СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ ПО ПОДГОТОВКЕ И СТАБИЛИЗАЦИИ НЕФТИ НА ПРОМЫСЛАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОЦИКЛОНОВ

АННОТАЦИЯ

Материалы статьи посвящены использованию мультигидроциклонов в технологической цепи подготовки и стабилизации нефти, в том числе с кислыми компонентами. Для уменьшения металлоемкости в процессах подготовки и стабилизации нефти, авторы предлагают и обосновывают необходимость внедрения мультигидроциклонов в технологическую схему на промысле. Это существенно снизить как капитальные затраты, так и эксплуатационные и затраты.

ABSTRACT

The article Is devoted to the use of multihydrocyclones in the technological chain of oil preparation and stabilization, including those with acidic components. To reduce the metal content in the processes of oil preparation and stabilization, the authors suggest and justify the need to introduce multihydrocyclones into the technological scheme in the field. This significantly reduces both capital and operating costs.

Ключевые слова: Сепарация, гидроциклон, стабилизация, нефть, подготовка, обезвоживание, дегазация.

Keywords: Separation, hydrocyclone, stabilization, oil, preparation, dewatering, degassing.

Введение

Для перекачки нефти с промысла, необходимо подготовить (обезвоживание, дегазация) и стабилизировать нефть. Поэтому все рационализаторские предложения, направленные на улучшение технологического процесса подготовки и стабилизации нефти, являются актуальной задачей. Подготовка и стабилизация нефти на промысле (на установке) с минимальными капитальными затратами- это означает:

1. Удаление балластных пластовых вод из нефти и ее повторное использование для поддержания пластового давления;
2. Максимальное удаление из состава нефти легких растворенных углеводородов (C₁-C₄) (с минимальным содержанием капельной жидкости нефти и пластовой воды), без потерь пентановой фракции и углеводородов выше. Наличие растворенных легких углеводородов (C₁-C₄) в нефти является нежелательным, так как в низинах местности в магистральном трубопроводе может образоваться газовые пробки, следствием чего может быть разрыв сплошности потока нефти в трубопроводе и пульсирующем режиме в трубопроводе.

Классическим вариантом подготовки и стабилизации нефти является четырехступенчатая сепарация (для удаления пластовой воды до содержания пластовой воды в нефти не выше 3%) и на 4-ой ступени происходит стабилизация нефти при температуре (70-80) ⁰С. Потом стабилизированная нефть направляют на электродегидрирование и обессоливание (промывкой деминерализованной водой) нефти до содержания воды не выше 1% и концентрацией солей не выше 100мкг.

В классическом варианте подготовка нефти происходит ступенчато со снижением давления и сбросом пластовой воды, и дегазацией легких углеводородов. Для стабилизации нефти с кислыми компонентами применяют ректификационные колонны, после ступенчатой сепарации и обессоливания нефти. Недостатки данной многоступенчатой схемы подготовки и стабилизации нефти – это очень большая металлоемкость, большое количество аппаратов (сепараторов, теплообменников, ректификационные колонны, подогреватели -печи) со всей оснасткой (клапана регулирования уровня, давления, датчики уровня, давления, арматура на входе, на выходе нефти, воды, газа, стекла Клингера, ППК и пр.

Предлагаемое решение.

Наиболее перспективным предложением для обезвоживания и дегазации пластового флюида является внедрение мультигидроциклонов (пакет гидроциклонов- 80 шт. с D=32мм) в технологическую схему подготовки и стабилизации нефти (рисунок 2). Нестабильную газожидкостную смесь под давлением 60 атм. (или 40атм.). тангенциально подают в гидроциклоны 2 с температурой 60 ⁰С. В низ гидроциклонов попадает жидкостная смесь (нефть + пластовая вода), а с верха гидроциклонов выходит газ с следами жидкости, которые отбиваются в газовом сепараторе 3.

В сепараторе V-01 происходит разделение жидкости на нефть и пластовую воду. Под давлением в сепараторе V-01 нефть направляется на следующую ступень сепарации через пакет гидроциклонов 5, где снова происходит разделение: легкая фаза (газ с капельной жидкостью) уходит через верх в газовый сепаратор, а вниз гидроциклонов уходит нефть с небольшим содержанием пластовой воды (не более 2%), которая поступает в сепаратор-стабилизатор V-02.

Рисунок 1. Общий вид гидроциклона

 Рисунок 2. Предлагаемая технологическая схема подготовки и стабилизации нефти на промыслах

где: 1, 4, 6-теплообменник; 2, 5- пакет гидроциклонов; 3, 7- газовый сепаратор; V-01 – трехфазный сепаратор нефти; V-02 – двухфазный сепаратор – стабилизатор

Заключение

Анализ полученных данных при проведении исследований на пилотной- лабораторной установке по подготовке и стабилизации нефти показали, что предложенная технологическая схема с конструктивными особенностями является наиболее перспективной на ближайшие десятилетия при существенном снижении металлоемкости установки подготовки и стабилизации нефти.

Список литературы:

1. З. М. Арабова, М. Ш. Арабов, Е. М. Прохоров, П. А. Саадати. Проблемы и пути снижения антропогенного воздействия на воды мирового океана. Вестник АГТУ, DOI: 10.24143/2073-1574-2019-3-41-47. УДК 528.47. 2019. С. 41-47;
2. Арабов М.Ш., Арабова З.М. «Нефть и экосистема каспийского моря». Нефтегазовое дело. Сетевое издание. УДК 553.98.04. 2019. С. 25-32;
3. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа
4. Мишин В.М. Переработка природного газа и конденсата
5. Николаев В.В., Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. Изд. “Недра” 1998