Предпосылки использования химических реагентов в процессах подготовки нефти. Химреагенты для подготовки нефти


Применение химических реагентов для совершенствования процессов подготовки нефти

Оглавление научной работы автор диссертации — кандидата технических наук Ситдикова, Светлана Рафкатовна

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ В ПРОЦЕССАХ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ

2. ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ ПРИМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ НЕФТИ

2.1. Применение химических реагентов в 1930-1960 годы

2.2. Применение химических реагентов в 1960-1980 годы

2.3. Применение химических реагентов в период с 1980-2003 годы

3. ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ

3.1. Производство анионоактивного деэмульгатора НЧК

3.2. Производство неионогенных деэмульгаторов ОЖК

3.3. Производство деэмульгаторов типа блоксополимеров окисей этилена и пропилена

Введение диссертации2003 год, автореферат по истории, Ситдикова, Светлана Рафкатовна

Подготовка нефти на промыслах занимает важное положение среди основных процессов, связанных с добычей, сбором и транспортированием товарной нефти потребителю - нефтеперерабатывающим заводам или на экспорт. От качества подготовленной нефти зависят эффективность и надежность работы магистрального трубопроводного транспорта, качество полученных из нее продуктов.

На конечных стадиях разработки нефтяных месторождений содержание воды в нефти может достигать 90% и более, при этом сырье, поступающее на установки подготовки нефти, характеризуется не только разнообразием физико-химических свойств, но и изменением его состава во времени.

На всем протяжении освоения нефтяных месторождений для подготовки нефти применяли большое количество зарубежных и отечественных химических реагентов. Однако нередко свойства реагентов использовали нерационально, что приводило к перерасходу или затрудняло получение нефти высокого качества.

В связи с этим актуально исследование развития и перспектив применения химических реагентов в области подготовки нефти. Цели работы:

- проанализировать и установить основные этапы и направления применения химических реагентов;

- определить группы наиболее эффективных реагентов, позволяющих повысить качество товарной нефти и снизить себестоимость подготовки нефти.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в историко-техническом плане рассмотрено применение химических реагентов для решения задач подготовки нефти, определены и исследованы основные периоды развития процессов подготовки нефти с использованием химических реагентов.

Впервые рассмотрена и проанализирована связь между развитием производства химических реагентов химической и нефтехимической промышленностями и использованием их при подготовке нефти.

Практическая значимость заключается в том, что впервые обобщен материал по истории применения химических реагентов при подготовке нефти. Определены приоритетные направления и перспективные группы реагентов. Материалы работы приняты к использованию в ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов», он учитывается при разработке и подборе химических реагентов для подготовки нефти к транспорту.

Результаты работы используются при чтении курсов "Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов", "Основы нефтегазового дела" для студентов специальности 09.07.00 в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Заключение научной работыдиссертация на тему "Применение химических реагентов для совершенствования процессов подготовки нефти"

ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных исследований выявлены:

- предпосылки подготовки нефти, такие как недопущение образования стабильных эмульсий, существенное снижение транспортных расходов, предохранения магистральных трубопроводов от коррозионных разрушений;

- основные методы подготовки нефти со времени начала ее проведения, представляющие собой разновидности химического деэмульгирования с использованием химических реагентов.

2. На основании изученных материалов и анализа литературы выделены следующие исторические этапы использования химических реагентов: первый (1930-1960-е годы) характеризовался широким применением малоэффективного реагента-деэмульгатора НЧК с удовлетворительными результатами по обезвоживанию и обессоливанию нефти; второй (1960-1980-е годы) - появлением импортных химических реагентов, поступающих из зарубежных стран ФРГ, ГДР, Японии, Англии, Австрии, Америки, Италии, Франции; третий этап (1980-2003 годы) - отмечался переходом на химические реагенты отечественного производства вместо дорогостоящих импортных, способствующих развитию процессов подготовки нефти.

3. На основании анализа проведенных теоретических и экспериментальных исследований выявлены наиболее эффективные химические реагенты на основе неионогенных ПАВ, такие как Дисолван 4411, Сепарол WF-41, Servo 5348, Visco К-З-Е и отечественные Дипроксамин-157-65 М, Проксамин 385-50, Реапон 4в, Проксанол 305-50, способствующие улучшению качества подготовки нефти.

4. Выявлен ряд новых эффективных и экономичных реагентов-деэмульгаторов серии марки СНПХ, таких как СНПХ-4410, СНПХ-4480, СНПХ-501, СНПХ-4705, успешно используемых в различных регионах России и СНГ: Западной Сибири, Башкортостане, Татарстане, Урало-Поволжье, Украине, Белорусии, Казахстане. Показана эффективность применения отечественных композиционных деэмульгаторов, позволяющих снизить температуру деэмульсации, уменьшить расход деэмульгатора и время разделения эмульсии.

5. Анализ процесса развития производства и применения химических реагентов показал, что совершенствование процессов подготовки нефти неразрывно связано с развитием химической и нефтехимической промышленностей и созданием более эффективных химических реагентов для обезвоживания и обессоливания нефти. Представлены технологии производства наиболее применяемых дреагентов - НЧК и блоксополимеров окисей этилена и пропилена для подготовки нефти.

Список научной литературыСитдикова, Светлана Рафкатовна, диссертация по теме "История науки и техники"

1. Мышкин Е.А. Деэмульсация нефтей и мазутов//Нефтяное хозяйство. 1937. - № 9.- С.11-15

2. Байков Н.М., Колесников Б.В., Челпанов П.И. Сбор, транспорт и подготовка нефти. М.: Недра, 1975. - 317 с.

3. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М.: Недра, 1982.-221 с.

