Файл: Тронов В.П. Обезвоживание и обессоливание нефти из опыта работы об-ния Татнефть.pdf

промыслах, а не наоборот, как это имело место до не­ давнего времени. Поэтому обессоливание нефти в трубо­ проводах должно найти более широкое применение. Исключительная эффективность процесса, предельно низкая себестоимость и возможность в несколько раз снизить расход пресной промывочной воды обусловлива­ ют перспективность этого метода и объясняют повсеме­ стно проявляемый к нему интерес.

Образование водных подушек. Возникновение водных подушек в застойных зонах магистральных трубопрово­ дов может иметь несколько последствий: усиление кор­ розии трубопровода в местах их образования, снижение производительности и т. д. Обычно образование этих по­ душек совершенно неправильно связывают с активным использованием магистрального трубопровода в техноло­ гических целях и, в частности, с введением в него реа­ гента-деэмульгатора.

В действительности появление водных подушек свя­ зано с обезвоживанием нефти на промысловых установ­ ках и автоматическим продолжением этого процесса уже непосредственно в трубопроводах. Причем накопление воды в застойных зонах кроме гидродинамических при­ чин обусловлено и высоким значением поверхностного натяжения на границе раздела фаз «нефть—вода», что, в свою очередь, объясняется недостаточным содержанием реагента в водной или нефтяной фазах. Известно, что критический размер капель dKp, которые могут суще­ ствовать при данном гидродинамическом режиме, про­ порционален корню квадратному из значения поверхно­

больше размеры капель и больше шансов на их выпаде­

на каплях и самое главное — прочнее пленка природных

снижается, а прочность бронирующих оболочек на кап­ лях пластовой воды уменьшается. С уменьшением о про­ является тенденция к дроблению капель и улучшению условий для их транспортирования потоком. Полностью разрушается пленка асфальтово-смолистых веществ и

138

парафина на границе раздела фаз «нефть — вода» вод­ ной подушки и движущегося потока нефти. Появляются условия для эмульгирования и выноса накопившейся в подушке воды. В самом деле, работа потока нефти п, зат­ рачиваемая на эмульгирование воды, входящей в состав подушки, прямо пропорциональна значению натяжения на границе раздела фаз «нефть — вода», т. е. «~о.

Снижение значения о, например в 5 раз, означает, что при всех прочих равных условиях, на эмульгирование входящей в состав подушки воды будет затрачено в 5 раз меньше энергии, т. е. процесс произойдет быстрее и эффективнее.

Следовательно, введение реагента в достаточном ко­ личестве способствует не возникновению, а ликвидации водных пробок и выносу их потоком, пропускная способ­ ность трубопровода не снижается, а повышается, а так­ же обеспечивается его очистка.

Именно это и имело место при проведении Горьков­ ского и Рязанского исследований по вовлечению магист­ ральных трубопроводов в технологический цикл подго­ товки нефти.

Приход на Горьковский НПЗ водных пробок свиде­ тельствовал о начале процесса эффективной очистки трубопровода от образовавшихся в нем скоплений воды и парафина. Отсюда следует, что систематическая подача реагента в трубопроводы может только повысить ста­ бильность их работы и выравнить качество нефти в про­ цессе ее транспортирования. Следовательно, введение в

трубопроводы реагентов-деэмульгаторов оказывается весьма благоприятным и с этой точки зрения.

Транспортирование балласта с нефтью неэкономично в любом случае. Однако совмещение его с деэмульсаци-

марными затратами на эти же процессы после перекачки, плюс расходы по транспортированию балласта.

Так, например, обессоливание нефти на промыслах Татарии даже методами трубной деэмульсации будет стоить 5—6 коп. После этого обессоленная нефть (содер­ жание солей 40 мг/л, воды—0,1%) может быть транс­ портирована на НПЗ, где и будет обессолена до 5—

1Э9

7 мг/л. Вместе с тем глубокое обессоливание нефти на НПЗ может быть достигнуто и при поступлении на завод нефти с содержанием балласта до 2% (в расчетах при­ мем 0,7%) при условии использования в технологических целях магистрального трубопровода, что достигается введением на головных его участках реагента из расчета 20 г/г. Стоимость затраченного при этом реагента соста­ вит 1,1 коп. Перекачка балласта в виде 0,7% воды и со­ лей на 1000 км — около 1,5 коп., прочие расходы (пода­ ча реагента, амортизация оборудования и пр.) составят около 1 коп. [43]. Суммарные затраты в этом случае не превысят 3,6 коп., что почти в 2 раза ниже, чем при обес­ соливании нефти на промыслах самым экономичным способом. При попытках добиться этой же цели на типо­ вых установках затраты возрастут в 5—7 раз.

