульсии дополнительно расходуются значительное количество деэмульгатора и теплоты. Кроме того, в таких случаях целесообразно осуществить более глубокий предварительный сброс воды до поступления эмульсионной системы на насос.  [20]

Способ деэмульсации нефти путем введения в эмульсию деэмульгатора, перемешивания с получением обращения фаз с последующим разделением образовавшихся фаз, отличающийся тем, что с целью снижения расхода деэмульгатора перемешивание проводят в присутствии твердого зернистого материала с величиной зерна 2 - 10 мм с гидрофильной поверхностью силикатного происхождения.  [21]

Процесс деэмульсации нефти практически тесно связан с процессом ее обессоливания. Даже сравнительно небольшое содержание высокоминерализованных вод в нефти обычно жестких, обогащенных хлористыми солями кальция и магния, а г отдельных случаях сероводородом и сульфидами, приводит к значительной коррозии аппаратуры и к отложению твердых солей.  [22]

Способ деэмульсации нефти путем введения в эмульсию деэмульгатора, перемешивания с получением обращения фаз с последующим разделением образовавшихся фаз, отличающийся тем, что с целью снижения расхода деэмульгатора перемешивание проводят в присутствии твердого зернистого материала с величиной зерна 2 - 10 мм с гидрофильной поверхностью силикатного происхождения.  [23]

Процессы деэмульсации нефти могут быть интенсифицированы при повышенных температурах. Весьма важно, чтобы эмульсия была нагрета именно на стадии разрушения бронирующих оболочек и укрупнения капель. Это позволит резко улучшить массообменные процессы и осуществить укрупнение капель при турбулентном режиме движения потока. Это происходит по следующим причинам.  [24]

Поэтому для деэмульсации нефти широко применяется добавка к эмульсии специальных веществ - деэмульгаторов - в сочетании с подогревом. В качестве деэмульгатора применяют кислый гудрон, получаемый при сульфировании керосина и других светлых нефтепродуктов и нейтрализованный известью или едким натром.  [25]

На экономику деэмульсации нефти оказывает влияние множество факторов. Выбор методов рациональной обработки эмульгированной нефти определяется физическими особенностями эмульсий, количеством воды и других посторонних примесей, степенью, эмульгирования, потерями на испарение, могущими возникнуть в процессе обработки, объемом нефти, подлежащей обработке, располагаемым для обработки временем и величиной суммарных расходов на единицу объема обработанной нефти.  [26]

На технологию деэмульсации нефти и аппаратурное оформление установок подготовк и нефти за рубежом, кроме сложившихся там теоретических представлений об оптимальных условиях разрушения эмульсий, значительное влияние оказывают и другие причины, связанные с природными условиями и с особенностями капиталистического способа производства.  [27]

Такой способ деэмульсации нефти получил широкое распространение в НГДУ Альметьевнефть и осуществляется при Альметьевском и Северо-Альметьевском товарных парках.  [29]

Электрический способ деэмульсации нефтей достаточно известен как эффективный и широко распространенный в промысловой и особенно в заводской практике. При удачно подобранном режиме этот способ эффективен применительно к эмульсиям практически любых типов. Эмульсия, как дисперсная система, электрически нейтральна - находится в уравновешенном состоянии. Одноименные ( положительные) заряды капель воды стремятся воспрепятствовать их сближению и агрегированию, придавая ей таким образом дополнительную стабильность. При относительном перемещении фаз под действием внешних сил эмульсия перестает быть нейтральной. Часть отрицательных зарядов, находящихся па удалении от капель, уносится от них. Начинает превалировать положительный заряд капель воды, которые становятся электрически заряженными до определенного потенциала. Заряд капель может быть не только положительным, но и отрицательным в зависимости от кислотности нефтяной среды.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Деэмульсация - нефть - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Деэмульсация - нефть

Cтраница 3

Тепловой способ деэмульсации нефти основан на том принципе, что при нагреве эмульсии ее вязкость снижается, капли воды соединяются друг с другом и осаждаются.  [31]

Электрический способ деэмульсации нефти основан на воздействии электрического поля на устойчивость эмульсий. По характеру применяемого электрического поля различают способы с использованием переменного и постоянного токов промышленной и высокой частоты. Для осуществления электрообезвоживания разработаны некоторые конструкции электродегидраторов, в которых совмещены два процесса - обработка эмульсии в электрическом поле и отделение нефти от воды. Электродегидраторы имеют преимущества в сравнении с термохимическими установками. Они менее габаритные, имеют высокую производительность, обеспечивают получение тлубокообезвоженной нефти. Электродегидраторы чаще используют для электрообессоливания нефти.  [32]

В процессе деэмульсации нефти эти деэмульгаторы на 75 - 85 % переходят в дренажную воду. В процессе разрушения эмульсии они на 30 - 60 % переходят в дренажную воду, а остальная часть остается в нефти.  [33]

Совмещение процессов деэмульсации нефти с предотвращением парафинизации подземного и наземного оборудования с помощью реагентов-деэмульгаторов широко распространено на промыслах объединения Татнефть и в других районах страны. При подаче ПАВ на забой скважин полностью очищаются от парафина рабочие органы центробежных насосов, насосно-компрессорные трубы, фонтанная арматура и выкидные линии.  [34]

Затраты на деэмульсацию нефти ( группа 3) различные.  [35]

Затраты на деэмульсацию нефти ( 5-я группа) различные.  [36]

В любом случае деэмульсация нефти не будет обеспечена, если капли эмульсии по какой-либо причине не могут в заданное время войти в зону промежуточного слоя. Это, в свою очередь, при всех прочих равных условиях определяется размерами капель воды и равномерностью распределения реагента в каждой из них в результате последовательно протекающих процессов дробления и коалесценции капель пластовой воды и реагентоносителя - при тур-булизации эмульсии.  [37]

В любом случае деэмульсация нефти не будет обеспечена, если капли эмульсии по какой-либо причине не могут в заданное время войти в зону промежуточного слоя. Это, в свою очередь, при всех прочих равных условиях определяется размерами капель воды и равномерностью распределения реагента в каждой из них в результате последовательно протекающих процессов дробления и коалесценции капель пластовой воды и реагентоно-сителя при перемешивании.  [38]

Установлено, что деэмульсация нефти в электрическом поле переменной частоты и силы тока в несколько раз эффективней, чем деэмульсация при использовании постоянного тока.  [39]

В данном случае деэмульсация нефтей основана на явлении селективного смачивания.  [40]

Для улучшения процесса деэмульсации нефти и более эффективного использования оборудования резервуар объемом 7155 м3 был реконструирован в промывной технологический резервуар. Распределитель нефти был уложен над дном резервуара. Система поддержания уровня воды была смонтирована внутри него. Предусмотрена также возможность отбора эмульсии с границы раздела фаз нефть-вода в период нарушения работы объекта.  [41]

Для оценки эффективности деэмульсации нефти с помощью трубопроводов в динамических условиях на графиках показаны данные о глубине обезвоживания нефти методом холодной деэмульсации ( непродолжительное смешение с реагентом и последующий отстой при низкой температуре), а также при путевом подогреве или отстое эмульсии при повышенной температуре.  [42]