4. Пелевин JI.A., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И., Зарипов А.Г. О классификации и оценке эффективности методов подготовки нефти//Нефтяное хозяйство. 1975. № 3. - С.40-42

5. Петров А.А., Смирнов Ю.С. Химическое деэмульгирование как основной процесс промысловой подготовки нефти//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 1. -С.29-31

6. Трубопроводный транспорт нефти и газа/В.Д.Белоусов, Э.М.Блейхер и др.; под ред. В.А.Юфина. М.:Недра, 1978. - 407 с.

7. Тронов В.П., Ширеев А.И. Критерии оценки стойкости эмульсий по объективным параметрам//Труды ТатНИПИнефть. 1980. - Выпуск 45. - С. 14-19

8. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. М.: Недра, 1983. - 224 с.

9. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды. М.: Недра, 1986. 221 с.

10. Мансуров Р.И., Бриль Д.М., Емков А.А. Основные направления развития техники и технологии подготовки нефти и очистки воды на промыслах//Нефтяное хозяйство. 1990. - № 9. - С.59-62

11. Бух Д.Н. Обессоливание нефти//Нефтяное хозяйство. 1940. - № 8. - С.23-28

12. Махмудбеков Э. Применение термохимического способа деэмульсации //Нефтяное хозяйство. 1949. - № 2. - С. 17-20

13. Минасян М.И. Комбинированная электрообессоливающая установка//Нефтяное хозяйство. 1950. - № 6. - С.45-49

14. Мышкин Е.А. Рационализация производства и применения деэмульгаторов //Нефтяное хозяйство. 1950. - № 8. - С.45-48

15. Овчинников Б.Н., Верещагин А.Н., Цыганок П.И. Борьбу за качество нефтей -на научные основы. Обезвоживание нефтей в зависимости от характера эмульсионных вод//Нефтяное хозяйство. 1952. - № 3. - С.43-49

16. Мышкин Е.А. Деэмульсация нефтей на промыслах //Нефтяное хозяйство. -1959.-№8.-С.54-57

17. Раков П.П. Результаты промышленных испытаний новых неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве деэмульгаторов нефти//Нефтяное хозяйство. 1961. - № 3. - С.46-51

18. Середа А.Т. Промышленные испытания новых деэмульгаторов//Нефтепереработка и нефтехимия. 1963. - № 8. - С.9-11

19. Шустер Н.Д., Недобоева Е.И. Влияние НЧК на выпадение осадка при обезвоживании нефтей//Нефтяное хозяйство. 1961. - № 4. - С.41-43

20. Зарипов А.Г., Сираев В.А., Грицай А.И. Промышленное испытание некоторых деэмульгаторов//Нефтяное хозяйство. 1964. - № 12. - С.42-47

21. Мышкин Е.А. Исследование механизма действия деэмульгаторов//Нефтяное хозяйство. 1966. - № 5. - С.55-58

22. Скрипченко Е.С., Лакузо Т.П., Жигач К.Ф. и др. Комплексно-действующие деэмульгаторы сырых нефтей//Нефтяное хозяйство. 1966. - № 6. - С.46-49

23. Мавлютова М.З., Сидурин Ю.В. Пути дальнейшего совершенствования технологии подготовки нефти на промыслах //Нефтяное хозяйство. 1969. - № 6. -С.25-28

24. Петров А.А., Смирнов Ю.С. Обезвоживание и обессоливание нефтей смесью катионоактивного и неионогенного деэмульгаторов//Нефтяное хозяйство. 1970. -№ 6. - С.45-48

25. Князев Н.С., Густов Б.М., Алсынбаева Ф.Л. и др. Обезвоживание и обеесоливание тяжелых высокосернистых нефтей с помощью реагента АНП-2// Нефтяное хозяйство. 1971. - № 11.- С.50-53

26. Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И., Ручкина P.M., Новикова К.Г. (ВНИИСПТнефть) Влияние асфальтенов на поверхностно-активные свойства реагентов-деэмульгаторов при адсорбции из углеводородной фазы//Нефтяное хозяйство. 1973. - № 4. - С.43-46

27. Деэмульгаторы, применяемые на промыслах Башкирии: Сб. науч. тр./Центральная научно-исследовательская лаборатория/Отв. ред. Р.С. Хайранамов. -Уфа, 1974. 45 с.

28. Смирнов Ю.С., Петров А.А., Эпштейн JI.B. Деэмульгирующие свойства проксанола и проксамина //Нефтяное хозяйство. 1975. - № 1. - С.36-38

29. Моисейков С.Ф., Морданенко В.П., Соболева В.М. Применение смесей ионогенных и неионогенных ПАВ при обезвоживании нефтей//Нефтяное хозяйство. 1975. -№ 1. - С.52-53

30. Пелевин Л.А., Позднышев Г.Н., Мансуров Р.И., Зарипов А.Г., Лукманов Ю.Х. Пути совершенствования систем промысловой подготовки нефти// Труды ВНИИСПТнефть. 1975. - Вып. 13. - С.49-54

31. Ворончихина Д.П., Комлева Л.А., Емкое А.А., Позднышев Г.Н. Определение содержания основного вещества в полиакриламиде// Труды ВНИИСПТнефть. -1976. Вып. 17. -С.44-50

32. Позднышев Г.Н., Емков А.А., Ворончихина Д.П., Салимгареева Г.Г., Протасова JI.A., Исанбаев А.Г. Интенсификация процесса растворения порошковых полимеров в воде// Труды ВНИИСПТнефть. 1976. - Вып. 17. - С.51-56

33. Емков А.А., Позднышев Г.Н., Исанбаев А.Г., Плахута Г.Н. Применение порошкообразного водорастворимого полиакриламида для подготовки нефти//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 11. - С.24-25

34. Пелевин JI.A., Позднышев Т.Н., Емков А.А., Плахута Г.Н. Исследование обессоливающего действия "Седипуров Т" порошковых водорастворимых полимеров в процессах подготовки нефти// Труды ВНИИСПТнефть. - 1976. -Вып. 17 . -С.27-31

