Подготовка нефти и газа к транспорту (реферат). Подготовка нефти к транспорту


ПОДГОТОВКА НЕФТИ К ТРАНСПОРТУ

Начальный период разработки нефтяных месторождений, как правило, характеризуется безводной добычей нефти из фонтанирующих скважин. Однако на каждом месторождении наступает момент, когда из пласта вместе с нефтью поступа­ет вода сначала в малых, а затем все в больших количествах. Примерно 80 % всей нефти добывается в обводненном состо­янии, причем на месторождениях Среднего Приобья обвод­ненность добытой нефти составляет 93 %. Пластовые воды, поступающие из скважин различных месторождений, могут значительно отличаться по составу и концентрации раство­ренных в них минеральных солей, содержанию газа и нали­чию микроорганизмов. При извлечении смеси нефти с пластовой водой образуется эмульсия, которую следует рассмат­ривать как механическую смесь двух нерастворимых жидко­стей (нефти и воды), одна из которых распределяется в объе­ме другой в виде капель различных размеров. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспорта в связи с возра­стающими объемами транспортируемой жидкости и увеличе­нием ее вязкости. Присутствие в нефти даже 0,1 % воды приводит к ее интенсивному вспениванию в ректификацион­ных колоннах нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), что нарушает технологические режимы переработки и, кроме того, загрязняет конденсационную аппаратуру.

Легкие фракции нефти (углеводородные газы от этана до пентана) являются ценным сырьем, из которого получают такие продукты, как спирты, синтетический каучук, раство­рители, жидкие моторные топлива, удобрения, искусственное волокно и другие продукты органического синтеза, широко применяемые в промышленности. Поэтому необходимо стре­миться не только к снижению потерь легких фракций из нефти, но и к сохранению всех углеводородов, извлекаемых из нефтеносного горизонта, для последующей их переработ­ки [5,11, 37].

Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. Если в недавнем прошлом на технологические установки НПЗ поступала нефть с содержанием минеральных солей 100 — 500 мг/л, то в насто­ящее время требуется нефть с более глубоким обессоливанием, а часто перед переработкой нефти приходится полностью удалять из нее соли.

Наличие в нефти механических примесей (частиц песка и глины) вызывает абразивный износ трубопроводов, нефтепе­рекачивающего оборудования, затрудняет переработку нефти, повышает зольность мазутов и гудронов, образует отложения в печах, теплообменниках, что приводит к уменьшению ко­эффициента теплопередачи и быстрому выходу их из строя. Механические примеси способствуют образованию трудно­разделимых эмульсий. Наличие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде вызывает усиленную коррозию металла нефтеперерабатывающего оборудования и трубопроводов, увеличивает стойкость эмульсий, затрудняет переработку нефти.

При соответствующих условиях часть хлористого магния и хлористого кальция, находящихся в пластовой воде, гидролизуется с образованием соляной кислоты. В результате разло­жения сернистых соединений при переработке нефти образуется сероводород, который в присутствии воды вызывает усиленную коррозию металла. Хлористый водород, раство­ренный в воде, также разъедает металл труб и оборудования. Особенно интенсивно идет коррозия при наличии в воде сероводорода и соляной кислоты.

Причины, приведенные выше, указывают на необходимость подготовки нефти к транспорту. Собственно подготовка не­фти включает: обезвоживание и обессоливание нефти и пол­ное и частичное ее разгазирование.

Качество подготовки нефти к транспорту регламентирует ГОСТ. Основные требования ГОСТа приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Показатели качества нефти

Показатель Группа нефти
  I II III
Содержание воды, %, не более 0,5
Содержание хлористых солей, мг/л, не более
Содержание механических примесей, %, не более 0,05 0,05 0,05
Давление насыщенных паров при темпе­ратуре нефти в пункте сдачи, Па, не более 66 650 66 650 66 650

studlib.info

Подготовка нефти и газа к транспорту (реферат)

Российский Государственный Университет нефти и газа

Кафедра транспорта и хранения нефти и газа

Р Е Ф Е Р А Т

«Подготовка нефти и газа к транспорту»

Выполнил: студент

Принял: д.т.н., проф.

Лурье М.В.

г. Москва, 1998 г.

ПОДГОТОВКА НЕФТИ И ГАЗА К ТРАНСПОРТУ.