Наиболее распространенными методами деэмульсации нефти на нефтяных промыслах являются термохимические. Основными достоинствами этих установок являются низкая чувствительность режима работы при широком изменении содержания воды в нефти, возможность быстрого монтажа их. Блочное оборудование термохимической установки, выпускаемое заводами, поставляется на промыслы с полной автоматизацией в отлаженном состоянии и монтируется на месте в течение 15 - 20 дней.  [44]

Схемы установок для термохимической деэмульсации нефти различны. Процесс заключается в следующем: нефтяную эмульсию непрерывно смешивают с деэмульгатором. Смесь нагревают в трубчатых теплообменниках ( на промыслах часто в трубчатых огневых печах) до 50 - - 70 или выше.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Процесс - деэмульсация - нефть

Процесс - деэмульсация - нефть

Cтраница 3

Одним из решающих факторов, определяющих эффективность процесса деэмульсации нефти в целом, является разрушение бронирующих оболочек на каплях пластовой воды, обладающих структурно-механической прочностью и препятствующих взаимному слиянию и укрупнению капель. Поэтому чрезвычайно важно выбрать оптимальный технологический режим этой части процесса деэмульсации нефти.  [31]

Однако в настоящее время на многих установках деэмульсация производится при ручном регулировании процесса, что приводит к большим потерям энергии реагентов, ухудшению качества деэмульсации, к необходимости повторно обрабатывать 10 - 20 % деэмульсирован-ной нефти. Поэтому актуальной является задача создания комплексной автоматизации и диспетчеризации процессов деэмульсации нефти.  [33]

Так, прочность пленки оказалась сниженной до одного и того же уровня при расходе реагента 10 г / т и времени воздействия 20 мин, а при расходе 30 г / т это время было сокращено до 5 мин. Отсюда становится понятным смысл правила: при большом запасе технологического времени процесс деэмульсации нефти можно осуществлять при меньших расходах реагента. При осуществлении процесса в более короткие сроки расход реагента должен быть увеличен.  [34]

Так, прочность пленки оказалась сниженной до одного и того же уровня при расходе реагента 10 г / т и времени воздействия 20 мин, а при расходе 30 г / т это время сокращено до 5 мин. Отсюда становится понятным смысл правила: при большом запасе технологического времени процесс деэмульсации нефти можно осуществить при меньших расходах реагента. При осуществлении процесса в более короткие сроки расход реагента должен быть увеличен.  [35]

Механические примеси не только адсорбируют часть деэмульгаторов и тем самым снижают эффективность их применения. Входя в состав бронирующих оболочек на глобулах воды, они затрудняют их удаление в состав нефти или воды, препятствуя тем самым коалесценции капель и снижая в последующем эффективность процесса деэмульсации нефти в целом. Для преодоления этих препятствий в состав деэмульгаторов должны входить так называемые смачиватели, широко известные по применению в технологиях очистки поверхностей и материалов различной природы. В таблице 5.10 приведены результаты применения различных типов деэмульгаторов для обработки высокопенистых, вязких мехпримесей эмульсий НГДУ Каражанбас, разрабатывавшего участки пароте-плового ( ПТВ) воздействия на пласт.  [36]

Для анализа себестоимости добычи нефти необходимы данные: о выполнении плана добычи нефти в целом и по способам эксплуатации; о нормах и фактическом расходе энергии и различных материальных ресурсов, потребляемых в процессе деэмульсации нефти, при подземном и наземном ремонтах, при работах по увеличению отдачи пласта и в процессе внутрипромысловой перекачки нефти; о движении фонда скважин, о выполнении плана ввода новых скважин в эксплуатацию из освоения и бурения, о времени эксплуатации этих скважин по плану и отчету; о проведении геолого-технических мероприятий по скважинам и другие материалы, характеризующие условия, в которых добывалась нефть.  [37]

Для анализа себестоимости добычи нефти необходимы следующие данные: о выполнении плана добычи нефти в целом и по способам эксплуатации; о нормах и фактическом расходе энергии и различных материальных ресурсов, потребляемых в процессе деэмульсации нефти, при подземном и наземном ремонтах, при работах по увеличению отдачи пласта и в процессе внутрипромысло-вой перекачки нефти; о движении фонда скважин, о выполнении плана ввода новых скважин в эксплуатацию из освоения и бурения, о времени эксплуатации этих скважин по плану и отчету; о проведении геолого-технических мероприятий по скважинам и другие материалы, характеризующие условия, в которых производилась добыча нефти.  [38]

Это такая эмульсионная система, когда по ряду причин в сравнительно крупных каплях воды могут находиться мелкие глобулы нефти, и, наоборот - в крупных каплях нефти, находятся мелкие глобулы воды. Такие эмульсии обычно имеют повышенное содержание различных механических примесей. Они образуются в процессе деэмульсации нефти и очистки сточных вод на границе раздела фаз нефть - вода. Плохо разрушаясь известными методами, такие эмульсии составляют основу так называемых ловушечных ( или амбарных) нефтей. Поэтому разработка эффективных методов разрушения множественных нефтяных эмульсий в настоящее время весьма актуальна.  [39]

В статье А.Ш. Янтурина с коллегами [52] предлагается другой механизм действия звука на нефтяную эмульсию, согласно которому интенсификация процессов подготовки нефти обусловливается обычными резонансными колебаниями капель. Но тогда график эффективности процесса ( рис. 4 а и б) должен был бы измениться. А именно, график эффективности процесса деэмульсации нефти в зависимости от амплитуды звукового давления имел бы колоколообразную форму. Но, как можно видеть, на ркс 4 б имеется провал при звуковом давлении, равном 10 - 30 Па.  [40]

Осуществление массообменных операций по передаче реагента от капель реагентоносителя к значительному числу глобул пластовой воды иногда происходит с высокой степенью эффективности даже в условиях быстротекущих точечных контактов, завершаемых их взаимным влиянием. Все эти эффекты наиболее ярко выражены при турбулентном режиме движения. Отсюда вытекает первое требование эффективного ведения процесса деэмульсации нефти - интенсивная турбулизация потока на стадии массообменных процессов.  [41]

Однако на ряде участков нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности перевыполнение норм по производству продуктов ограничивается производительностью оборудования, регламентированной технологией аппаратурных процессов, которые бу. Выработка продукции в подобных процессах не зависит или мало зависит от рабочего, она определяется самим технологическим процессом. Поэтому труд рабочих, обслуживающих процесс добычи нефти, процесс заводнения, процесс деэмульсации нефти и ряд других работ нефтегазодобывающего предприятия, и труд рабочих технологических бригад в нефтепереработке оплачиваются повременно.  [42]

