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

тируемой по этому трубопроводу, составляла 18—27%. Исследования велись при температуре 4—5° С. В итоге было установлено, что подача реагента в трубопровод позволила снизить вязкость эмульсии в 3 раза, а содер­ жание воды в нефти до 14%.

Годом позже — в 1961 г. [33] институт Гипровостокнефть провел аналогичные исследования на Покровском месторождении с применением НЧК, ОП-Ю и СНС. При этом также было достигнуто снижение гидравлических сопротивлений. В 1962—1963 гг. В. X. Латыповым и Я. М. Каганом была осуществлена опытная закачка дисолвана в один из сборных коллекторов Шкаповского месторождения [37]. Таким образом был восстановлен самотечный сбор нефти со скважин, обводненность про­ дукции которых достигла 35%.

В результате исследований авторы [37] пришли к зак­ лючению, что, кроме эффекта снижения вязкости, закач­ ка поверхностно-активных веществ (ПАВ) в головные участки трубопроводов обеспечивает необходимые усло­ вия для деэмульсации нефти. На промыслах это поз­ воляет проводить подготовку нефти без дополнительных затрат на реагенты или даст возможность значительно снизить общий их расход. Оценивая позже [33] результа­ ты этой своей работы, авторы подтверждают, что в тот период еще не рассматривали внутритрубопроводную деэмульсацию в отрыве от установок подготовки нефти, хотя были очень близки к ее определению как самостоя­ тельного метода. Таким образом, и в этот период уста­ новки еще заслоняли горизонт, и возможность развития трубной деэмульсации как направления осмыслена не была.

В работах М. 3. Мавлютовой [44, 45], посвященных совершенствованию технологии подготовки нефти на дей­ ствующих установках и оценке условий наиболее полно­ го использования реагентов-деэмульгаторов, возможнос­ тям, связанным с разрушением эмульсии в трубопрово­ дах, в конечном счете была дана отрицательная оценка. Автор, сначала [45] поддерживая точку зрения Г. Б. Ши, правильно отмечает, что при термохимическом способе обезвоживания большую роль играют такие факторы, как интенсивность и длительность контактирования эмульсии с деэмульгатором. Поэтому для более эффек­ тивного использования деэмульгатора (не для измене­

18

ния конструкции отстойной аппаратуры или технологи­ ческой подготовки нефти) в работе рекомендуется устанавливать специальные смесители и по возможности удлинять путь от точки ввода реагента до отстойной аппаратуры. •

сии от точки ввода реагента до выхода из последней секции теплообменников некоторая часть воды в зависи­ мости от дозировки реагента и температуры нагрева нефти успевает выделяться из эмульсии и, если скорость потока будет ниже определенной величины, образует са­ мостоятельную фазу. Выражая свое отношение к этому факту, автор далее отмечает, что в целях уменьшения коррозии системы образование этой фазы до ввода жид­ кости в зону водоотделения дегидратора нежелательно. При этом дозировка реагента, скорость и время нахожде­ ния потока в системе должны подбираться таким обра­ зом, чтобы добиться выделения воды только в дегидрато­ рах, не допуская образования самостоятельной водной фазы в системе трубопроводов и теплообменников. Далее автор указывает на бесперспективность использования трубопроводов в технологических целях. Так, в работе [15] отмечается, что, несмотря на увеличение протяженности системы трубопроводов и теплообменной аппаратуры (на Бавлинской установке она составляет 2 км), удель­ ный расход реагента при термохимическом способе обез­ воживания все же остается большим и для улучшения работы установок предлагается применить электриче­ ское поле. Так, подойдя вплотную к идее разрушения эмульсии в трубопроводах, автор предлагает мероприя­ тия прямо противоположные тем, которые составляют сущность трубной деэмульсации. Это свидетельствует о том, что в этих исследованиях установленным фактам не была дана правильная оценка.

Рассматривая упомянутые выше процессы разруше­ ния эмульсии в основном с точки зрения более полного использования реагентов-деэмульгаторов, автор, естест­ венно, не делает никаких предложений о целесообразно­ сти перенесения основной части технологических опера­ ций на промысловые системы сбора, а тем более об

отказе от строительства установок и решения проблемы подготовки нефти другими средствами.

Из приведенного выше краткого обзора видно, что к идее трубной деэмульсации нефти нельзя было подойти с позиции достижения одного какого-либо эффекта (пре­ дотвращение образования стойкой эмульсии, улучшение смешения реагента с эмульсией, более полное использо­ вание реагента, уменьшение вязкости при транспортиро­ вании и т. д.), так как при этом выпадали из поля зре­ ния другие важные аспекты. Нельзя было прийти к этой идее и путем обобщения рассмотренных выше разрознен­ ных исследований, так как для потребности в таком обоб­ щении уже должна быть сформулирована ключевая идея. Отсюда становится понятным, почему идея трубной де-

эмульсий и способности трубопроводов выполнять техно­ логические функции. Рассмотренные выше исследования явились лишь тем практическим материалом, который подтвердил правильность теоретических предпосылок и выбранного направления. Если рассмотреть результаты представленных выше исследований с'точки зрения труб­ ной деэмульсации, можно отметить такое важное ее свойство, как универсальность, проявляющуюся в том, что деэмульсации нефти имеет место:

—в трубопроводах различного типа;

—в широком диапазоне скоростей потока;

—при различных температурах;

—при использовании как слабых деэмульгаторов типа НЧК, так и деэмульгаторов типа дисолван.

