Нефть. НЕФТЬ ФАТТАХОВ. Контрольная работа по дисциплине Сбор и подготовка скважинной продукци
 Скачать 259 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВКЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА им. М.С. ГУЦЕРИЕВА кафедра «разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» направление 21.05.06.01 – НЕфтегазовЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ ПРОФИЛЬ «раЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯННЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ» Контрольная работа по дисциплине «Сбор и подготовка скважинной продукци» Выполнил: студент группы ЗУсС-21.05.06.01-27 Фаттахов Азат Рафисович Проверил: Доцент Латыпов Ринат Гаязович ИЖЕВСК 2022 Тема: Оборудование для обезвоживания нефти. Отстойники типа ОГ, устройство и принцип работы. Общие сведения Продукция нефтяных скважин — это жидкая среда, в которой содержатся взвешенные твердые частицы, капельки жидкости и пузырьки газа, то есть это жидкая, неоднородная среда, представляющая собой смесь пульпы, эмульсии и пены. В нефтяной отрасли эту смесь принято условно называть водонефтяной эмульсией (ВНЭ). Водная фаза ВНЭ, называемая пластовой водой, — это раствор солей, газовая — нефтяной попутный газ. Эмульсии. Содержание водной фазы в нефти колеблется в широких пределах — от долей процента до 90% и более. При подъеме обводненной нефти от забоя скважины до ее устья и дальнейшем продвижении по промысловым коммуникациям происходит непрерывное перемешивание нефти с пластовой водой, нефтяным газом и механическими примесями, сопровождаемое образованием стойких ВНЭ. При этом эмульсии, обладая свойством обращения фаз, могут менять свои свойства, так как при увеличении концентрации капель воды (диспергированных частиц) дисперсная фаза сливается в сплошной объем воды, то есть превращается в дисперсионную среду, а сплошной объем нефти (дисперсионная среда) дробится на мелкие капли, превращаясь в дисперсную фазу и обратно. Гравитационное отстаивание — это процесс разделения жидких неоднородных сред на составляющие фазы под действием сил тяжести. При этом для повышения скорости процесса необходимо снизить вязкость дисперсионной среды, что достигается за счет повышения ее температуры или деэмульсации. Однако повышение температуры приводит к росту технологических потерь нефти и к усилению коррозионного износа оборудования. Поэтому процесс обезвоживания нефти следует проводить при оптимальном тепловом режиме или снижением вязкости нефти и прочности бронирующих оболочек обработкой их деэмульгаторами. Обезвоживание нефти под действием центробежных сил Процесс обезвоживания нефти гравитационным отстаиванием протекает под действием силы тяжести. Движущей силой процесса является разность плотностей воды и нефти, которая, особенно, когда имеем дело с тяжелой нефтью, незначительна, ориентировочно 1100 −890 = 210 кг/м3. Увеличение движущей силы процесса обезвоживания возможно за счет центробежных сил, возникающих, например, при гидроциклонировании или сепарации водонефтяной эмульсии. Водонефтяная эмульсия по патрубку тангенциально поступает с большой скоростью в межвинтовое пространство винтового шнека и, поднимаясь вверх, совершает вращательное движение. При этом водная фаза, за счет того, что ее плотность больше плотности нефти, под действием центробежной силы отбрасывается к стенке корпуса, а нефть выдавливается к стенке центральной трубы. Затем нефть через зазор поступает в приемник, перетекает в центральную трубу и по патрубку выводится потребителю. Выделенная водная фаза, имеющая в своем составе некоторое количество нефти, по патрубку также по тангенциальной схеме поступает во вторую секцию, где она вторично подвергается разделению на нефть и воду. Каскадный делитель фаз Принцип работы КДФ заключается в следующем. Обводненная продукция нефтяных скважин (ВНЭ) поступает в сепаратор через ороситель и разбрызгивается мелкими каплями. При этом свободная поверхность нефти резко возрастает и возникают условия эффективной ее сепарации. Отсепарированная нефть, частично обезвоживаясь, перетекает, из левого отсека сепаратора в правый под перегородкой. Затем она перетекает через верх перегородки, контактируя с разрушителем блоков межфазного слоя и дополнительно подвергаясь сепарации в первую ступень ее обезвоживания. В дальнейшем нефть аналогичным образом перетекает во вторую и третью ступени ведения процесса, в которых она последовательно подвергается обезвоживанию. В третьей ступени нефть полностью обезвоживается и выводится для последующей обработки в технологии подготовки ее на УПН. Горизонтальные отстойники типа ОГ-200 На рисунке 4,12 показан горизонтально расположенный отстойник