Это объясняется тем, что деэмульгаторы, обладая определенным моющим действием, препятствуют образованию прочной гидрофобной ( нефтяной) пленки на поверхности металла, на которой адсорбировался ингибитор коррозии. Защитный эффект ингибитора коррозии как раз и определяется толщиной и прочностными свойствами этих нефтяных пленок. Тем не менее применение маслорастворимых деэмульгаторов в сочетании с ингибиторами коррозии более предпочтительно, так как в процессе деэмульсации нефти ( разрушения водонефтяных эмульсий) маслорастворимые деэмульгаторы практически полностью переходят в нефтяную фазу и в отделившейся воде не препятствуют образованию защитной пленки ингибиторов на поверхности металла.  [43]

Обводненность нефти оказывает двоякое влияние на затраты второй группы. Во-первых, с увеличением обводненности и объемов подготовки нефти повышаются общие расходы на пар и топливо. Во-вторых, вследствие различной теплоемкости нефти и воды с ростом обводненности увеличивается расход пара и топлива на единицу обрабатываемой продукции. Расход пара и топлива зависит также от температурного режима работы теплообменников. Для ускорения процесса деэмульсации нефти и улучшения качества ее подготовки на практике иногда завышают температуру подогрева эмульсии. Это приводит к повышению расхода пара.  [44]

Формированию эмульсий посвящена обширная литература. В значительно меньшей мере изучены условия их разрушения. На стойкость и эффективность разрушения эмульсии влияет большое число факторов. Бронирующие оболочки препятствуют слиянию капель при их контакте. Поэтому успешность процесса деэмульсации нефти во многом определяется степенью их разрушенности.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Способ деэмульсации нефтяной эмульсии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:К МУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Сеей Савамкнй

Сбцийлйстичвсний

Республик . (61) Дополнительное к авт. свид-ву " (22) Заявлено 18. 01. 79 (21) 2716017/23-04 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23.1180, 6»бюллетень 43 (51)M. Кл 3

С 10 G 33/04

Государственный комнтет

СССР пе делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 665.622. .43.065.6(088.8) Дата опубликования описания 27. 11. 80

А, 3. Митрофанов, И. И. Гиниятуллин, Б. A. Маликов и В П Хитров ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промт»»ленности ." » » j Б

° г (54)СПОСОБ ДЕЭИУЛЬСАЦИИ НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к области первичной обработки нефти и может быть использовано на промыслах для

»* разрушения естественных эмульсий с целью очистки нефти от воды и растворенных в ней солей, а также в других отраслях промьваленности, где существует необходимость обезвоживания высокообводненных эмульсий как пря- ® мого, так и обратного типа естественного и искусственного происхождения.

В нефтяной про»аааленности для деэмульсации нефти, удаления из нее воды, применяют различные модификации, так называемого "внутритрубного" способа, основанного на введении в эмульсию поверхностно-активного вевещества - деэмугатора и разрушении ее при движении в потоке трубопрово- 2() да с последующим отстаиванием нефти от воды Я .

Несмотря иа высокую экономичность этот спбсоб имеет серьезные недостатки. Требуется значительное (6-10 и 25 .более ч)время отстоя нефти и, следовательно большой объем отстойной аппаратуры. Кроме того, во многих случаях необходимо нагревать эмульсию пе« ред отстоем и не всегда возможно по- Зр лучить высокую степень обезвоживания нефти.

Известен также способ деэмульсации нефти при ее первичной подготов - ке путем введения в обрабатываемую нефтяную эмульсию поверхностнб"активного вещества(ПАВ) и обращения фаэ эмульсии в турбулентном потоКе с последующим отделением воды из обращенной эмульсии.При обводненностн эмуль-, сии ниже критической„т.е.недостаточной для обращения фаз, в нее добавляют воду, преимущественно аналогичного с эмульсионной состава — пластовую.Процесс проводят в специальном сосуде..

Турбулентность потока, необходимую для обеспечения массообмена между глобулами воды и поверхностно-активным веществом (и вводимой водой),конечным результатом которого и является обращение фаз эмульсии, создают мешалкой j2) .

Способ деэмульсации нефти, хотя и свободен от недостатков внутритрубного способа, однако его осуществление требует применения сложных и дорогостоящих аппаратов, оборудованных высокоскоростными (более 1000 об/мин) мешалками или снабженных циркуляци/

781210

"онными насосами, что существенно снижает экономичность способа вследствие необходимости затрат на их строительство и эксплуатацию. Это является ос- новной причйной того, что способ легко осуществимый в лабораторных условиях, до сих пор не нашел применения в промыаленности.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса за счет сокращениями капитальных и эксплуатационных зат,.рат для осуществления обращения Фаз эмульсии без снижения эффективности процесса.—

Поставленная цель достигается тем, что способ деэмульсации нефтяной эмульсии включает введение в эмульсию поверхностно-активного вещества, добавление воды в случае обводненности эмульсии ниже критической, обращеиие фаз эмульсии путем однократного или многократного дросселирования

Потока эмульсии.

Предпочтительно дросселирование потока эмульсии проводить.при перепаде давления 2-20 атм.

Обращение фаз эмульсии путем дросселирования потока позволяет упрос тйть ойерацйю обращения Фаз, исключить стадию принудительного турбулентного перемешивания эмульсии для воэможности ее обращения,тем самым повышается экономичность способа.

Предлагаемый способ (no сравнению с известным), отличается тем, что здесь массообмен участвующих в процессе обр; ения фаз эмульсии веществ (глобулы и капли воды, поверхностноактивное вещество) осуществляется без подвода энергии (механической) извне; только за счет кинетической энергии самого потока жидкости при

его дросселировании. При этом высвобождение ее происходит за весьма короткое время (десятые - сотые доли секунды)- за время прохождения жидкости через дросселирующее устройство, т.е. практически мгновенно.

Вследствие этого также быстро-мгновенно проходит обращение фаз эмульсии.,В известном способе для создания необходимого для обращения фаз уровня турбулентности потока затрачивается механическая энергия, подводимая извне. Затраты ее зависят от мощности источника энергии (как правило, электрической),объема обрабатываемой эмульсии, ее обводненности, физико-химических свойств, расхода

* ПАВ, температуры "й йругйх ЩУйЧИй"и имеют сравнительно невысокую удельиую величину. Поэтому проведение oneрации обращения Фаз эмульсии осуществляется за довольно длительный (с точки зрения технологии)промежуток времени (от нескольких десятков секунд до нескольких десятков минут"и более). При йредложеййом пров ьденйи операции обращения Фаз йутем- дросселирования потока эмульсии расход энергии в единицу времени, т.е.удельный расход, на 2-3 порядка выше, чем в известном. Это и обеспечивает значительное (практически такого же порядка)ускорение массообмен:- н обращение фаз эмульсии.

Так как в предлагаемом способе физическая картина процесса обраще. ния Фаз практически ничем не отлича; ется от таковой в известном способе, то в, равных условиях (расход tIAB, температура и др.)эффективность его не будет ниже, а в ряде случаев, за счет большего удельного расхода энергии будет достигаться более высокая « степень обезвоживания нефти.

