CC BY
20ТРАНСПОРТ, ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА
УДК 622.276.8:665.622.43
Я.Г. Минхаеров, начальник отдела ППС Инженерного центра, ОАО «Татнефть», e-mail: minhaerov@tatneft.ru;
Р.Т. Багаманшин, вед. инженер отдела ИППНГВ, институт «ТатНИПИнефть»; А.С. Гаязов, ведущий инженер отдела ППС
Инженерного центра, ОАО «Татнефть»; В.А. Любимов, инженер отдела ППС Инженерного центра, ОАО «Татнефть»
подготовка нефти без предварительного нагрева методом промывки сточной водой
начиная с 2007 г. всю добываемую нефть ОАО «Татнефть» реализует по 1-й группе качества согласно ГОСТ Р 51858-2002. Поиск и внедрение энергоэффективных технологий обезвоживания и обессоливания нефти являются наиболее перспективными направлениями в данной области. В статье описана технология, позволяющая интенсифицировать отделение пластовой воды при «холодном отстое» на тех УПСВ, где предварительный сброс воды осуществляется за счет нагрева нефти. Это позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты на подготовку нефти благодаря сокращению объема потребляемого топлива.
Ключевые слова: подготовка нефти без нагрева, установка предварительного сброса воды (УПСВ), обезвоживание нефти, разрушение водонефтяных эмульсий, промывка нефти сточной водой.
Продукция нефтяных скважин ОАО «Татнефть», как правило, характеризуется высокой обводненностью. Перед обезвоживанием и обессоливанием с применением тепло-и электрохимических методов такие водонефтяные эмульсии подвергаются предварительному обезвоживанию, так называемому «холодному отстою». При этом обводненность эмульсии в зависимости от ее физико-химических свойств и условий отстаивания достигает в основном только 3-5%. Такое количество балластной воды на последующих стадиях подго-
товки нефти создает дополнительную нагрузку на печи нагрева водонефтяной эмульсии, отстойники и электродегидра-торы (ЭДГ). Соответственно, повышаются эксплуатационные затраты и растет себестоимость подготовки нефти. Начиная с 2007 г. всю добываемую нефть ОАО «Татнефть» реализует по 1-й группе качества ГОСТ 31378-2009, согласно которому содержание воды в товарной нефти нормируется до 0,5%, а содержание хлористых солей - до 100 мг/дм3. Поиск и внедрение энергоэффективных технологий обезвоживания
и обессоливания нефти являются наиболее приоритетными направлениями в данной области.
ТЕХНОЛОГИЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ МЕТОДОМ ПРОМЫВКИ СТОЧНОЙ ВОДОЙ НА УПСВ
Для повышения качества обезвоживания и обессоливания нефти на установках подготовки нефти (УПН) с минимальными энергетическими затратами авторами данной статьи был предложен метод промывки нефти сточной водой
Рис. 1. Технология обезвоживания и обессоливания водонефтяной эмульсии методом промывки сточной водой
74
№ 11 ноябрь 2014 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
OIL AND GAS TRANSPORTATION, STORAGE AND PROCESSING
ДНС, ГЗУ и скважины: поступление сырья
-...................."i-....................!.......................
УПСВ
концевой делитель фаз: отстаивание и сброс свободной пластовой воды на очистные сооружения_
сепараторы: сепарация попутного нефтяного газа
блок отстойников: отстаивание и сброс эмульгированной пластовой воды на очистные сооружения
I
буферный резервуар: хранение нефти, дренаж подтоварной воды_
Рис. 2. Принципиальная технологическая схема УПСВ
подача сточной воды
[1, 2], который заключается в подаче сточной воды в нефть через дисперга-тор на линии входа ступени горячего обезвоживания (рис. 1). Диспергированная промывочная сточная вода, коалесцируя с присутствующими в нефти глобулами эмульгированной воды, вызывает их укрупнение. Разделение фаз нефти и воды в отстойном аппарате в результате укрупнения глобул происходит гораздо интенсивнее, так как размер осаждаемых частиц в значительной степени влияет на скорость их осаждения. Положительные результаты от внедрения данной технологии явились основанием для следующего этапа повышения ее эффективности. С целью сокращения затрат на подготовку нефти, в частности на нагрев перед стадией глубокого обезвоживания, были проведены испытания технологии в условиях отстаивания без предварительного нагрева, в том числе и в зимний период. Объектом для эксперимента была выбрана УПСВ НГДУ «Джалильнефть», на которой отсутствует блок нагрева неф-
ти. Сырьем УПСВ является обводненная более чем на 70% продукция скважин Ромашкинского месторождения объемом 5000 м3/сут. Технологическая схема установки (рис. 2) без применения метода промывки нефти сточной водой позволяла снижать обводненность поступающей водонефтяной эмульсии до 5%. При этом для интенсификации последующего осаждения оставшейся эмульгированной воды на термохими-
ческой установке (ТХУ) сохранялась необходимость подачи в откачиваемую нефть деэмульгатора Интекс-720 с дозировкой 5 г/т.
В течение года на УПСВ производилась подача сточной воды в количестве 5% к объему подготавливаемой нефти. Результаты проведенных испытаний представлены на диаграмме (рис. 3). Обводненность нефти на выходе УПСВ после внедрения технологии промывки
ВНИМАНИЕ!
Открыта подписка на журналы «ТЕРРИТОРИЯ «НЕФТЕГАЗ» и «КОРРОЗИЯ «ТЕРРИТОРИИ «НЕФТЕГАЗ»! Журналы можно получать в России и в любой стране мира. Подписка оформляется с любого месяца!