35. Плахута Г.Н., Позднышев Г.Н., Емков А.А. Применение полиэлектролитов акрилового ряда для очистки нефти от хлористых солей// Труды ВНИИСПТнефть.- 1976. Вып. 17. -С.38-43

36. Губин В.Е., Плахута Г.Н., Емков А.А., Позднышев Г.Н., JI.A. Пелевин Полиэлектролитная композиция для глубокого обессоливания нефти// Труды ВНИИСПТнефть. 1976. - Вып. 17. - С.75-78

37. Князев Н.С., Фазлутдинов К.С., Густов Б.М., Мошков В.К. Подготовка нефти с применением полиакриламида в НГДУ "Арланнефть"//Нефтепромысловое дело. -1977.-№6.-С.53-55

38. Галлямов М.И., Юмашева С.М., Хайранамов Р.С., Нургалеева Л.Х., Брязгин Е.П. О подготовке высокосернистой нефти в Башкирии//Нефтепромысловое дело.- 1977. -№6. -С.26-28

39. Тронов В.П., Саттаров У.Г. Разработка и внедрение новых направлений при подготовке нефти//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 6. - С.55-57

40. Тронов В.П., Ширеев А.И., Орлинская В.П., Лебедич С.П. некоторые способы качества подготовки нефти//Нефтепромысловое дело. 1981. - № 2. - С.21-24

41. Шаповалов Д.К., Звегинцев И.Ф., Хамидуллин М.С., Закиев Ф.А. Подготовка высокосернистой нефти//Нефтепромысловое дело. 1981. - № 9. - С.48-50

42. Хабибуллина Р.К., Прищенко Н.П. Свойства эмульсии нефти месторождения Самгори и методы ее подготовки//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 7. - С.39-40

43. Хабибуллина Р.К. Методы обезвоживания и обессоливания нефти месторождений Грузинской ССР//Нефтепромысловое дело. 1980. - № 4. - С.33-35

44. Хабибуллина Р.К., Штейнгардт Н.С. Свойства эмульсий нефтей месторождений Тарибани и Мирзаани Грузинской ССР и методы их подготовки//Нефтепромысловое дело. 1980. - № 10. - С.31-32

45. Хабибуллина Р.К., Филина Р.А., Прищенко Н.П. Свойства эмульсий нефти месторождений Чечено-Ингушской АССР и методы их обезвоживания/УНефтепромысловое дело. 1978. - № 8. - С. 18-20

46. Кулаков П.И., Анухин М.В., Золотухина Л.П. Совершенствование технологии сбора, транспорта и подготовки нефти и газа в объединении "Грознефть" //Нефтепромысловое дело. 1979. - № 5. - С.39-41

47. Наговицин Ф.Г., Николаев Л.М., Пяткина Т.И. Особенности мангышлакской нефти//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 6. - С.40-42

48. Мазепа Б.А., Сидоренко Г.В., Шипигузов Л.М., Яновский С.Б. Подготовка нефти в объединении "Пермнефть'7/Нефтепромысловое дело. 1977. - № 12. -С.32-34

49. Мазепа Б.А., Шилкова Н.Л. Обессоливание угленосной нефти месторождений Пермской области// Нефтепромысловое дело. 1978. - № 8. - С.29-31

50. Мукук К.В., Каллагов А.И., Соловьева Л.М. О подготовке нефти на месторождениях Узбекистана //Нефтепромысловое дело. 1977. - № 6. - С.32-35

51. Митрофанов А.З., Гиниятуллин И.И., Маликов Б.А., Дадонов Ю.А., Становская Н.В. Пути повышения качества подготовки нефти Нижнего Поволжья//Нефтепромысловое дело. 1977. - № 6. - С.35-37

52. Митрофанов А.З. Метод оценки деэмульгаторов для обезвоживания нефти// Нефтепромысловое дело. 1980. - № 8. - С.22-24

53. Митрофанов А.З. Глубокое обезвоживание высокопарафинистой нефти месторождений Калмыцкой АССР// Нефтепромысловое дело. 1979. - № 3. - С.25-26

54. Порайко И.Н., Мулица И.С., Грищук Б.Д., Худобин В.П. и др. Обезвоживание и обессоливание белорусской нефти ПАВ-деэмульгаторами и полиакриламидом// Нефтепромысловое дело. 1978. - № 1. - С. 14-16

55. Порайко И.Н., Арутюнов А.И. Обезвоживание нефти с помощью водорастворимых полимеров// Нефтепромысловое дело. 1978. - № 5. - С.51-55

56. Порайко И.Н., Байков Н.М. Эмульгирующие и стабилизирующие свойства водорастворимых ПАВ и полимеров// Нефтяное хозяйство. 1978. - № 7. - С.58-60

57. Порайко И.Н., Порайко Д.Н. О механизме действия водорастворимых полимеров на нефтяные эмульсии в свете электронной микроскопии// Нефтяная и газовая промышленность. 1979. - № 3. - С.43-46

58. Федорощев Т.И., Мирошниченко Е.В., Чернавских С.Ф. Эффективность действия водорастворимых деэмульгаторов при различных способах дозирования их в нефтяную эмульсию// Нефтепромысловое дело. 1978. - № 10. - С.46-48

59. Мирошниченко Е.В., Федорощев Т.И., Феликсов А.С., Чернавских С.Ф.(СибНИИ) Применение маслорастворимых деэмульгаторов в виде нефтяных растворов// Нефтепромысловое дело. 1980. - № 4. - С.38-39

60. Тарасов М.Ю. (СибНИИНП) Исследование условий обезвоживания высоковязкой нефти Русского месторождения с использованием углеводородных разбавителей// Нефтепромысловое дело. 1980. - № 4. - С.42-43

61. Владимиров А.А., Низовцева Р.Н., Берников М.В. (ПечорНИПИнефть) О подготовке высоковязкой нефти на Ярегском месторождении// Нефтепромысловое дело. 1979. -№ 11. - С.32-34