Операция обращения фаэ эмульсии может осуществляться как путем однократного, так и многократного дросселирования потока, т.е. в одну или

29 несколько ступеней. Критерием опре" деления количества ступеней дросселирования являются физико-химические свойства эмульсии, и прежде всего ее стойкость, а также внешние условия: з« давление в потоке, температура и др.

Их количество принимается также н в зависимости от требований к глубине обезвоживания нефти и качеству дренажной воды, Во всех случаях количество ступеней определяется опытным путем. Многоступенчатое дросселирование целесообразно применять при высоких значениях давления потока эмульсии.

Аналогичным образом, а также опыт ным путем определяется величина перепада давления на каждой ступени.

Нижний его предел (2 атм.)лимитируется степенью превращения эмульсии из одного типа в другой и последую4Q щей глубиной деэмульсации нефти.Как показывают результаты экспериментов при меньшей величине перепада эмульсия практически не обращается, при этом стойкость ее значительно уве4« личивается sa счет передиспергирова-, ния глобул воды. Верхний предел (20 атм.) определяет экономическую целесообраэйость применения способа, так как при его превышении, известный способ становится сопоставим с предлагаемым. Теоретически же верхний предел имеет значительно большее значение {100 и более атм.).

Для осуществления способа используют существующие устройства, как ре-.

«» гулируемые, например задвижки, вентили., так и нерегулируемые, например диафрагмы, деэмульсация нефти предлагаемым способом происходит по следующей теЩ хнологической схеме.

В нефтяную эмульсию, содержащую

60-ЗОВ воды (равной или выше критической для обращения фаз),транспортируемую ho трубопроводу, при заданном давлении, вводят поверхностно781210

60.

80 20-0 95

100 7

93 32.0

10

20 20-0

100 4

19 20-15-0 98

100 100 0

19 20-15-0

95, 21

100 4

100 2

20-15-0

55

9 20-15-7-0 98

21

18 20-15-7-0 99

25

5 20-16-10-0 100 100 0

100 5

100 0

100 2

5 20-16-10-0 97

5 21-18-12-8-0 100

4 21-18-12-7-0 99

0

15.

Ф

Иэ таблицы видно, что обезвожива- -" лючение составляют второй н пятый нне нефти в указанных условиях про- опыты, которые проведены при расходе ходит вполне удовлетворительно. Иск- 6 жидкости, превьааающем оптимальный и активное вещество в количестве 10 0 г/т;при меньшей обводненностн нефти добавляют воду (пластовую,дре. нажную после отстоя нефти)в количестве д".. критического содержания.Затем эмульсию пропускают через дросселирующее устройство (одно или многоступенчатое), перепад давления на каждой ступени которого поддерживают в пределах 2-20 атм. Здесь эмульсия обращается, после чего ее напра вляют для расслоения на нефть и воду в отстойный аппарат. Процесс об ращения фаэ проводят при 10-304С, при необходимости производят подогрев эмульсии. Отстой обращенной эмульсии ведут прн 10-ЗООС в течение

0,5-1 ч.В результате осуществления способа получают нефть с содержанием воды 0-2% и воду, содержащую не более 100 мг/л солей. Операцию обращения фаэ целесообразно проводить как можно ближе к групповой, участковому сборному пункту, т.е. ближе к началу нефтяного коллектора, чтобы снизить потери напора в трубопроводе.

Проводят обезвоживание нефти в промысловых условиях.на специально сконструированной пилотной установке, конструкция ее позволяет производить одно, двух, трех н четырехступеичатое дросселирование потока эмульсии,поступающей с центробежного перекачивающего насоса s количестве 10-50 л/ч и регулировать перепад. давления от .0 до 21 атм.(давление на выходе,насоса).Деэмульгатор подают на прием центробежного насоса, недостающее для обращения фаз количество воды вводят перед первой ступенью дросселирования плуижерным насосом. Обра« ботанная эмульсия из установки посту- © пает в отстойную колонку. Отпор проб осуществляют с каждой ступени через пробоотборные крапинки. фиксирование типа эмульсии производят по электро» проводности с помощью прйбора А80-5М, 35 стальные игольчатые электроды устанавливают в потоке после последней ступени.

Обезвоживанию: подвергают нефть плотностью 0,850-0,860 г/см, обвадзф,иенность ее в пределах 45-70%. В ка честве деэмулъгатора применяют дисольван 4411 в количестве 10-20 г/т

Эмульсии. Температура жидкости 152ФС.

Контроль процесса ведут по отстою проб эмульсии и определению остаточной воды в нефти. .Результаты обезвоживания приведены в таблице.

781210

Составитель Т. Раевская

Редактор Н. Кончицкая Техред И.Асталош Корректор.М. Демчик

8,Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, содержание воды ниже крнтического,в этих условиях не происходит обращение фаз эмульсий.

Формула изобретения, 1. Способ деэмульсации нефтяной эмульсии, включающий введение в -эмульеию поверхностно-активного вещества, добавление воды в случае обводненности эмульсии ниже критиче;ской, обращение фаэ эмульсии и.последующее расслоение обращенной эмульсии, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологии процесса, обращение фаз Осуществляют путем однократного или многократного дросселирования потока эмульсии.

2. Способ no n.1, о т л н ч а юшийся тем, что дросселнрованне потока эмульсии ведут прн перепаде, давления 2-20 атм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тронов В, П. Промысловая подготовка нефти.. N., "Недра", 1973, с. 27.1.

2. Трофимов В. Н., Валяев Б. Г.

Разработка метода ускоренного отделения основной массы воды от нефти при низких температурах на промыслах.

Отчет по теме з 15, фонды института

"Гипровостокнефть", Куйбыаев, 1963 t5 (прототип).

    

www.findpatent.ru

Деэмульсация нефтей - Справочник химика 21

    На промыслах трестов "Бугурусланнефть" и "Кинельнефть" был применен комбинированный способ деэмульсации нефти — термохимический, при котором эмульсированную нефть нагревали и обрабатывали химическим реагентом деэмульгатора НЧК (нейтрализованный черный контакт). Характеристика НЧК уд. вес 1,05-1,08 воды по Дину и Старку 84-85 сульфокислот 14-15 минеральных масел до 1,5%. Многочисленные лабораторные опыты с бугурусланскими эмульсиями показали, что во всех случаях увеличение дозировки НЧК сверх потребного для полной деэмульсации нефти не давало отрицательного эффекта и ускоряло процесс деэмульсации. Повышение температуры от 20 до 40 °С не оказало сушественного влияния на процесс деэмульсации, и отстой при 20, 30 и 40 °С был одинаков. НЧК смешивали в коллекторе с эмульсированной нефтью, смесь их поступала в теплообменник, где ее подогревали и направляли дальше в резервуары для отстоя. Отстоявшуюся нефть по магистральным нефтепроводам перекачивали в резервуары товарного парка. Опыт применения термохимического способа деэмульсации с добавкой НЧК на промыслах треста "Бугурусланнефть" полностью себя оправдал. При существующем технологическом режиме процесса обезвоживания нефть сдавали с содержанием воды 1—1,2 %. К числу основных недостатков термохимического способа деэмульсации нефти относили потерю легких фракций, использование которых в общем цикле деэмульсации не предусматривалось. [c.73]     В нефтяной промышленности СССР для деэмульсации нефти применяют только так называемый нейтрализованный черный контакт (НЧК), получаемый сульфированием керосиновой фракции нефти. [c.19]