На основании вышеизложенного следует, что исполь­ зование магистральных трубопроводов может и Должно найти самое широкое применение в практике подготов­ ки нефти и решения такой важной народнохозяйственной проблемы, как глубокое обессоливание нефти на НПЗ.

Технологических трудностей для этого нет. Основные и очень серьезные препятствия на этом пути — психоло­ гические барьеры, несовершенная система оплаты за по­ ставку нефти улучшенного качества и ряд пока еще не­ решенных организационных вопросов.

Г л а в а VII

ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ ЗА РУБЕЖОМ

Подготовка нефти на промыслах

На технологию деэмульсации нефти и аппаратурное оформление установок подготовки нефти за рубежом, кроме сложившихся там представлений об оптимальных условиях разрушения эмульсии, значительное влияние оказывают и другие причины, вытекающие из природных условий и капиталистического способа производства.

Влияние этих факторов наиболее наглядно видно на примере США, занимающих ведущее место по добыче нефти в капиталистическом мире.

В ряде стран технология подготовки нефти на про­ мыслах представляет определенный интерес, в связи с

140

чем в разделе рассмотрены соответствующие примеры по некоторым из них.

США. Нефть и газ в США добываются в 32 штатах из пятидесяти. Годовая добыча за последний период — 470 млн. т, около 70% нуждается в деэмульсадии. Основ­ ными нефтегазоносными провинциями являются: Запад­ ное побережье, район Скалистых гор, Мидконтинент, по­ бережье Мексиканского залива, Мичиганская, Иллинойская и Аппалаческая провинции.

Ни одна страна в мире не имеет такого большого ко­ личества эксплуатируемых нефтяных месторождений и такого большого количества действующих скважин, как в США. В настоящее время в США эксплуатируется свыше 10 тыс. месторождений, многие из которых имеют всего 1—2 скважины. На крупных месторождениях, та­ ких, как Восточный Техас, число скважин достигает 30000. Фонд действующих скважин на всех месторожде­ ниях превысил 600000. Всего же с начала развития неф­ тяной промышленности Америки в эксплуатации пере­ бывало около 13 тыс. нефтяных месторождений [32, 40].

К«крупным» месторождениям в США относят такие,, годовая добыча на которых составляет не менее 0,5 млн.

тв год. В штате Техас нефти добывается не менее 1,75 млн. т в год.

К«гигантским» месторождениям относятся те из них,

суммарная накопленная добыча на которых достигла 15,9 млн. м3 [32]. Почти все крупные месторождения США находятся в последней стадии разработки.

Из 13000 месторождении только одна тысяча имеет суточный дебит более 135 г (годовая добыча около 0,5 млн. т), в том числе месторождений с начальными запа­ сами порядка 13,5 млн. токоло 250, а с запасами более 100 млн. т— всего 12. Лишь одно месторождение имело начальные запасы 500 млн. г. Тысяча месторождений имела запасы более 1,3 млн. т, все остальные имеют за­ пасы нефти порядка 100—200 тыс. т. Данные о лучших месторождениях США приведены в табл. 28.

Таким образом, характерной особенностью нефтяной промышленности США является разработка громадного количества малодебитных месторождений, которые в других районах мира обычно относят к непромышлен­ ным. Средний дебит на одну скважину в США, учитывая систему ограничения добычи, достигает 2 т/сут. Уже од-

141?

Т а б л и ц а 28

но это обстоятельство предопределяет тот факт, что в США при обустройстве нефтяных промыслов широкое применение нашло малообъемное оборудование низкой производительности, например, деэмульсаторы-подогре­ ватели производительностью от 8 до нескольких десятков тонн нефти в сутки. Разработка и без того небольших месторождений, раздробленных на большое количество участков, приобретенных с аукциона множеством фирм и частных лиц, ведется бессистемно, хищнически. В неф­ тяной промышленности США в настоящее время насчи­ тывается свыше 600 тыс. мелких частных собственников. Некоторые из них владеют земельными участками раз­ мерами 40 мг [40]. Общее количество предприятий, зани­ мающихся только добычей нефти, достигает 6,6 тыс.

342