fond

Проект 50.

Снижение энергозатрат при нефтеводоподготовке.

Хавкин А.Я.

За последние годы многие российские месторождения вступили в позднюю стадию разработки, которая характеризуется значительной обводненностью добываемой продукции. В результате на промысловых объектах возникают серьезные технологические проблемы, связанные с необходимостью обработки большого количества попутно извлекаемой воды, излишней металлоемкостью установок подготовки нефти. Кроме затрат непосредственно на нефтепромысле, большие объемы попутно извлекаемой воды при транспортировке обуславливают коррозионное разрушение систем нефтесбора и экологические проблемы из-за аварийности трубопроводов. Обычно разрушение водонефтяной эмульсии производится добавкой деэмульгаторов с подогревом этой смеси. Качество подготовки нефти определяется долей воды в нефти, которая по требованиям к 1 группе качества товарной нефти должна не превышать 1%.

Основным направлением улучшения показателей процесса является разрушение бронирующих оболочек (РБО) водонефтяной эмульсии, приводящее к изменению дисперсного состояния водонефтяной смеси, более активному действию деэмульгатора и разделению эмульсии на нефть и воду. Для решения данного вопроса были разработаны гидродинамические диспергаторы водонефтяной смеси, изменяющие устойчивость бронирующих электрических оболочек [1, 2].

Эффективность работы установки оценивалась по количеству воды в нефти на выходе из сепаратора. На рис. 1 и 2 показаны результаты работы узла РБО. Зависимости доли воды в нефти В на входе в установку (рис. 1, линия 1) и на выходе, показывают, что узел РБО позволяет снизить долю воды в нефти на выходе из установки до 1% (рис. 1, линия 2).

Как видно из рис. 2, при отключении узла РБО количество остаточной воды опускалось ниже 1% только при температуре выше 50ОС (линия 3). При введении в работу узла РБО обводненность выходящей продукции не превышала 0,4% при значительно более низких температурах (линия 1) – при работающем узле РБО и регламентированном расходе деэмульгатора 75г/т температура процесса может быть снижена на 10-15ОC (относительно 50ОC) при сохранении качества подготовки нефти (доле воды в нефти менее 1%).

Сравнение кривых 1 и 2 на рис. 2 характеризует эффективность установки при изменении удельного расхода деэмульгатора и постоянно работающем узле РБО – даже при уменьшении удельного расхода деэмульгатора более чем в 2 раза (до 35г/т), обводненность подготовленной продукции соответствует требованиям к 1 группе качества товарной нефти (рис. 2, линия 2).

Приведенные исследования показывают, что использование гидродинамических эффектов в процессах водонефтеподготовки для разрушения бронирующих оболочек в эмульсиях, позволяет обеспечить качественную подготовку продукции, снизить удельный расход деэмульгатора и температуру процесса.

Отметим, что только снижение температуры процесса нефтеподготовки на 10-15ОC при сохранении качества подготовки нефти (доле воды в нефти менее 1%) в целом по России при добыче около 3 млрд. м3 жидкости (нефть+вода) даст значительный экономический и энергетический эффект.

Также разработанные устройства могут быть применены для очистки воды от углеводородных примесей [2, 3].

Литература

1. Регулирование дисперсного состояния водонефтяной смеси при подготовке нефти / Сорокин А.В., Смирнов В.А., Хавкин А.Я., Ушаков В.В. // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1997, № 9, с.41-43.

2. Хавкин А.Я. Наноявления и нанотехнологии в добыче нефти и газа / под ред. член-корр. РАН Г.К.Сафаралиева // М., ИИКИ, 2010, 692с.

3. Сорокин А.В., Хавкин А.Я. Возможности повышения качества очистки нефтесодержащих сточных вод за счет гидродинамических эффектов // Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов. Международная конференция в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 10-11 декабря 2001г., Тезисы докладов, М., Издательский дом «Ноосфера», 2001, с.70.