    Другое осложнение связано с образованием эмульсии нефти. Водяной пар, попадая в пласт и отдавая ему тепло, конденсируется, и при движении в порах пласта воды и нефти образуется эмульсия. Продукция скважины будет состоять из нефти с той или иной примесью эмульсии, хотя до обработки паром скважина давала безводную нефть. Деэмульсация нефти требует дополнительных расходов. Известны случаи, когда в результате образования большого количества эмульсии приходилось отказываться от обработки пласта паром. [c.146]

    Нефтяные эмульсии являются устойчивыми смесями. Такая эмульсия даже при длительном ее хранении в каком-либо резервуаре не разделяется на нефть и воду. Нужно добавить, что из нефтяной эмульсии не осаждаются и мелко распыленные твердые частицы горных пород. Направлять эмульсию на нефтеперерабатывающий завод нельзя из-за присутствия в ней воды и примеси твердых частиц. Поэтому нефтяная эмульсия предварительно подвергается специальной обработке, называемой деэмульсацией нефти. Для того чтобы произвести эту деэмульсацию, нужно как-то добиться слияния мельчайших капель. Когда такое слияние произойдет и образуются капли достаточных размеров, дальнейшее разделение нефти и воды будет идти уже без затруднений. [c.248]

    Поскольку причиной, препятствующей слиянию капелек является наличие на их поверхностях пленок эмульгатора, та задача заключается в том, чтобы разрушить эти пленки. Известна несколько способов деэмульсации нефти. Один из способов заключается в нагреве нефтяной эмульсии. При этом у нестойких эмульсий в резервуарах-отстойниках происходит разделение нефти и воды. Однако во многих случаях эмульсии являются достаточно стойкими, и подогрев с отстоем в резервуаре не приводит к желаемому разделе-нпю нефти и воды. [c.249]

    Поэтому для деэмульсации нефти широко применяется добавка к эмульсии специальных веществ — деэмульгаторов — в сочетании с подогревом. В качестве деэмульгатора применяют кислый гудрон, получаемый при сульфировании керосина и других светлых нефте-продуктов и нейтрализованный известью или едким натром. [c.249]

    Для деэмульсации нефтей, обводненных более 2" о, процесс нагрева может быть совмещен с деэмульсацией в этих целях используют блочные аппараты. Эти аппараты включают блок нагрева, отстоя и блока КИП. Физические процессы, протекающие в этих аппаратах, аналогичны. Поэтому основные элементы и работа этой группы аппаратов показаны на примере УД 1500/6 (рис. 4.12), а техническая характеристика их дана в табл. 4.7. [c.76]

    Для деэмульсации нефтей применяется также способ, основанный на воздействии электрического поля. В таком электродегидра-торе имеются электроды, между которыми проходит эмульсия. К электродам подведено высокое напряжение от трансформатора. Под действием переменного напряжения происходит движение заряженных капелек. Непрерывное изменение направления движения капелек, связанное с частотой электрического поля, приводит к их столкновениям друг с другом и с электродами. В результате этого-происходит слияние капель. Вода накапливается в нижней части электродегидратора и спускается по трубе. Нефть накапливается в верхней части аппарата и отводится в резервуар с помощью автоматического регулятора — поплавка. [c.249]

    Краевая Е.П. Использование отработанной воды при деэмульсации нефти. - "Химия и технология топлив и масел", 1964, № 2, стр.36-41. [c.88]

    Технологические схемы третьей группы основаны на возможности интенсифицировать деэмульсацию нефти путем предварительной коалесценции капель воды в более крупные перед направлением эмульсии на отстой после разрушения бронирующих оболочек на глобулах воды. [c.75]

    Деэмульсация нефтей весьма сильно зависела от характера эмульсионных вод. В случае кислых эмульсионных вод рекомендовалось применение щелочных деэмульгаторов, в случае щелочных вод — кислых. Деэмульсационная активность НЧК сильно зависела от pH его раствора, который устанавливали в зависимости от характера эмульсионных вод нефти. [c.76]

    В заключение следует отметить, что решающими факторами, оцределяющими выбор метода деэмульсации нефтей, являются [c.208]

    Дисолван-4411 в количе- Деэмульсация нефти в тру- [45] стве 50-65 г/м эмульсии бопроводе. Следует вводить в [c.258]

    Мышкин Е, А. Деэмульсация нефтей на промыслах / / Нефтяное хозяйство. - 1959. № 8. С, 54. [c.290]

    Деэмульсация нефти в трубопроводе вводится в поток нефти при (2.2—3,2) 10= > > Ке > (8280—8570) [c.113]

    Подобное действие ПАВ наблюдается при деэмульсации нефти. Коллоидными стабилизаторами водонефтяных эмульсий являются асфальтены [17, 18, 19]. Последние образуют на поверхности раздела вода - нефть бронирующие оболочки, которые обладают структурно-механическими свойствами [20, 21, 22]. Деэмульсация нефти с помощью ПАВ и заключается в разрушении этих оболочек. В результате взаимодействия молекул ПАВ с асфальтеновыми частицами дисперсность последних возрастает. Стабилизированные частицы не могут укрупняться и образовывать прочные бронирующие оболочки. При этом резко снижается устойчивость водонефтяных эмульсий [18,19]. [c.16]

    Эффективность защитного действия водорастворимого ингибитора коррозии И-1-В и углеводородорастворимого И-1-А оценивали при испытаниях на установке деэмульсации нефти в НГДУ Жигулевскнефть. Ингибиторы дозировочным насосом подавали в начальную точку технологической линии деэмульсационной установки — в трубопровод ввода сероводородсодержащей эмульсии с промысла. Количество закачиваемого ингибитора определяли, исходя из концентрации 2 или 4 г/м двухфазной среды (нефть — пластовая вода), [c.150]

    Малая пропускная способность центрифуг, а также высокие эксплуатационные затраты — основные причины ограниченного их применения для деэмульсации нефтей. Между тем методом центрифугирования можно достичь почти полного (99,7%) обезвоживания и обессоливания нефтей. В последнем случае до центрифугирования нефть смешивают с 5—10% воды, нагревают до температуры не выше 80 С, хорошо перемешивают, а затем обрабатывают центрифугами. [c.199]

    Типовая схема термохимического способа деэмульсации нефти на нефтезаводах и промыслах приведена на фиг. 113 и 114. [c.200]

    Для устранения этих затруднений нефть до поступления ее на переработку должна быть отделена от содержащихся в ней воды и примесей. Содержание воды должно быть доведено до возможного минимума и во всяком случае быть не выше 1%,, содержание хлористых солей — не более 70—100 мг л. Удаление воды (обезвоживание) достигается деэмульсацией нефти если соли при этом не удаляются достаточно полно, то нефть подвергают специальной операции — обессоливанию. [c.57]

