Подготовка нефти к транспортировке

Перед транспортировкой нефти необходимо провести ее обессоливание, обезвоживание, дегазацию и удалить твердые частицы. На нефтяных промыслах чаще всего используют централизованную схему сбора и подготовки нефти. Сбор продукции производят от группы скважин на автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ). От каждой скважины по индивидуальному трубопроводу на АГЗУ поступает нефть вместе с газом и пластовой водой. На АГЗУ производят учет точного количества поступающей от каждой скважины нефти, а также первичную сепарацию для частичного отделения пластовой воды, нефтяного газа и механических примесей с направлением отделенного газа по газопроводу на ГПЗ (газоперерабатывающий завод).

Частично обезвоженная и частично дегазированная нефть поступает по сборному коллектору на центральный пункт сбора (ЦПС). Обычно на одном нефтяном месторождении устраивают один ЦПС. Но в ряде случаев один ЦПС устраивают на несколько месторождений с размещением его на более крупном месторождении. В этом случае на отдельных месторождениях могут сооружаться комплексные сборные пункты (КСП), где частично производится обработка нефти. На ЦПС сосредоточены установки по подготовке нефти и воды. На установке по подготовке нефти осуществляют в комплексе все технологические операции по ее подготовке. Комплект этого оборудования называется УКПН - установка по комплексной подготовке нефти.

Схема сбора и подготовки продукции скважин на нефтяном промысле:

  • нефтяная скважина;
  • автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ);
  • дожимная насосная станция (ДНС);
  • установка очистки пластовой воды;
  • установка подготовки нефти;
  • газокомпрессорная станция;
  • центральный пункт сбора нефти, газа и воды;
  • резервуарный парк.

Только пройдя все стадии, нефть считается готовой к транспортировке с помощью магистрального нефтепровода.

При добыче нефти ее почти всегда сопровождает пластовая вода. В водах растворены различные соли, чаще всего хлориды и бикарбонаты натрия, кальция, магния, реже карбонаты и сульфаты. Содержание солей в этих водах колеблется в широких пределах и может достигать 30%.

Воду и соли удаляют непосредственно после извлечения нефти из земных недр (на промыслах) и на нефтеперерабатывающих заводах. Существует два типа технологических процессов удаления воды и солей - обезвоживание и обессоливание. В основе обоих процессов лежит разрушение нефтяных эмульсий. Однако при обезвоживании разрушаются природные эмульсии, те, которые образовались в результате интенсивного перемешивания нефти с буровой водой.

Обезвоживание проводится на промыслах и является наряду с дегазацией первым этапом подготовки нефти к транспортировке и переработке.

При обессоливании обезвоженную нефть смешивают с пресной водой, создавая искусственную эмульсию, которая затем разрушается. Обессоливание нефти проводится на промыслах и нефтеперерабатывающих заводах.

Нефть и вода взаимно плохо растворимы. Поэтому отделение основной массы воды от нефти простым отстаиванием не представляет большого труда, если при добыче не образовалась водно-нефтяная эмульсия. Но чаще всего такая эмульсия образуется, при движении по скважинам нефть перемешивается с водой. К тому же на некоторых стадиях переработки, например при защелачивании, нефть так же соприкасается с водой. Перерабатывать обводненную эмульгированную нефть нельзя. Даже если эмульсия не образовалась, то незначительное количество воды все же остается в нефти в растворенном или во взвешенном состоянии. А вместе с водой в нефть попадают и минеральные соли, которые вызывают коррозию нефтеперегонной аппаратуры.

Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий:

  1. Столкновение глобул (частиц) воды;
  2. Слияние глобул в более крупные капли;
  3. Выпадение капель.

Для того чтобы разрушить эмульсии, в промышленной практике применяются следующие процессы:

  • механические - фильтрование, обработка ультразвуком;
  • термические - подогрев и отстаивание нефти от воды, промывка горячей водой;
  • электрические - обработка в электрическом поле переменного и постоянного тока;
  • химические - обработка различными деэмульгаторами.