На начальном этапе разработки нефтяных месторождений, как правило, добыча нефти происходит из фонтанирующих скважин практически без примеси воды. Однако на каждом месторождении наступает такой период, когда из пласта вместе с нефтью поступает вода сначала в малых, а затем все в больших количествах. Примерно две трети всей нефти добывается в обводненном состоянии. Пластовые воды, поступающие из скважин различных месторождений, могут значительно отличаться по химическому и бактериологическому составу. При извлечении смеси нефти с пластовой водой образуется эмульсия, которую следует рассматривать как механическую смесь двух нерастворимых жидкостей, одна из которых распределяется в объеме другой в виде капель различных размеров. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспорта в связи с возрастающими объемами транспортируемой жидкости и увеличением ее вязкости.

Присутствие агрессивных водных растворов минеральных солей приводит к быстрому износу как нефтеперекачивающего, так и нефтеперерабатывающего оборудования. Наличие в нефти даже 0,1% воды приводит к интенсивному вспениванию ее в ректификационных колоннах нефтеперерабатывающих заводов, что нарушает технологические режимы переработки и, кроме того, загрязняет конденсационную аппаратуру.

Легкие фракции нефти (углеводородные газы от этана до пентана) являются ценным сырьем химической промышленности, из которого получаются такие продукты, как растворители, жидкие моторные топлива, спирты, синтетический каучук, удобрения, искусственное волокно и другие продукты органического синтеза, широко применяемые в промышленности. Поэтому необходимо стремиться к снижению потерь легких фракций из нефти и к сохранению всех углеводородов, извлекаемых из нефтеносного горизонта для последующей их переработки.

Современные комплексные нефтехимические комбинаты выпускают как различные высококачественные масла и топлива, так и новые виды химической продукции. Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. Если в прошлом на технологические установки нефтеперерабатывающих заводов шла нефть с содержанием минеральных солей 100—500 мг/л, то в настоящее время требуется нефть с более глубоким обессоливанием, а зачастую перед переработкой нефти приходится полностью удалять из нее соли.

Наличие в нефти механических примесей (породы пласта) вызывает абразивный износ трубопроводов, нефтеперекачивающего оборудования, затрудняет переработку нефти, образует отложения в холодильниках, печах и теплообменниках, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и быстрому выходу их из строя. Механические примеси способствуют образованию трудноразделимых эмульсий.

Присутствие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде приводит к усиленной коррозии металла оборудования и трубопроводов, увеличивает устойчивость эмульсии, затрудняет переработку нефти. Количество минеральных солей, растворенных в воде, отнесенное к единице ее объема, называется общей минерализацией.

При соответствующих условиях часть хлористого магния (MgCl) и хлористого кальция (CaCl), находящихся в пластовой воде, гидролизуется с образованием соляной кислоты. В результате разложения сернистых соединений при переработке нефти образуется сероводород, который в присутствии воды вызывает усиленную коррозию металла. Хлористый водород в растворе воды также разъедает металл. Особенно интенсивно идет коррозия при наличии в воде сероводорода и соляной кислоты. Требования к качеству нефти в некоторых случаях довольно жесткие: содержание солей не более 40 мг/л при наличии воды до 0,1%.

Эти и другие причины указывают на необходимость подготовки нефти к транспорту. Собственно подготовка нефти включает: обезвоживание и обессоливание нефти и полное или частичное ее разгазирование.

Природный газ, получаемый с промыслов, содержит посторонние примеси:

твердые частицы (песок и окалину), конденсат тяжелых углеводородов, водяные пары и часто сероводород и углекислый газ. Присутствие твердых частиц в газе приводит к быстрому износу соприкасающихся с газом деталей компрессоров. Твердые частицы засоряют и портят арматуру газопровода и контрольно-измерительные приборы; скапливаясь на отдельных участках газопровода, они сужают его поперечное сечение.

Жидкие частицы, оседая в пониженных участках трубопровода, также вызывают уменьшение площади его поперечного сечения. Они, кроме того, оказывают корродирующее действие на трубопровод, арматуру и приборы.

Влага в определенных условиях приводит к образованию гидратов, выпадающих в газопроводе в виде твердых кристаллов. Гидратные пробки могут полностью закупорить трубопровод.

Сероводород — весьма вредная примесь. В количествах, больших 0,01 мг на 1л воздуха рабочей зоны, он ядовит. При промышленном использовании газа содержащийся в нем сероводород отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции. В присутствии влаги сероводород вызывает сильную коррозию металлов.

Углекислый газ вреден главным образом тем, что он снижает теплоту сгорания газа.

Перед поступлением в магистральный газопровод газ должен быть осушен и очищен от вредных примесей. Кроме того, газ подвергают одоризации, то есть вводят в него компоненты, придающие ему резкий и неприятный запах. Одоризация позволяет более быстро обнаружить утечки газа.