    Установки для деэмульсации и обессоливания нефтей. Деэмульсация нефти производится на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах. На промысловых деэмульсационных установках в больщинстве случаев нефть обезвоживается не полностью — остаточное содержание воды в ней часто составляет 1—2% и выще. При транспортировании нефти на заводы, особенно водным путем, она дополнительно обводняется и эмульгируется, поэтому на нефтезаводах приходится подвергать нефть вторичной деэмульсации и дополнительному обессоливанию. [c.58]

    Схемы установок для термохимической деэмульсации нефти различны. Сущность процесса такова нефтяную эмульсию непрерывно смешивают с деэмульгатором. Смесь нагревают в трубчатых теплообменниках (на промыслах часто в трубчатых огневых печах) до 50—70° или выше. В специальных отстойниках, работающих под некоторым давлением, вода отстаивается и отделяется от нефти. Воду спускают в канализацию. При содержании воды в промысловых эмульсиях 15—30% расход деэмульгатора НЧК составляет 0,4—0,5%. [c.58]

    Для повышения эффективности деэмульсации нефти разработано устройство [192], особенностью которого является магнитная система 2, представляющая собой протяженную гибкую ленту из постоянных магнитов 3, соединенных друг с другом нерабочими торце- [c.50]

    На основании изложенных выше лабораторных и опытно-промышленных данных можно в зависимости от реальных условий и возможностей заводов рекомендовать три примерных режима деэмульсации нефтей тина арланской на комбинированных ЭЛОУ в составе одной термохимической и одной электрической ступеней на электродегидраторах типа НПЗ (табл. 9). [c.31]

    ПРОМЫШЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ДЕЭМУЛЬСАЦИИ НЕФТЕЙ 59 [c.59]

    Практикой установлено, что существующие методы деэмульсации нефти на площадях месторождений без применения тепла и поверхностно-активных веществ малоэффективны. Поэтому в настоящее время на нефтяных месторождениях находят все больщее применение блочные установки подготовки нефти, в которых нефтяная эмульсия нагревается и отстаивается в подогревателях-деэмульсаторах. [c.78]

    Реагент АНП-2 является катионоактивным поверхностно-активным веществом, поэтому на эффективность его действия будет оказывать влияние среда, в которой он применяется. Ранее в работах М, 3. Мавлютовой [2] было пока зано влияние на деэмульгирующую способность анионоактивного реагента НЧК величины pH дренажной воды. В связи с этим представляет определенный ин тсрес проследить влияние изменения величины водородного показателя дре нажной воды на эффективность реагента АНП-2. Определение этой зависи мости имеет большое практическое значение, так как при промысловой обра ботке нефтяных эмульсий различных месторождений pH среды в деэмульсацн онных аппаратах может сильно. меняться в зависимости от. характера нефти Кроме того, в некоторых случаях для уменьшения коррозии оборудования прг деэмульсации нефтей, помимо деэмульгатора, приходится добавлять в обрабатываемую эмульсию водный раствор щелочи.  [c.188]

    На Отрадненском нефтестабилизационном заводе НПУ Первомайнефть осуществлены две схемы деэмульсации нефти без нагревания. По одной схеме обрабатывается газонасыщенная эмульсия восточного участка, а по второй предварительно разгазированная эмульсия Тимашевского участка. [c.197]

    Испытания по деэмульсации нефтей проводили в лабораторных условиях методом термохимического отстоя. В качестве деэмульгатора использовали дисольван 4411. Расход деэмульгатора рассчитывался на тонну безводной нефти. [c.126]

    Сущность химических методов заключалась в добавлении к эмульсии или к нефти тех или иных реагентов-деэмульсаторов и в последующем отстое от воды и грязи. Все необходимое оборудование для этого небольшой бачок для реагентов с подводкой в него растворителя, в качестве которого иногда использовали ту же нефть устройство для перемешивания раствора в бачке паровой нагревательный змеевик, подкачечный насос и трубопровод. Раствор реагента подкачивали непрерывно в трубопровод, по которому нефть или эмульсию подавали в отстойный резервуар. В целях ускорения отстоя деэмульсированное сырье подогревали до 45-60 °С. В случаях, когда нефть выходила достаточно нагретой непосредственно из скважины, необходимость подогрева исключалась. Применение реагентов крайне упрощало задачу деэмульсации и могло практиковаться на промыслах и заводах. Существенным преимуществом этого способа перед тепловым и электрическим было то, что при нем не нужно было производить какие-либо специальные операции с деэмульсируемым сырьем нагрев до высоких температур, перекачку и пр. Это позволило применять химический способ для деэмульсации нефтей, содержащих относительно небольшие количества воды и грязи (1-2%), что было чрезвычайно громоздко и дорого для других способов. [c.71]

    Подобное действие ПАВ наблюдается при деэмульсации нефти. Коллоидными стабилизаторами водонефтяных эмульсий являются асфальтены [31-33], Последние образуют на поверхности ра 1дела вода-нефть бронирующие оболочки, которые обладают структурно-механическими свойствами [53-55], Деэмульсация нефти с помощью ПАВ и заключается в разрушении этих оболочек. В результате взаимодействия молекул ПАВ с [c.52]

    На промыслах трестах Бугурусланнефть и Кинельнефть был применен комбинированный способ деэмульсации нефти - термохимический, при котором эмульсированная нефть нагревалась и обрабатывалась химическим реагентом деэмульгатора НЧК (нейтрализованный черный контакт). [c.22]

    Л а т ы п о в В. X. Экспериментальное исследование процессов внутри-трубной деэмульсации нефти на промыслах Западной Сибири. Дисс. на соиск. ученой степени канд. техн. наук. Гипротюменьнефтегаз, Тюмень, 1970, 161 с. [c.194]

    Основное назначение процесса Циммермана — окисление промышленных стоков, содержащих органические примеси. Поскольку на нефтепромыслах после деэмульсации нефтей остается большое количество вод, загрязненных нефтью, а содержание остаточной нефти в этих водах колеблется от 2 до 5 %, вполне целесообразно примб Нять процесс Циммермана для получения парогазового агента непосредственно на нефтепромыслах. Хотя этот процесс окисления значительно медленнее процесса горения, он протекает при невысоких температурах (670—700° К) и при таких давлениях, которые необходимы по технологии нефтедобычи. [c.79]

    В нефтеперерабатывающей промышленности центрифугирова ние применяют для разделения эмульсий а) при обессоливании и деэмульсации нефти для отделения воды от нефти б) при сернокислотной очистке крекинг-бензинов для отделения кислого гудрона в) при депарафинизации масел после охлаждения смеси масла с растворителем и в другпх процессах. [c.500]

    За период 1960-1980 гг. появились десятки импортных химических реагентов, выпускаемых в ФРГ, ГДР, Японии, Англии, Австрии, Америки, Италии, Франции. Испытания, проводимые в эти годы институтом БашНИПИнефть и ЦНИЛРами (центральные научно-исследовательскими лаборатории) по их применению в НГДУ объединения Башнефть позволили подробно описать характеристики импортных неионогенных реагентов, применяемых для деэмульсации нефти. [c.9]