62. Владимиров А.А., Плешкова Н.Ф. (ПечорНИПИнефть) Совершенствование подготовки нефти на месторождениях НГДУ "Войвожнефть'7/ Нефтепромысловое дело. 1980. -№6. - С.63-65

63. Рахимов Н.Р., Кадыров А.К. (НГДУ "Андижаннефть") Пути повышения качества подготовки нефти в НГДУ ""Андижаннефть" "// Нефтепромысловое дело. 1979. - № 4. - С.27-29

64. Валыиин Р.К., Каюмов Р.К. (НГДУ "Джалильнефть") Сравнительная эффективность водо- и маслорастворимых деэмульгаторов при деэмульсации нефти// Нефтепромысловое дело. 1980. - № 3. - С. 15-18

65. Плахута Г.Н., Емков А.А., Позднышев Г.Н. Повышение качества обессоливания нефти с использованием смесей отечественных неньютоновских ПАВ и полиэлектролитов. Труды ВНИИСПТнефть. Вып.24., Уфа, 1979. С.64.

66. Емков А.А., Семенов Б.Д., Ахметзянов М.Г. и др. Применение нитролигнина в процессах обезвоживания и обессоливания нефти// Нефтепромысловое дело. -1979.-№3.-С.33-35

67. Москвин В.Д., Позднышев Г.Н., Емков А.А О комплексном подходе к выбору химических реагентов, применяемых при подготовке нефти// Нефтепромысловое дело, 1979. - № 3. - С.23-25

68. Позднышев Г.Н. Труды ВНИИСПТнефть. Вып.24., Уфа, 1979. С.49.

69. Зарипов А.Г., Позднышев Г.Н., Хусаинов Р.Б. Проблемы дальнейшего улучшения качества промысловой подготовки // Нефтепромысловое дело. 1980. -№ 6. - С.49-51

70. Емков А. А., Протасова Л.А., Позднышев Г.Н. О характеристике эффективности действия деэмульгатора при разрушении нефтяных эмульсий. Труды ВНИИСПТнефть. Сбор, подготовка нефти и воды и защита от коррозии нефтепромыслового оборудования. Уфа, 1980. С.69.

71. Тронов В.П., Ширеев А.И., Орлинская В.П., Лебедич С.П. Некоторые способы улучшения качества подготовки нефти// Нефтепромысловое дело. 1981. - № 2. -С.21-24

72. Позднышев Т.Н., Мансуров Р.И., Сидурин Ю.В. Особенности подготовки тяжелых высоковязких нефтей. Обзорная информация. ВНИИОЭНГ.Сер. Нефтепромысловое дело, 1983.

73. Емков А.А., Протасова Л.А. О выборе деэмульгатора для процессов подготовки нефти. Труды ВНИИСПТнефть. Сборник научных трудов. Уфа, 1984. С.99.

74. Емков А.А., Толкачев Ю.И., Протасова Л.А., Мансуров Р.И. Технология применения деэмульгаторов и пути ее совершенствования// Нефтяное хозяйство. -1985. -№9. -С.47-49

75. Коршаков Д.Г., Коломыйцев А.С. // Нефтяное хозяйство. 1986. - № 8. - С.59

76. Сенцова Е.П., Фазлутдинов И.А., Гильманшина В.А., Валова В.Н. Опыт обработки нефтяной эмульсии реагентом-деэмульгатором "СЕАС-34". Труды ВНИИСПТнефть. Промысловый сбор и подготовка аномальных нефтей. Сборник научных трудов. Уфа, 1986. С.46.

77. Хамидуллин Ф.Ф., Тронов В.П. (ТатНИПИнефть), Лебедев Н.А., Петров А.Г. ("Союзнефтепромхим"), Нургалеев Ф.Н. и др. Применение деэмульгатора СНПХ-44 Н для подготовки девонской нефти// Нефтяное хозяйство. 1987. - № 4. - С.68-70

78. Смирнов Ю.С., Мелошенко Н.П. Химическое деэмульгирование нефти как основа ее промысловой подготовки// Нефтяное хозяйство. 1989. - № 8. - С.46-50

79. Емков А.А., Мансуров Р.И., Абаева Т.В., Ворончихина Д.П. Эффективность применения отечественных деэмульгаторов нефтяных эмульсий. Труды ВНИИСПТнефть. Сборник научных трудов. Уфа, 1991. С.34.

80. Лебедев Н.А., Петухов В.К., Хлебников В.Н. Состояние и перспективы химизации нефтяного производства// Нефтепромысловое дело. 1995. - № 2-3. -С.2-6

81. Тундрий Г.А., Юдина Т.В., Тузова В.Б., Варнавская О.А., Д.Ю.Стрельник Новый ассортимент деэмульгаторов водонефтяных эмульсий// Нефтепромысловое дело. 1995. -№2-3. - С.6-8

82. Тундрий Г.А., Рябинина Н.И., Лебедев Н.А., Наумова Л.В. Опытно-промышленные испытания деэмульгатора ингибитора коррозии СНПХ-43Р// Нефтепромысловое дело. - 1995. - № 2-3. - С.8-13

83. Тундрий Г.А., Варнавская О.А., Хватова Л.К. Использование отечественного деэмульгатора СНПХ-4810 в процессе подготовки нефти// Нефтяное хозяйство. -1998. -№2. -С.54-56

84. Тундрий Г.А., Рябинина Н.И., Низмутдинова А.С. и др. Новый реагент комплексного действия СНПХ-4601// Нефтяное хозяйство. 1998. - № 4. - С.67

85. Тузова В.Б., Трофимов Л.В., Варнавская О.А. и др. Использование деэмульгаторов типа СНПХ для подготовки нефти на объектах ОАО "Юганскнефтегаз" // Нефтяное хозяйство. 2000. -№11.- С.62-64

86. Рахматуллина Г.М., Володина Е.Л., Мясоедова Н.В. Применение реагента комплексного действия СНПХ-7963 на нефтяных месторождениях России.// Нефтяное хозяйство. 2000, № 11. - С.36.