Подготовка газа к транспорту проводится на специальных установках, находящихся на головных сооружениях газопровода.

ОБРАЗОВАНИЕ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

Для правильного выбора способа обезвоживания нефти (деэмульсации) необходимо знать механизм образования эмульсий и их свойства.

В пластовых условиях нефтяные эмульсии не образуются. Образование эмульсий уже начинается при движении нефти к устью скважины и продолжается при дальнейшем движении по промысловым коммуникациям, т.е. эмульсии образуются там, где происходит непрерывное перемешивание нефти и воды. Интенсивность образования эмульсий в скважине во многом зависит от способа добычи нефти, которая в свою очередь определяется характером месторождения, периодом его эксплуатации и физико-химическими свойствам самой нефти.

При фонтанном способе, который характерен для начального периода эксплуатации залежи нефти, происходит интенсивный отбор жидкости из скважины. Интенсивность перемешивания нефти с водой в подъемных трубах скважины увеличивается из-за выделения растворенных газов при снижении давления ниже давления насыщения, что приводит к образованию эмульсий уже на ранней стадии движения смеси нефти с водой.

При глубиннонасосной добыче нефти эмульгирование происходит в клапанных коробках, самих клапанах, в цилиндре насоса, в подъемных трубах при возвратно-поступательном движении насосных штанг. При использовании алектропогружных насосов перемешивание воды с нефтью происходит на рабочих колесах насоса, в подъемных трубах.

В компрессорных скважинах причины образования эмульсий те же, что и при фонтанной добыче. Особенно отрицательно влияет воздух, закачиваемый иногда вместо газа в скважину, который окисляет часть тяжелых углеводородов с образованием асфальто-смолистых веществ. Наличие солей нафтеновых кислот и асфальто-смолистых веществ при

ukrreferat.com

Подготовка нефти и газа к транспорту

Спорт Подготовка нефти и газа к транспорту

просмотров - 208

Использование цеолитов в нефтяной и газовой промышленности

На начальном этапе разработки нефтяных месторождений, как правило, добыча нефти происходит из фонтанирующих скважин практически без примеси воды. При этом на каждом месторождении наступает такой период, когда из пласта вместе с нефтью поступает вода сначала в малых, а затем всœе в больших количествах. Примерно две трети всœей нефти добывается в обводненном состоянии. Пластовые воды, поступающие из скважин различных месторождений, могут значительно отличаться по химическому и бактериологическому составу.

При извлечении смеси нефти с пластовой водой образуется эмульсия, которую следует рассматривать как механическую смесь двух нерастворимых жидкостей, одна из которых распределяется в объеме другой в виде капель различных размеров. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспорта в связи с возрастающими объемами транспортируемой жидкости и увеличением ее вязкости.

Эму́льсия (новолат. emulsio, от лат. emulgeo – дою, выдаиваю) – дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой

Диспергирование (от лат. dispergo – рассеиваю, рассыпаю), тонкое измельчение твёрдых тел и жидкостей в окружающей среде, приводящее к образованию дисперсных систем; порошков, суспензий, эмульсий.

В скважинœе нефть соприкасается с пластовыми водами

а б

Пластовая или загрязненная вода до и после сепарации:

а – эмульсия нефти и воды; б – разрушенная эмульсия

Стабилизированная эмульсия в состоянии «запирания»

Водонефтяная эмульсия

1 2

1 – Водонефтяная эмульсия, получаемая в механических смесителях, содержит включение воды размером до 100 мкм

2 – После обработки в кавитационном аппарате размер капель воды в нефти не превышает 20 мкм

Гидравлический кавитационный смеситель на нефтепроводе установки обессоливания АО «КаспийНефтьТМЕ», Казахстан

Кавита́ция (от лат. cavitas – пустота) – образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну.

Присутствие агрессивных водных растворов минœеральных солей приводит к быстрому износу как нефтеперекачивающего, так и нефтеперерабатывающего оборудования. Наличие в нефти даже 0,1 % воды приводит к интенсивному вспениванию ее в ректификационных колоннах нефтеперерабатывающих заводов, что нарушает технологические режимы переработки и, кроме того, загрязняет конденсационную аппаратуру.

Легкие фракции нефти (углеводородные газы от этана до пентана) являются ценным сырьем химической промышленности, из которого получаются такие продукты, как растворители, жидкие моторные топлива, спирты, синтетический каучук, удобрения, искусственное волокно и другие продукты органического синтеза, широко применяемые в промышленности. По этой причине крайне важно стремиться к снижению потерь легких фракций из нефти и к сохранению всœех углеводородов, извлекаемых из нефтеносного горизонта для последующей их переработки.