Оформить подписку Вы всегда можете:
• в редакции - по адресу 119501 Москва,
а/я 891, издательство «Камелот Паблишинг», редакция журнала «Территория «НЕФТЕГАЗ», тел. +7 (495) 276 0973, e-mail: info@neftegas.info
• по каталогу Роспечати - подписной индекс 36129
СТОИМОСТЬ ПОДПИСКИ по России: для стран СНГ:
1 номер любого журнала...........1400 рублей.......1800 рублей
б номеров ТНГ.......................8400 рублей......10800 рублей
12 номеров ТНГ.....................16800 рублей.......21600 рублей
15 номеров (ТНГ+3 Коррозия).....21000 рублей......27000 рублей
ТРАНСПОРТ, ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА
Обводненность нефти, %
2 3 4 5 6
8
® до внедрения (зима)
■ до внедрения (лето)
■ после внедрения (зима) 1 после внедрения (лето)
Рис. 3. Изменение обводненности нефти, откачиваемой с УПСВ
г? 12
УПСВ
Рш1.В= 1,146
слабо- и маломинерализованные среднеминерализованные высокоминерализованные воды рассольные минеральные воды крепко-рассольные воды
ооооооооооооооооооооо
O-Hnm^-vl^DbMOiO-HNW^-W^Ot^ooOvO ОООООООООО'—i^H^Hi—i^H^Hi—i ^ч .—i .—i CS
Рис. 4. Распределение плотности попутно добываемой пластовой воды НГДУ «Джалильнефть»
сточной водой снизилась до значений, соответствующих требованиям ГОСТ для товарной нефти 1-й группы качества. Снижение температуры сырья в зимнее время до 4-7 °С практически не повлияло на получаемый эффект. Подача де-
эмульгатора на УПСВ была полностью прекращена.
Стоит отметить, что с помощью описанной технологии не удалось снизить концентрацию хлористых солей в откачиваемой с УПСВ нефти ниже
100 мл/дм3. Особенностями пластовой воды, поступающей на установку, являются высокие значения плотности и минерализации (рис. 4). Чтобы снизить концентрацию хлористых солей в данной нефти до 100 мг/дм3 без применения пресной воды, необходимо снизить ее обводненность ниже 0,06%. В настоящее время такая степень обезвоживания в ОАО «Татнефть» обеспечивается в основном посредством нагрева нефти на УПН. Достигаемые показатели качества нефти после УПСВ позволяют направлять ее непосредственно на прием сырьевого насоса ТХУ, минуя ступени предварительного обезвоживания.
вывод
Согласно полученным результатам, наиболее перспективным применением технологии промывки нефти сточной водой является интенсификация отделения пластовой воды при «холодном отстое» на тех УПСВ, где предварительный сброс воды осуществляется за счет нагрева. Это позволит значительно сократить эксплуатационные затраты на подготовку нефти за счет сокращения объема потребляемого топлива, особенно в зимний период.
Литература:
1. Патент РФ № 2256790. Способ обессоливания нефти / Н.Г. Ибрагимов, Р.Г. Заббаров, Я.Г. Минхаеров, Р.Т. Багаманшин; заявитель и патентообладатель - ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина. - № 2004123076/03; заявл. 28.07.2004; опубл. 20.07.2005.
2. Патент РФ № 2260690. Способ обезвоживания нефти / Н.Г. Ибрагимов, Р.Г. Заббаров, Я.Г. Минхаеров, Р.Т. Багаманшин; заявитель и патентообладатель - ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина. - № 2004132551/03; заявл. 10.11.2004; опубл. 20.09.2005.
UDC 622.276.8:665.622.43
Ya.G. Minkhayerov, Head of the Process Facilities Department of the Engineering Center, Tatneft JSC, e-mail: minhaerov@tatneft.ru; R.T. Bagamanshin, Lead Engineer of the Oil, Gas and Water Research and Treatment Department, TatNIPIneft; A.S. Gayazov, Lead Engineer of the Process Facilities Department of the Engineering Center, Tatneft JSC; V.A. Lyubimov, Engineer of the Process Facilities Department of the Engineering Center, Tatneft JSC
Oil treatment without preliminary heating using the sewage water washing method
Since 2007 all oil extracted has been sold by Tatneft JSC in accordance with the quality group 1 according to GOST R 51858-2002. Search and implementation of energy efficient technologies of oil dehydration and desalting are the most prospective directions in this area. The article describes the technology that allows for intensifying separation of oil-field water during «cold settling» on preliminary water removal units where preliminary water discharge is carried out by oil heating. It enables to significantly reduce operational costs of oil treatment by reducing the volume of fuel being consumed.
Keywords: oil treatment without heating, preliminary water removal unit (PWRU), oil dehydration, destruction of oil-water emulsions, oil washing with sewage water.
References:
1. RF patent No. 2256790. Sposob obessolivaniya nefti (Oil desalting method) / N.G. Ibragimov, R.G. Zabbarov, Ya.G. Minkhayerov, R.T. Bagamanshin; applicant and patent holder - Shashin Tatneft JSC. - No. 2004123076/03; applied on 28.07.2004; published on 20.07.2005.
2. RF patent No. 2260690. Sposob obezvozhivaniya nefti (Oil dehydration method) / N.G. Ibragimov, R.G. Zabbarov, Ya.G. Minkhayerov, R.T. Bagamanshin; applicant and patent holder - Shashin Tatneft JSC. - No. 2004132551/03; applied on 10.11.2004; published on. 20.09.2005.
76
№ 11 ноябрь 2014 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