87. Беркган Л.Ф., рус.пат. 26671, 1913 г.

88. Барникель, пат. США 109308, 1914 г.; 1223659, 1917 г.

89. Позднышев Г.Н., Емков А.А. Современные достижения в области подготовки нефти. Обзорная информация. Серия "Нефтепромысловое дело". М., ВНИИОЭНГ, 1979.

90. Левченко Д.Н., Бергштейн Н.В., Николаева Н.М. Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях. М.:Химия, 1985. 168 с.

91. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды. М.: Недра, 1986. 221 с.

92. Бабалян Г.А., Кравченко И.И. и др. Физико-химические основы применения поверхностно-активных веществ при разработке нефтяных пластов. Москва, 1962. -280 с.

93. Бабалян Г.А. (УфНИИ) Применение поверхностно-активных веществ (ПАВ) в нефтедобывающей промышленности. Труды третьего Всесоюзного совещания по применению поверхностно-активных веществ в нефтяной промышленности. ВНИИОЭНГ. Москва. 1966. 284 с.

94. Дж. Сенфорд. Поверхностно-активные вещества из нефти, их свойства и области применения. IV международный нефтяной конгресс. Том 5. Химическая переработка нефти и газа. Москва, 1956. 229 с.

95. ЦТ А НХ СССР, ф.8627, on. 11, д. 1831, лл. 6, 13, 16, 22.

96. Мавлютова М.З. и др. Опыт подготовки нефти на промыслах Башкирии. Башкнигоиздат. Уфа, 1969. 164 с.

cheloveknauka.com

Реагенты для системы сбора и подготовки нефти

    Основной элемент любой системы подачи реагента на прием погружного насоса через затрубное пространство—дозирующий насос. На скважинах месторождений Среднего Поволжья на начальной стадии их разработки успешно применяли насос-дозатор типа НДУ-50/150. Этот дозатор применяют также на объектах и коммуникациях системы сбора, подготовки и транспортировки нефти и в товарных парках. В комплект агрегата НДУ-50/150 входят плунжерный насос, электродвигатель, емкость для реагента и форсунка с соединительной линией. [c.31]     При совместной фильтрации воды и нефти в некоторых случаях возможно образование стойких водонефтяных змульсий в поровом пространстве, особенно это характерно для призабойных зон скважин, где наблюдаются высокие скорости фильтрации. Это приводит к снижению проницаемости, образованию застойных зон и снижению проницаемости нагнетательных и продуктивности добывающих скважин [4, 5, 7, 9, 12]. Большие трудности, связанные с разрушением стойких водонефтяных эмульсий [33], возникают и при сборе, подготовке и транспортировке нефти. Химические вещества, применяемые для различных процессов добычи нефти, в большинстве своем предотвращают образование таких эмульсий, однако возможно и обратное действие химических реагентов. Согласно [33], для придания агрегатной устойчивости эмульсионной системе, приготовленной из двух несмешивающихся жидкостей (с незначительным содержанием в них природных стабилизаторов), необходимо присутствие третьего стабилизирующего компонента. Поэтому при исследовании химических реагентов, предназначенных для интенсификации добычи нефти или для других технологических процессов, необходимо знать действие зтих химических веществ на водонефтяные эмульсии. [c.167]

    Реагенты для системы сбора и подготовки нефти [c.267]

    Предназначен для дозированной подачи жидких реагентов в трубопровод промысловой системы сбора и подготовки нефти. [c.299]

    Приведены сведения о составе и свойствах углеводородных систем рассмотрено рациональное использование поверхностно-активных веществ, полимеров, кислот, щелочей для увеличения нефтеотдачи пластов описаны методы повышения дебитов скважин с помощью химических реагентов даны сведения о свойствах газоводонефтяных эмульсий и методах их разрушения в системах сбора и подготовки нефти. [c.2]

    Результаты испытаний показали достаточно хорошую деэмульгирующую способность реагента-деэмульгатора СНПХ-44Н. На основе полученных данных было принято решение о широком применении деэмульгатора СНПХ-44Н в системе сбора и подготовки девонских нефтей объединения "Татнефть". С февраля 1986 г. в НГДУ "Азнакаевскнефть" начали его внедрение. [c.82]

    Таким образом, на нефтегазодобывающих промыслах практически все технологические операции связаны с применением большого набора химических реагентов — деэмульгаторов, ингибиторов коррозии, соле- и парафино-отложения, бактерицидов, добавок к воде, закачиваемой для поддержания пластового давления, и т. д. Поэтому все виды сточных вод, пластовая вода, добытая из скважины нефть, товарная нефть и основные технологические операции при определенных условиях могут быть источниками химических реагентов, ПАВ и других соединений, попадающих в окружающую среду. В настоящее время такая опасность является реальной в районах нефтегазодобычи по отношению к подземным водоносным горизонтам, поверхностным водоемам, почве, а также атмосферному воздуху (рис. 2). В то же время необходимо отметить, что в перспективе весь комплекс объектов по добыче, подготовке и транспортировке нефти и газа должен представлять замкнутый безотходный технологический процесс. Однако для этого необходимо практическое решение ряда вопросов внедрения замкнутой системы при бурении скважин с утилизацией бурового шлама сбора и утилизации всего объ- [c.33]

chem21.info

Установка для дозирования химреагентов при сборе и подготовке нефти

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для дозирования химреагентов при сборе и подготовке нефти на промыслах. Установка содержит емкость 1, изготовленную из трубы большого диаметра, соединенную патрубками ввода 2 и вывода 3 с трубопроводом 4 системы сбора продукции скважин. Внутри емкости 1 установлен бачок 5 с химреагентом с патрубками 6 и 7 соответственно для подвода реагента и отвода воздуха. В кольцевом пространстве между стенками емкости 1 и бачком 5 и патрубками ввода 2 и вывода 3 установлен кольцевой перфорированный распределитель 8, который трубопроводом 9 через дозировочный насос 10 соединен с нижней частью бачка с реагентом. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к установкам для дозирования химреагентов при сборе и подготовке нефти на промыслах.