марки ОГ-200П конструкции «ВНИИнефтемаш» и «Гипротюменнефтегаз» , предназначенный для расслоения водонефтяных эмульсий, обработанных реагентами-деэмульгаторами. Его устанавливают по ходу движения продукции скважин после системы сепарации нефти. Отстойник представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость 1, в которой осуществляется процесс обезвоживания нефти отстаиванием под действием сил гравитации. Водонефтяную эмульсию вводят в отстойник через патрубок с помощью двух параллельно расположенных низконапорных распределителей эмульсий 2, представляющих собой трубы диаметром 700 мм с 64 рядами отверстий, выполненных в виде продольных вырезов шириной 6 и длиной 60 мм. Вводимая в эмульсионном состоянии нефть после выхода из отверстий вертикально поднимается вверх.  Отстойник на базе резервуара типа РВС На рисунке 4.15 показан отстойник института «УдмуртНИПИнефть», созданный на базе стандартного резервуара типа РВС. Согласно представленному рисунку 4.15, в резервуар 1 ВНЭ поступает через перфорированный кольцевой коллектор 2 ниже уровня раздела фаз. После выхода из перфорации коллектора 2 нефть, так как ее плотность меньше плотностей диспергированной воды и эмульгированной нефти, поднимается вверх с большей скоростью, чем последние. При этом происходит расслоение водонефтяной эмульсии на составляющие фазы в соответствии с теоретическими предпосылками, описанными выше. С целью повышения эффективности обезвоживания нефти в данном РВС предусмотрено следующее. 1. Ускорение скорости обезвоживания за счет повышения температуры процесса: в резервуаре предусмотрен змеевик 7, по которому проходит товарная нефть, имеющая температуру +40–+50◦C, системы обессоливания.  Отстойник вертикального исполнения Использование отстойников вертикального исполнения перспективнее в сравнении с горизонтальными по следующим причинам. 1. Если в горизонтальных отстойниках, например, марки ОГ-200 диаметром 3,5 м и длиной 12–23 м высота водяной подушки составляет до 1,0–1,5 м, а обезвоживаемой нефти 2,0–2,5 м, то при обезвоживании нефти высока вероятность захвата обезвоженной нефтью эмульсии или вообще водной фазы, а с дренажной водой — нефтепродуктов. При этом так как отборные устройства в таких отстойниках представляют собой перфорированные трубы, то скорость отбора обезвоженной нефти, достигает значительных величин, турбулизирующих поток с образованием направленных от уровня раздела фаз к отборному коллектору гидравлических каналов. 2. Вертикальные отстойники могут быть оснащены с гораздо меньшими затратами, чем отстойники горизонтального расположения, высокоэффективными отборными устройствами обезвоженной нефти и дренажной воды и только при крайней необходимости отбора межфазного слоя (ловушечной нефти) устройствами для профилактики накопления межфазного слоя, приема водонефтяной эмульсии, а также подогрева обезвоживаемой нефти горячей товарной. 3. Удельная производительность вертикальных отстойников в десятки раз превышает производительность отстойников типа РВС при сохранении на равных уровнях высот дренажной воды и обезвоживаемой нефти с принятыми на промыслах в РВС, что снижает металлоемкость отстойных аппаратов при повышении эффективности процесса. 4. Повышение удельной производительности отстойника влечет за собой снижение времени процесса, а следовательно, и вероятность накопления межфазного слоя. 5. Монтаж вертикальных отстойников требует меньших площадей на их размещение в сравнении с горизонтальными, ориентировочно до 4 и более раз. В связи с этим для ведения процессов обезвоживания и обессоливания нефти на промыслах, а также очистки сточной воды от нефтепродуктов и механических примесей представляет значительный интерес применение отстойников типа ОГ, но вертикального исполнения. Устройство и принцип работы данного отстойника вертикального исполнения такой же, что и принцип работы резервуара института «УдмуртНИПИнефть». Достоинством отстойника вертикального исполнения, высота которого составит 12–23 м, в сравнении с отстойником типа ОГ является то, что в нем высоты обезвоживаемой эмульсии и водяной подушки составят не 1,0–1,5 м, а 6–8 м, что, очевидно, повысит эффективность обезвоживания и снизит содержание нефтепродуктов в дренажной воде. Если его сравнить с отстойником резервуарного типа, то становится ясно, что его удельная производительность в несколько десятков раз превышает производительность аналога и, кроме того, при его эксплуатации резко сократятся технологические потери нефти.  Список использованной литературы: 1. Процессы и аппараты технологий сбора и подготовки нефти и газа на промыслах - В.Х.Шаймарданов 2. Обезвоживание и обессоливание нефтей - Логинов В. И. |