    С.Р.Зорина (С.Р.Ситдикова)/ Развитие основных методов деэмульсации нефти при подготовке к трубопроводному транспорту // Реактив-2001 Мат. II Международной научно-практическая конференция "Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела". - Уфа Гос. изд-во научно-техн. лит-ры Реактив . - 2001.- С.60. [c.22]

    К водорастворимым относятся оксиэтилированные жидкие органические кислоты (ОЖК), алкилфенолы (ОП-10 и ОП-30), а также органические спирты (неонол, синтанол, оксанол). В процессе деэмульсации нефти эти деэмульгаторы на 75 - 85% переходят в дренажную воду. К водонефтерастворимым неионогенным деэмульгаторам относят блок-сополимеры этилен- и пропиленоксидов (диссольван 4411, проксанолы 186 и 305, проксамин 385, сепарол VF-25 и др.). В процессе разрушения эмульсии они на 30 - 60% переходят в дренажную воду, а остальная часть остается в нефти. [c.343]

chem21.info

Совмещение процессов транспортирования и деэмульсации нефти

Наиболее экономичное и удобное транспортирование нефти и нефтепродуктов на любые расстояния по трубопроводам обусловило их широкое применение в нефтяной и газовой промышленности страны. Однако целесообразно использовать трубопроводы не только в транспортных, но и в технологических целях для ре­шения такой задачи, как глубокое обезвоживание нефти на промыслах и обессоливание на нефтеперерабатывающих заводах. Трубопровод исключительно важен как активное технологическое звено в цепи процессов подготовки нефти в интервале промысел – НПЗ.

Обезвоженная и обессоленная на термохимических установках нефть после товарных парков транспортируется на головные со­оружения и затем по магистральным нефтепроводам направляется на НПЗ. Среднее время пребывания нефти в технологическом цикле при подготовке на установке 2 – 4 часа. А время движения ее от скважины до НПЗ в различных районах исчисляется от одних до десятков суток. При таком громадном запасе вре­мени, совершенно не используемом в технологических целях, на промыслах зачастую вынуждены добиваться получения качественной обезвоженной и обессоленной нефти исключительно за счет ужесто­чения технологических режимов. Это приводит к большим затратам на подготовку нефти. Полезное использование времени движения нефти от скважины до НПЗ позволяет резко сократить эти затраты, т.е. решить такую проблему, которая считалась неразрешимой без строительства дополнительных дорогостоящих установок на про­мыслах или НПЗ.

7.4.5 Основные технологические условия эффективной деэмульсации нефти

Рассмотрим десять основных технологических условий, соблю­дение которых необходимо для успешного осуществления деэмуль­сации нефти более простыми техническими средствами, чем это дос­тигалось ранее.

Первое условие. Одним из решающих факторов, определяющих эффективность процесса деэмульсации нефти в целом, является раз­рушение бронирующих оболочек на каплях пластовой воды, обла­дающих структурно-механической прочностью и препятствующих взаимному слиянию и укрупнению капель. Поэтому важно выбрать оптимальный технологический режим этой части процесса деэмульсации нефти.

Установлено, что механизм доведения водорастворимого реа­гента до капель пластовой воды состоит, в основном, в прямой пере­даче его за счет абсорбционных процессов при многократных взаим­ных столкновениях капель раствора реагента с глобулами пластовой воды непосредственно в потоке, смешении содержимого капель в результате их перехода в состав водных линз, возникающих на стенках аппарата, и интенсификации этих процессов за счет возврата в поток нефти вещества водных линз, способных выполнять роль активных центров коалесценции.

При использовании нефтерастворимых деэмульгаторов, на пер­вой стадии пока деэмульгатор существует в капельной форме, меха­низм сохраняется таким же, а затем по мере растворения деэмульга­торов нефти, переходит в диффузионно-адсорбционную фазу.

Осуществление массообменных операций по передаче реагента от капель реагентоносителя к значительному числу глобул пластовой воды иногда происходит с высокой степенью эффективности даже в условиях быстротекущих точечных контактов, завершаемых их вза­имным влиянием. Все эти эффекты наиболее ярко выражены при турбулентном режиме движения. Отсюда вытекает первое требование эффективного ведения процесса деэмульсации нефти – интенсивная турбулизация потока на стадии массообменных процессов.

Второе условие. Турбулизация потока легко достигается в тру­бопроводах. Более того, большинство трубопроводов транспортиру­ют эмульсию именно при турбулентном режиме. Следовательно, со­вмещение процессов транспортирования эмульсии с разрушением бронирующих оболочек на каплях воды вполне благоприятно. Но вместе с тем в объеме нефти в течение длительного промежутка вре­мени существуют и такие капли, которые в соответствии с законами вероятности сталкивались с каплями реагентоносителя либо недоста­точно часто, либо эти столкновения оказывались малоэффективными, либо диффузионные процессы по переносу деэмульгаторов на капли воды по ряду причин были недостаточными. Бронирующие оболочки на них оказываются неразрушенными, либо разрушенными недоста­точно. Для этих капель процесс массопередачи реагента на брони­рующие оболочки до необходимых концентраций осуществляется по схеме "накопление малыми порциями" при многократных столкно­вениях капель или за счет длительно протекающих диффузионных процессов. Следовательно, для успешного ведения процесса деэмуль­сации нефти необходима турбулизация потока в течение более дли­тельного промежутка времени, чем это возможно на "смесительных клапанах", задвижках, "смесителях" и т.д., где турбулизация потока осуществляется в течение всего лишь нескольких секунд. Это – вто­рое необходимое условие. Достаточно длительная турбулизация по­тока возможна при транспортировании эмульсии по трубопроводам. Следовательно, с этой точки зрения трубопроводы также являются полезными элементами технологической схемы.

Третье условие. Для эффективного разрушения стойких эмуль­сий необходимо осуществление процесса диспергирования капель пластовой воды, на поверхности которых возникли прочные брони­рующие оболочки. Однако в соответствии с существовавшими пред­ставлениями разрушение бронирующих оболочек капель воды в неф­ти под воздействием тепла и реагента предписывалось осуществлять в условиях, исключающих возможность их диспергирования. Такое диспергирование, по мнению технологов и ученых, не могло иметь положительных последствий. Оно расценивалось как технологически вредное и рассматривалось как главная причина возрастания стойко­сти эмульсии. Такая точка зрения впервые была предложена Ф.М. Берти и четко сформулирована Г.Б. Ши, а впоследствии практически без изменений повторялась в многочисленных публикациях отечест­венных и зарубежных специалистов.