В практике сбора и подготовки нефти на промыслах для снижения вязкости при транспортировании и разрушении нефтяной эмульсии в трубопроводе системы сбора продукции скважин дозируют реагенты-деэмульгаторы. Опыт показал, что при низких температурах (-25-30оС) и ниже вязкость многих химреагентов существенно повышается и их дозирование становится невозможным. Вязкость дисолвана 4411 при 0оС в открытой емкости составляет 65,01 мм2/с, а при температуре (-30)оС 981,75 мм2/с. Вязкость сепароля 5084 при 0оС в открытой емкости составляет 809,27 мм2/с, а при (-30)оС 15324,36 мм2/с. Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой является установка для дозирования деэмульгаторов БР-2,5 выключающая бачок для хранения реагентов и насос-дозатор, помещенные в теплоизолированную стальную будку. Недостатком известной установки являются большие затраты электроэнергии для нагрева химреагентов. Выход из строя электронагревательного элемента приводит к срыву его дозирования в поток продукции скважин в системе сбора. Отсюда возникают все последующие осложнения в процессе сбора, транспорта и подготовки нефти. Кроме того, известная установка не обеспечивает равномерно-распределенного ввода химреагента в поток обрабатываемой эмульсии. Установка сложная и дорогостоящая. Целью изобретения является сокращение материальных затрат. Это достигается предлагаемой установкой, включающей бачок для химреагента с патрубками для ввода и отбора химреагента и выпуска воздуха, дозировочный насос, соединенный с бачком. Новым является то, что она снабжена емкостью с вводными и выводными патрубками, соединенными с трубопроводом системы сбора продукции скважин и разделителем, причем последний и бачок для хранения химреагента установлены внутри емкости и соединены между собой через дозировочный насос. Кроме того, распределитель установлен в кольцевом пространстве между стенками емкости и бачка для химреагента по периметру последнего и патрубками ввода и вывода продукции скважин. На чертеже изображена схема предлагаемой установки. Установка содержит емкость 1, изготовленную из трубы большого диаметра, соединенную патрубками ввода 2 и вывода 3 с трубопроводом 4 системы сбора продукции скважин. Внутри емкости 1 установлен бачок 5 с химреагентом с патрубками 6 и 7 соответственно для подвода реагента и отвода воздуха. В кольцевом пространстве между стенкой емкости 1 и бачком 5 и патрубками ввода 2 и вывода 3 установлен кольцевой перфорированный распределитель 8, который трубопроводом 9 через дозировочный насос 10 соединен с нижней частью банка с реагентом. Установка работает следующим образом. Она подсоединяется к трубопроводу 4 системы сбора продукции скважин. При транспоpтировании продукции скважин обводненностью до 80% в зимнее время с размерами капель пластовой воды 2-50 мкм и с содержанием связанной воды 40% эмульсия через патрубок 2 поступает в емкость 1 и омывает бачок с деэмульгатором дисолван 4411, который разжижается и практически приобретает температуру перекачиваемой жидкости, его вязкость имеет величину не более 50 мм2/с. После нагрева деэмульгатора включается дозировочный насос 10 и деэмульгатор из бачка по трубопроводу 9 подается в распределитель 8 и через отверстия в нем равномерно по всему сечению в емкости 1 вводится в объем водонефтяной эмульсии, что обеспечивает наиболее полный контакт глобул пластовой воды с каплями деэмульгатора и осуществляется эффективный массообменный процесс на бронирующих оболочках глобул воды. Обработанная эмульсия через патрубок 3 снова попадает в трубопровод 4 системы сбора продукции скважин. Известно, что насосом-дозатором деэмульгатор в поток эмульсии подается в пульсирующем режиме, что приводит к взаимодействию деэмульгатора с определенной порцией эмульсии. При этом часть эмульсии оказывается вне поля взаимодействия с деэмульгатором, т.е. массообменный процесс происходит периодически, что снижает процесс эффективного разрушения эмульсии. В предлагаемой установке этот отрицательный момент ликвидируется за счет пребывания продукции скважин в емкости 1 в течение необходимого для осуществления полного массообменого процесса, например не менее 3 мин. Это способствует интенсификации процесса разрушения нефтяной эмульсии и сокращению времени отделения воды от нефти с 4 до 2 ч в отстойных аппаратах. Применение предлагаемой установки позволяет исключить срывы процессов дозирования деэмульгаторов в поток продукции скважин путем поддержания вязкости деэмульгаторов на необходимом уровне за счет положительной температуры самой обрабатываемой нефтяной эмульсии; интенсифицировать процесс разрушения нефтяной эмульсии; повысить эффективность взаимодействия деэмульгатора с бронирующими оболочками капель пластовой воды; исключить энергозатраты на нагрев деэмульгаторов; снизить энергозатраты на транспортирование продукции скважин до центральных сборных пунктов; сократить время отделения воды от нефти в отстойниках с 4 до 2 ч; упростить конструкцию и уменьшить габариты; сократить материальные затраты за счет уменьшения стоимости установки.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ХИМРЕАГЕНТОВ ПРИ СБОРЕ И ПОДГОТОВКЕ НЕФТИ, включающая трубопровод системы сбора продукции скважин, бачок для химреагента с патрубками для ввода и вывода химреагента и выпуска воздуха, дозировочный насос, соединенный с бачком, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью с вводным и выводным патрубками, соединенными с трубопроводом системы сбора продукции скважин, и распределителем, соединенным с дозировочным насосом, причем бачок для химреагента и распределитель установлены внутри емкости. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что бачок установлен по оси емкости, а распределитель расположен в кольцевом пространстве между стенками емкости и бачка по периметру последнего между вводным и выводным патрубками.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Предпосылки использования химических реагентов в процессах подготовки нефти

ВВЕДЕНИЕ

Подготовка нефти  на промыслах занимает важное положение  среди основных процессов, связанных  с добычей, сбором и транспортированием товарной нефти потребителю - нефтеперерабатывающим  заводам или на экспорт. От качества подготовленной нефти зависят эффективность и надежность работы магистрального трубопроводного транспорта, качество полученных из нее продуктов.

