Оборудование для обессоливания и обезвоживания нефти

Обезвоживание нефти – это не только удаление пластовой воды, отделившейся от нефти, но и разрушение водонефтяных эмульсий. Водонефтяные эмульсии весьма стойки, и для их разрушения требуются затраты времени и энергии.

Применяются следующие методы разрушения эмульсий; гравитационное холодное разделение; центрифугирование; фильтрация; термохимическое воздействие и воздействие электрическим полем.

В установках для обработки пластовой жидкости эти методы используются и по отдельности, и в различных сочетаниях. Рассмотрим основные методы разрушения эмульсий и используемое для этого оборудование.

Гравитационное холодное разделение – наиболее старый метод, применяется при высоком содержании воды в пластовой жидкости с использованием земляных амбаров, сырьевых резервуаров. Для ускорения разрушения эмульсий в смесь добавляются ПАВ.

Разделение в поле центробежных сил производится в центрифугах, которые представляют собой вращающийся с большим числом оборотов ротор. В ротор по полому валу подается эмульсия, где она под действием сил инерции разделяется, так как капли воды в жидкости имеют различные плотности. Разделенные нефть и вода отводятся из центрифуги по трубопроводам.

Фильтрация применяется для разрушения нестойких эмульсий. В качестве материала фильтров могут быть использованы вещества, не смачиваемые водой, но смачиваемые нефтью, т. е. обладающие эффектом селективного смачивания.

Конструкция фильтров представляет собой цилиндрический вертикально установленный сосуд, в средней части которой располагается фильтр. Нефтяная эмульсия подается в нижнюю часть колонны, проходящая через фильтр нефть отводится сверху, а вода сбрасывается снизу колонны.

Термохимическое воздействие используется для обработки более чем 80 % всей добываемой нефти. Установки для обработки нефти подразделяются на работающие под давлением и без давления. Наиболее эффективными являются первые, и на вновь вводимых площадях используются только они. В настоящее время широкое распространение получили блочные термохимические установки, в которых проводятся обезвоживание, обессоливание и сепарация нефти и газа.

Воздействие электрическим полем позволяет эффективно разрушать водонефтяные эмульсии. Интенсификация отделения воды от нефти в электрическом поле обусловлена нарушением отдельными каплями однородности поля, при этом капли воды поляризуются и начинают укрупняться за счет взаимного их притяжения. В результате происходят коалесценция капель воды ибыстрое их отделение от нефти.

Наиболее эффективным является применение переменного тока, в поле которого капли воды начинают двигаться синхронно основному полю. При этом их форма постоянно изменяется, количество взаимных столкновений увеличивается и коалесценция интенсифицируется.

Электродегидратор представляет собой цилиндрический корпус, в котором расположены электроды в форме прямоугольных рам.

Эмульсия подается в аппарат через раздаточный коллектор, обеспечивающий ее равномерное распределение по площади горизонтального сечения, и поднимается вверх через слой отделенной воды. При этом часть воды из эмульсии выделяется, а оставшаяся смесь попадает в зону расположения электродов, где действует электрическое поле. Отделенная нефть поднимается в верхнюю часть корпуса, а вода опускается вниз.

Электродегидраторы снабжаются регуляторами уровня, обеспечивающими необходимое положение уровней раздела воды и эмульсии, эмульсии и нефти.

Применение ПАВ для обработки нефтяных эмульсий позволяет не только интенсифицировать процесс их разрушения (например, при гравитационном холодном разделении), но и предотвратить образование эмульсий. Для этого ПАВ подаются непосредственно в скважину, в кольцевое пространство между НКТ и эксплуатационной колонной. Смешиваясь с пластовой жидкостью, ПАВ вытесняет с поверхностного слоя капель воды природные эмульгирующие вещества, образуя гидрофильный адсорбционный слой, способствующий слиянию капель воды при их столкновении. Этот процесс коалесценции капель происходит в колонне НКТ и в трубопроводах при перекачивании по территории промысла, что резко упрощает процесс подготовки нефти.

При применении. ПАВ – деэмульгаторов их расход составляет порядка 20 – 30 г на тонну жидкости.