В частности, Г.Б. Ши отмечал, что перемешивание является главнейшей динамической причиной, вызывающей диспергирование воды в нефти, и способствует стабилизации эмульсии. Объясняя не­обходимость перемешивания и механизм протекающих при этом процессов, автор разъясняет, что именно происходит при перемеши­вании. Он правильно указывал, что перемешивание эмульсии ускоря­ет диффузию препарата в среду нефти, в связи с чем он скорее и рав­номернее достигает пограничной поверхности нефти и воды и разру­шающе воздействует на природный эмульгатор. Именно в этом, по мнению автора, и состоит назначение перемешивания. Но энергичное перемешивание будет вредным, если оно приведет к размельчению капель. Эти идеи и являлись определяющей научной базой, опираясь на которую проектные организации разрабатывали, а нефтяники осуществляли строительство установок по подготовке нефти как у нас, так и за рубежом.

Однако, если не забывать, что при диспергировании сформиро­вавшейся эмульсии не только уменьшаются размеры капелек воды в нефти, но и разрушаются сами бронирующие оболочки на них, то в присутствии деэмульгатора положительное явление дробления на­много превосходит причиняемый диспергированием вред, так как при этом появляется, а затем значительно возрастает, свободная от таких оболочек поверхность на каплях пластовой воды.

Положительный эффект от разрушения брони­рующих оболочек при диспергировании стойких эмульсий в услови­ях, исключающих их последующее восстановление (присутствие реа­гента), значительно преобладает над отрицательными явлениями, возникающими в связи с уменьшением размеров капель. Поскольку эти два фактора действуют в противоположных направлениях, необ­ходимая степень диспергирования эмульсии для разрушения брони­рующих оболочек будет иметь свое оптимальное значение и должна выбираться в зависимости от исходных размеров капель и состояния их бронирующих оболочек.

Процессы деэмульсации нефти могут быть интенсифицированы при повышенных температурах. Весьма важно, чтобы эмульсия была нагрета именно на стадии разрушения бронирующих оболочек и ук­рупнения капель, что позволит резко улучшить массообменные процессы и осуществись укрупнение капель при турбулентном режиме движения потока.

Одной из наиболее важных особенностей трубопроводов как аппаратов является то, что при движении по ним жидкости в турбулентном режиме переход глобул из зон дробления (высокие градиенты скоростей) в зоны коалесценции осуществляется автоматически. Постоянный обмен глобулами между центральной и пристенными областями трубопроводов, последовательно протекаю­щие процессы дробления и слияния капель, а также отрыв капель дренажной воды от подстилающего нефть слоя при расслоении эмульсии в трубопроводе обеспечивают эффективное ее разрушение и укрупнение капель при подходе к отстойной аппаратуре или техно­логическим резервуарам товарных парков.

Четвертое условие. Если учесть, что в промысловых и заво­дских условиях температуру нефти можно увеличить лишь в 2 – 3 раза, а размеры капель в десятки раз, становится ясным, что основной ре­зерв повышения эффективности технологии подготовки нефти состо­ит в предварительном укрупнении капель в турбулентном режиме перед ее направлением на отстой для разделения потока на нефть и воду. Поэтому четвертое требование успешного ведения процесса деэмульсации нефти состоит в предварительном укрупнении капель в турбулентном режиме перед ее отстоем. Увеличив диаметр трубо­провода на конечном его участке, легко создать такие условия.

Пятое условие. Заключается в создании условий для осущест­вления процесса диспергирования капель, массообменных и других процессов при повышенных температурах. Нагрев во времени упре­ждает операции по отстою и необходим во многих случаях для раз­рушения бронирующих оболочек и упреждающего укрупнения ка­пель (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Вид обработки Температура, 0С Содержание остаточной воды в нефти, %
при турбулизации при отстое
Кратковременная турбулизация эмульсии с реагентом, последующий отстой (холодная деэмульсация)     21,5  
Кратковременная турбулизация эмульсии с реагентом, последующий отстой при повышенной температуре (обычный термохи­мический метод)     8,0  
Длительная турбулизация эмульсии с реа­гентом в моделях трубопровода, после­дующий отстой (трубная деэмульсация)     3,0  
Длительная турбулизация эмульсии с реа­гентом при упреждающем нагреве, последующий отстой (трубная деэмульсация с путевым подогревом)     1,0  

 

Это иногда позволяет осуществлять операции по отстою воды от нефти при относительно низкой температуре. Вряд ли можно найти другой такой аппарат, кроме трубопровода, в котором можно доста­точно долго диспергировать эмульсию при повышенной температуре, затем автоматически создать условия для укрупнения капель за счет снижения уровня турбулентности потока при возрастании его вязко­сти в процессе транспортирования из-за снижения температуры.

Шестое условие. Предполагает активное разрушение капель пластовой воды на развитой гидрофильной поверхности веществ, вводимых внутрь эмульсионного потока (дренажная вода и т.д.), либо на неподвижных поверхностях, работающих в режиме самоочище­ния.

Показано, что при правильном подборе режима движения огра­ничивающие поток оболочки и находящиеся в нем тела могут слу­жить инверсирующими экранами, разрушающими бронирующие оболочки капель пластовой воды и переводящими ее в пленочное со­стояние. Наиболее эффективно протекают эти процессы при появле­нии в потоке турбулентных пульсаций, обладающих достаточной энергией для переноса и деформации мелких капель на поверхности экранов. Суммарная внутренняя поверхность трубопроводов промы­словых систем сбора огромна и воспользоваться ею в технологиче­ских целях весьма несложно.

Седьмое условие. Исключает возможность загрязнения грани­цы раздела фаз нефть – вода в аппаратах, которые могут выполнять функцию водоотделителей. Только в трубопроводе расслоившийся движущийся поток может иметь идеально чистую границу раздела фаз вода–нефть, так как под слоем нефти во всех его точках движется "своя" дренажная вода, не загрязненная мехпримесями других объе­мов воды и нефти, что имеет место при обычном отстое.

Восьмое условие. Успешная деэмульсация нефти связана с интенсификацией процесса укрупнения капель в зоне их повышенных концентраций (промежуточный слой) вследствие импульсных коле­баний этой зоны, создаваемых с помощью вибрирующих устройств или подбора соответствующего режима движения эмульсии в аппара­тах, обеспечивающих это автоматически. Трубопроводы всегда рабо­тают в пульсирующем режиме и поэтому в этом отношении также являются идеальными аппаратами.

Девятое условие. Предполагает осуществление операций от­стоя воды от нефти при более высоких значениях чисел Рейнольдса (в надкритической зоне), чем это делалось прежде. Создание таких условий в трубопроводах или на отдельных их участках достигается подбором его диаметра или с помощью пучка труб, работающих па­раллельно.

Десятое условие. Предполагает возможность попутного улуч­шения качества нефти и сточных вод в одном и том же промысловом оборудовании по пути их естественного движения от скважин до пунктов внешнего транспорта и их использования для взаимной очи­стки. Это достигается при совмещении процессов деэмульсации неф­ти с ее транспортированием по трубопроводам.

Приведенные технологические принципы позволяют подойти к рассмотрению рациональных технологических схем сбора и подго­товки нефти совершенно с новых позиций и оценить в связи с этим возможность более эффективного использования различного промы­слового оборудования, необходимого на всех стадиях разработки нефтяных месторождений.



infopedia.su