Последнее обстоятельство представляет особый инте­ рес. Некоторые исследователи склонны приписывать вы­ сокую эффективность трубной деэмульсации нефти толь­ ко действию эффективных неионогенных деэмульгаторов

типа дисолван. Специалисты фирмы Хёхст, производящие этот деэмульгатора считают, однако, что достигаемый эффект является как следствием высокой эффективности самого метода (трубной деэмульсации), так и высо­ ким качеством деэмульгаторов (доклад д-ра Тхейле на выставке «Химия» в Москве 1970 г. «Водоотделение из обводненной нефти без подогрева или до подогрева»). Признавая приоритет в разработке трубной деэмульса­ ции за советскими специалистами, а также эффектив­

20

ность метода, доктор Тхейле значительную часть успеха относит за счет деэмульгаторов типа дисолван. Разуме­ ется, чем лучше деэмульгатор, тем лучше результаты. Однако, характеризуя способ, было бы уместно помнить, что ой оказался эффективным при использовании самых различных реагентов, в том числе и НЧК [46].

Г л а в а II

ДЕЭМУЛЬСАЦИЯ НЕФТИ И ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ

Известно, что наибольший удельный вес по стоимости среди различных групп промысловых объектов в систе­ ме обустройства приходится на деэмульсационные уста­ новки и очистные сооружения.

Несовершенство, сложность и большая металлоем­ кость этих объектов порождает систематическое отста­ вание в обустройстве нефтяных промыслов на первых этапах и неизбежное омертвление больших государст­ венных средств (из-за простаивания установок в связи с отсутствием сырья) на заключительных стадиях разра­ ботки нефтяных месторождений. Это же является одной из наиболее серьезных причин ограничения добычи неф­ ти из обводнявшихся скважин, больших потерь и низкого качества товарной нефти. Поэтому проблема подготовки нефти и сточных вод на промыслах, а также вопросы размещения установок и оценка их необходимой мощно­ сти оказались исключительно острыми.

Исследованиями, выполненными нами совместно со специалистами объединения «Татнефть», было показано, что решение этих задач, а также проблемы повышения эффективности производства возможно лишь при исполь­ зовании гибких совмещенных систем обустройства неф­ тяных месторождений, которые могут быть легко прис­ пособлены к различным требованиям, вытекающим из специфичности разработки нефтяных месторождений на различных этапах их эксплуатации [25, 66, 67, 72, 74, 87, 93, 94, 97].

21

Исследования показали, что только исключение деэмульсации нефти и очистки сточных вод как самостоя­ тельных операций, а также максимальное совмещение различных технологических процессов в одних и тех же промысловых аппаратах, необходимость которых бес­

лов, при которой деэмульсация нефти могла быть совме­ щена с другими промысловыми процессами, в частности, с процессом ее транспорта от мест добычи в районы пе­ реработки, сепарацией газа и очисткой сточных вод. В этих системах установки по подготовке нефти и очистке сточных вод как крупные самостоятельные объекты, тре­ бующие высококвалифицированного обслуживания, мо­ гут быть полностью исключены или значительно упроще­ ны. Применяемая при этом технология должна обеспечить получение качественной нефти и сточных вод непосредст­ венно на потоке и одновременно с этим решать проблему предотвращения образования высоковязких эмульсий в системах сбора, защиты промыслового оборудования от отложений парафина и коррозии, ликвидации потерь легких фракций за счет горячей сепарации и герметизации узлов подготовки нефти, а также систем сбора, транспор­ та вплоть до НПЗ. Такая система была создана и широ­ ко внедрена на промыслах Татарии и других районов страны [67]. Важнейшим этапом на пути создания таких систем была разработка принципиально новых теорети­ ческих предпосылок оптимальных условий разрушения эмульсий, отбора газа, очистки сточных вод, условий транспорта водонефтяных смесей и т. д. Так, нами была впервые выдвинута [24] идея об использовании для интен­ сификации процессов деэмульсации нефти эффекта дроб­ ления капель — явления, считавшегося ранее техноло­ гически недопустимым и вредным. Было установлено, что эффективность деэмульсации нефти может быть рез­ ко повышена при разделении процесса на два технологи­ ческих этапа, один из которых — разрушение бронирую­ щих оболочек на глобулах пластовой воды — осуществ­ ляется в турбулентном режиме, а второй— расслоение потока на нефть и воду — вламинарном, либо в состоя­ нии покоя. Естественно, что эти процессы должны осу-

22