На конечных стадиях разработки нефтяных месторождений  содержание воды в нефти может  достигать 90% и более, при этом сырье, поступающее на установки подготовки нефти, характеризуется не только разнообразием физико-химических свойств, но и изменением его состава во времени.

На всем протяжении освоения нефтяных месторождений для  подготовки нефти применяли большое  количество зарубежных и отечественных химических реагентов. Однако нередко свойства реагентов использовали нерационально, что приводило к перерасходу или затрудняло получение нефти высокого качества.

В связи с  этим актуально исследование развития и перспектив применения химических реагентов в области подготовки нефти. Цели работы:

- проанализировать  и установить основные этапы  и направления применения химических  реагентов;

- определить  группы наиболее эффективных  реагентов, позволяющих повысить  качество товарной нефти и  снизить себестоимость подготовки нефти.

Научная новизна  работы заключается в том, что  впервые в историко-техническом  плане рассмотрено применение химических реагентов для решения задач подготовки нефти, определены и исследованы основные периоды развития процессов подготовки нефти с использованием химических реагентов.

Впервые рассмотрена  и проанализирована связь между  развитием производства химических реагентов химической и нефтехимической  промышленностями и использованием их при подготовке нефти.

Практическая  значимость заключается в том, что впервые обобщен материал по истории применения химических реагентов при подготовке нефти. Определены приоритетные направления и перспективные группы реагентов. Материалы работы приняты к использованию в ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов», он учитывается при разработке и подборе химических реагентов для подготовки нефти к транспорту.

Результаты работы используются при чтении курсов "Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов", "Основы нефтегазового дела" для  студентов специальности 09.07.00 в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Глава I. Предпосылки использования химических реагентов в процессах подготовки нефти.

Деэмульсация  нефтей в 1930-е годы являлась актуальной задачей нефтяной промышленности. Способы подготовки нефти, применяемые в этот период, являлись дорогостоящими и малопроизводительными.

Примером нерационального  метода деэмульсации считали способ Буха, заключающийся в обработке  эмульсии регенерированной серной кислотой. Поскольку этот реагент вызывал коррозийность нефти, операции деэмульсации с последующей промывкой водой приходилось производить в открытых амбарах. Операции, связанные с эти методом были сложны, громоздки, а необходимость хранения нефти в ямах была сопряжена со значительными потерями бензиновых фракций.

Разрешение вопросов деэмульсации задерживались и тем, что промысловики не считали необходимым  заниматься этим вопросом, полагая, что  деэмульсацию должны производить переработчики.

Коррозия нефтеперегонной  аппаратуры при перегонке зольнистых эмульсионных нефтей вызывалась наличием хлористых солей MgCl2, CaCl2, NaCl. Подвергаясь гидролизу в присутствии воды при повышенных температурах, эти соли образовывали свободную соляную кислоту, разъедающую нагревательные трубы, колонны, конденсаторы.

Проблеме деэмульсации уделялось недостаточное внимание. На промыслах предпочитали сжигать  эмульсии в прудах, спускать в амбары для отстоя или же откачивать в  нефть, загрязняя ее, чем заниматься их разложением.

Проведение исследований по деэмульсации, проработка некоторых методов и их внедрение происходили большей частью кустарно, неорганизованно, без достаточного изучения имеющихся литературных данных, зарубежного опыта. Для устранения отмеченных последствий переработки эмульсионных нефтей требовалось скорейшее разрешение проблемы деэмульсации с применением совершенных методов.

Вода в нефти  появляется вследствие поступления  к забою скважины подстилающей воды или воды, закачиваемой в пласт  с целью поддержания давления. Пластовые воды различных месторождений значительно отличаются по составу и концентрации растворенных в них минеральных солей, содержанию газа и наличию микроорганизмов.

При движении нефти  и пластовой воды по стволу скважины и нефтесборным трубопроводам происходит их взаимное перемешивание, а в результате перемешивания - дробление [2]. Процесс дробления одной жидкости в ,- другой называют диспергированием, в результате образуются эмульсии. Эмульсия

представляет  собой смесь двух взаимно не растворимых  жидкостей, одна из которых диспергирована в другой в виде мелких капелек (глобул). Диспергированную жидкость называют внутренней, или дисперсной фазой, а жидкость, в которой она находится - дисперсионной, или внешней средой.

Все нефтяные эмульсии делятся на три группы [3]:

I группа - эмульсии обратного типа (вода в нефти), в ней содержание дисперсной фазы (воды) в дисперсионной среде (нефти) может колебаться от следов до 90-95%;

II группа - это  эмульсии прямого типа (нефть  в воде). Образуются они в процессах  разрушения обратных эмульсий, т.е.  при деэмульсации нефти;

III группа - это  "множественная" эмульсия. Как  показали исследования [4, 5] она характеризуется  повышенным содержанием различных  механических примесей.

В пластовых  условиях нефтяные эмульсии отсутствуют. Для образования эмульсии недостаточно только перемешивания несмешивающихся жидкостей. Если взять чистую воду и чистую нефть, то сколько бы их не перемешивали, эмульсия не образуется. Чтобы она образовалась, необходимо наличие в нефти особых веществ - естественных эмульгаторов или естественных поверхностно-активных веществ. К ним относятся асфальтены, смолы, нефтерастворимые органические кислоты и другие мельчайшие механические примеси, как ил и глина.