Наиболее распространены термохимические и электрические способы разрушения эмульсий.

До последнего времени в этих целях применялся анионоактнвный деэмульгатор - нейтрализованный черный контакт (НЧК). Этот деэмульгатор применяется на некоторых установках обессоливания до сих пор.

В настоящее время все шире используются различные неионогенные деэмульгаторы, из числа которых наиболее известны ОЖК и ОП-10. Деэмульгатор ОЖК представляет собой оксиэтилированные жирные кислоты, а ОП-10 оксиэтилированные алкилфенолы.Обезвоживание и обессоливание водонефтяных эмульсий на этих установках осуществляется в две стадии. На первой стадии реализуется обезвоживание продукции, на второй обессоливание.

Широко известны следующие виды установок:

  • Установка обезвоживания и обессоливания нефти при атмосферном давлении;
  • Термохимические установки, работающие под избыточным давлением;
  • Термохимические установки с промывкой исходной эмульсии;
  • Установка с роторно-дисковым контактором.

Отдельно стоит остановиться на электрических методах разрушения водонефтяных эмульсий.

Использование электрического поля для обезвоживания - обессоливания нефтей началось ещё в 1909 г. и в настоящее время получило широчайшее применение.

В настоящее время для обезвоживания и обессоливания тяжелых и особенно высокопарафинистых нефтей широкое применение (за рубежом) находят так называемые электростатические дегидраторы. Особое распространение эти аппараты получают там, где отсутствует пресная вода.

Что касается отчистки нефти от механических примесей, то тут никаких специальных технологий не применяется. Механические примеси удаляются автоматически при проведении операций по обезвоживанию и обессоливанию.

Но не будем забывать и о том, что добываемая нефть, как правило, содержит попутный газ. На каждую тонну добытой нефти приходится 50-100 м3 попутного газа. Перед транспортировкой и подачей нефти на переработку газ должен быть отделен от нефти. Удаление газа из нефти - дегазация проводится с помощью сепарации и стабилизации.

В условиях нефтяного пласта при высоком давлении газы растворены в нефти. При подъеме нефти на земную поверхность давление падает и растворенный газ выделяется. Важно в этот момент уловить его. Существует несколько схем отделения газа от нефти на промысле, различающихся условиями перемещения нефти и газа. Схемы первой группы характеризуются тем, что газ отделяют от нефти на кратчайшем расстоянии от скважины. После отделения газа к центральным пунктам сбора перемещается только нефть.

Даже после многоступенчатой промысловой сепарации в нефти остается весьма значительное количество углеводородов С1-С4. Значительная часть этих углеводородов может быть потеряна при перекачках из резервуара в резервуар, при хранении и транспортировке нефти. Вместе с газами теряются ценные легкие бензиновые фракции.

Задача стабилизации - отделение от нефти легко летучих компонентов с целью получения продукта пригодного для хранения и транспортирования без значительных потерь.

Чтобы ликвидировать потери газов и легких бензиновых фракций, предотвратить загрязнение воздуха, уловить ценные газообразные компоненты, необходимо максимально извлечь углеводороды С1-С4 из нефти перед тем, как отправить ее на нефтеперерабатывающие заводы. Эту задачу решают с помощью специальных установок стабилизации.

Методы стабилизации нефти могут быть различными. Для большинства нефтей стабилизация производится на установках с применением ректификации.

Ну и в завершении нашей статьи поговорим об очистке нефтей от агрессивных примесей.

К агрессивным примесям относят: H2S, CO2, R-SH и ряд других соединений.

Способы очистки нефти:

  • Очистка с помощью многоступенчатой сепарации.
  • Очистка с помощью многоступенчатой сепарации с компримированием газа.
  • Очистка методом отдувки.
  • Очистка методом отпарки.
  • Метод ректификации нефти и газового остатка.
  • Очистка нефти химреагентами.

Обезвоженная, обессоленная и дегазированная нефть после завершения окончательного контроля поступает в резервуары товарной нефти и затем на головную насосную станцию магистрального нефтепровода.

< Вернуться

Комментарии

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.