Современные комплексные нефтехимические комбинаты выпускают как различные высококачественные масла и топлива, так и новые виды химической продукции. Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. В случае если в прошлом на технологические установки нефтеперерабатывающих заводов шла нефть с содержанием минœеральных солей

100 – 500 мг/л, то в настоящее время требуется нефть с более глубоким обессоливанием, а зачастую перед переработкой нефти приходится полностью удалять из нее соли.

Наличие в нефти механических примесей (породы пласта) вызывает абразивный износ трубопроводов, нефтеперекачивающего оборудования, затрудняет переработку нефти, образует отложения в холодильниках, печах и теплообменниках, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и быстрому выходу их из строя. Механические примеси способствуют образованию трудноразделимых эмульсий.

Присутствие минœеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде приводит к усиленной коррозии металла оборудования и трубопроводов, увеличивает устойчивость эмульсии, затрудняет переработку нефти. Количество минœеральных солей, растворенных в воде, отнесенное к единице ее объема, принято называть общей минœерализацией.

При соответствующих условиях часть хлористого магния (MgCl2) и хлористого кальция (CaCl2), находящихся в пластовой воде, гидролизуется с образованием соляной кислоты. В результате разложения сернистых соединœений при переработке нефти образуется сероводород, который в присутствии воды вызывает усиленную коррозию металла. Хлористый водород в растворе воды также разъедает металл. Особенно интенсивно идет коррозия при наличии в воде сероводорода и соляной кислоты. Требования к качеству нефти в некоторых случаях довольно жесткие: содержание солей не более 40 мг/л при наличии воды до 0,1 %.

Эти и другие причины указывают на крайне важность подготовки нефти к транспорту. Собственно подготовка нефти включает: обезвоживание и обессоливание нефти и полное или частичное ее разгазирование.

Природный газ, получаемый с промыслов, содержит посторонние примеси: твердые частицы (песок и окалину), конденсат тяжелых углеводородов, водяные пары и часто сероводород и углекислый газ. Присутствие твердых частиц в газе приводит к быстрому износу соприкасающихся с газом деталей компрессоров. Твердые частицы засоряют и портят арматуру газопровода и контрольно-измерительные приборы; скапливаясь на отдельных участках газопровода, они сужают его поперечное сечение.

Жидкие частицы, осœедая в пониженных участках трубопровода, также вызывают уменьшение площади его поперечного сечения. Οʜᴎ, кроме того, оказывают корродирующее действие на трубопровод, арматуру и приборы.

Влага в определœенных условиях приводит к образованию гидратов, выпадающих в газопроводе в виде твердых кристаллов. Гидратные пробки могут полностью закупорить трубопровод.

Сероводород – весьма вредная примесь. В количествах, больших 0,01 мг на 1л воздуха рабочей зоны, он ядовит. При промышленном использовании газа содержащийся в нем сероводород отрицательно сказывается на качестве выпускаемой продукции. В присутствии влаги сероводород вызывает сильную коррозию металлов.

Углекислый газ вреден главным образом тем, что он снижает теплоту сгорания газа.

Перед поступлением в магистральный газопровод газ должен быть осушен и очищен от вредных примесей. Вместе с тем, газ подвергают одоризации, то есть вводят в него компоненты, придающие ему резкий и неприятный запах.

Одоризация позволяет более быстро обнаружить утечки газа.

Подготовка газа к транспорту проводится на специальных установках, находящихся на головных сооружениях газопровода.

Читайте также

  • - Подготовка нефти и газа к транспорту

    Использование цеолитов в нефтяной и газовой промышленности На начальном этапе разработки нефтяных месторождений, как правило, добыча нефти происходит из фонтанирующих скважин практически без примеси воды. Однако на каждом месторождении наступает такой период,... [читать подробенее]

  • - Лекция 9 - Сбор и подготовка нефти и газа к транспорту

    Термины Билинейное преобразование, абсолютная псевдочастота, неминимально фазовое звено, w-плоскость. Контрольные вопросы 1. Представьте функциональную схему цифровой САУ. 2. Представьте структурную схему цифровой САУ во временной области. 3. Что такое... [читать подробенее]

  • - Лекция 9 - Сбор и подготовка нефти и газа к транспорту

    Термины Билинейное преобразование, абсолютная псевдочастота, неминимально фазовое звено, w-плоскость. Контрольные вопросы 1. Представьте функциональную схему цифровой САУ. 2. Представьте структурную схему цифровой САУ во временной области. 3. Что такое... [читать подробенее]

  • oplib.ru