В процессе перемешивания  нефти с пластовой водой и  образования мелких капелек воды, частицы эмульгирующего вещества на поверхности этих капелек образуют пленку (оболочку), препятствующую слиянию капелек.

С образованием пленки на поверхности глобулы воды связывают процесс "старения" эмульсии. С течением времени пленки вокруг глобул воды становятся очень прочными и трудно поддаются разрушению.

Наличие электрических  зарядов на поверхности глобул увеличивает  стойкость эмульсий [6]. Электрическое  состояние диспергированной воды определяется электрическим зарядом как самой  капли, так и окружающей ее оболочки, которая несет противоположный по знаку заряд. Чем больше поверхностный заряд капли, тем труднее их слияние и тем выше стойкость эмульсии. Заряды на поверхности капли воды распределяются равномерно. Противоположные заряды неравномерно распределяются в дисперсионной среде. Ближе к капле отрицательные заряды распределены более плотно, по мере удаления от капли плотность отрицательных зарядов убывает. В статических условиях дисперсная система электрически уравновешена, что повышает устойчивость эмульсии.

С повышением температуры  вязкость нефти уменьшается, что  способствует снижению стойкости эмульсии. С понижением температуры из нефти  выделяются кристаллики растворенного  в ней парафина, который накапливается  на оболочке

глобулы и увеличивает  ее прочность. Поэтому эмульсии нефти, содержащей парафин, в зимних условиях имеют большую устойчивость.

Существенно влияет на устойчивость нефтяных эмульсий состав пластовой воды. Пластовые воды разнообразны по химическому составу, но все они  могут быть разделены на две основные группы: первая группа - жесткая вода содержит хлоркальциевые или хлоркальциевомагниевые соединения; вторая группа -щелочная или гидрокарбонатнонатриевая вода. Увеличение кислотности пластовых вод приводит к получению более стойких эмульсий. Уменьшение кислотности достигается введением в эмульсию щелочи, способствующей снижению прочности бронирующих слоев с последующим разделением нефтяной эмульсии на составные компоненты.

Интенсивность перемешивания нефти с водой  при добыче также влияет на стойкость эмульсии. При фонтанном способе добычи нефти в результате постепенного выделения газа в подъемных трубах и соответственного увеличения скорости потока образовываются весьма стойкие эмульсии. Дополнительное перемешивание нефти происходит при резких поворотах потока в фонтанной арматуре и при прохождении через штуцеры. Чем больше перепад давления в штуцере, тем выше степень диспергирования капель воды при прохождении через штуцер.

При газлифтном способе добычи нефти условия  для образования эмульсий примерно те же, что и при фонтанной добыче. Образование эмульсий происходит в основном в месте ввода рабочего агента в насосно-компрессорные трубы.

При глубинно-насосной эксплуатации скважин эмульгирование нефти происходит в узлах клапана, в паре плунжер-цилиндр и в подъемных трубах при возвратно-поступательном движении насосных штанг.

При использовании  погружных электроцентробежных  насосов перемешивание продукции  скважины происходит в рабочих колесах  насоса, а также при турбулентном движении смеси в подъемных трубах.

Стойкость эмульсии при добыче нефти глубинными штанговыми насосами значительно ниже, чем при  эксплуатации погружными электроцентробежными насосами.

Особенно сильное  влияние на стойкость эмульсии при  насосной эксплуатации оказывают неисправности оборудования - пропуски в насосах через неплотности, изношенные участки. В случае пропуска жидкости в клапанных узлах за счет давления столба жидкости над клапаном истечение жидкости происходит с большой скоростью, что вызывает турбулизацию и эмульгирование нефти. Особенно сильное эмульгирование происходит при наличии зазора плунжера.

Немалую роль в  повышении стойкости эмульсий играет также и наземное оборудование - это система нефтесборных труб, распределительные  коллекторы групповых замерных установок, штуцеры, задвижки, клапаны, уголки, тройники и сепараторы.

Факторами, влияющими  на стойкость эмульсии и определяющими  технико-экономические показатели обезвоживания нефти [7], являются прочность  межфазных пленок, вязкость нефти, разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также размеры капель, которые определяют температуру нагрева при обезвоживании и обессоливании нефти, время отстоя, тип и расход деэмульгаторов, необходимый набор средств для интенсификации коалесценции капель и расслоения потока.

Разрушение эмульсии с достаточной степенью эффективности  достигается в промысловых системах сбора, а расслоение потока осущетвляется  в концевом делителе фаз или специальной  секции трубопровода, проложенной между  концевой ступенью сепарации и резервуарами товарного парка (рис.1).

Наиболее целесообразно  проводить обезвоживание нефти [8] на месторождениях для:

существенного снижения транспортных расходов, так  как вода сама по себе является балластом  и транспортировать ее по магистральным  нефтепроводам нет необходимости;

недопущения образования  стабильных эмульсий, трудно поддающихся  разрушению на нефтеперерабатывающих  заводах, поэтому добываемую нефть  необходимо обезвоживать как можно  раньше с момента образования  эмульсии, не допуская ее старения;

предохранения магистральных трубопроводов от внутренних коррозионных разрушений, так как вместе с водой при обезвоживании из нефти удаляются соли, растворенные в воде, и механические примеси, которые являются причиной коррозии и загрязнения трубопроводов и аппаратов;

закачки отделенной воды в пласт для поддержания  пластового давления.

При транспортировании  не обезвоженной нефти по магистральному нефтепроводу в нижней части его  может скапливаться коррозионно-активная минерализованная пластовая вода, приводящая сравнительно быстро (2-3 года) этот трубопровод в аварийное состояние.

Для разрушения нефтяных эмульсий широко применяются  различные химические реагенты - деэмульгаторы, которые в отличие от природных  эмульгаторов способствуют значительному  снижению стойкости нефтяных эмульсий. В качестве реагентов-деэмульгаторов используются поверхностно-активные вещества (ПАВ).

freepapers.ru