книги из ГПНТБ / Тронов В.П. Обезвоживание и обессоливание нефти из опыта работы об-ния Татнефть

ров РВС-2000, РВС-5000 при обводненности поступаю­ щей нефти от 20 до 55% (табл. 7). Анализируя данные таблицы, можно констатировать следующее:

— производительность по жидкости одного аппарата предварительного сброса при нормальном осуществле­ нии процесса находится в пределах:

РВС-5000—10 тыс. т1сут, РВС-2000—5 тыс. т/сут,

что соответствует времени пребывания жидкости в аппа­

—отделение воды идет удовлетворительно при темпе­ ратуре водонефтяной смеси не ниже 20—25° С. Снижение температуры вызывает ухудшение процесса отстоя как по качеству нефти, гак и по качеству сбрасываемой дре­ нажной воды (УПС Павловского ТП);

—заблаговременный (за 0,6—1 км до резервуаров) ввод дренажной воды в нефтепровод резко улучшает качественные и количественные показатели процесса за счет путевых эффектов разрушения эмульсии в нефте

проводе (УПС Кама-Исмагиловского и Горкинского

60

ТП) и взаимной очистки воды и нефти в процессе дви­ жения по трубопроводу.

Из сравнения данных, представленных в табл. 7, ка­ залось бы, что предварительный сброс в горизонтальных цилиндрических емкостях более экономичен, чем в РВС,

раз выше, чем у резервуаров РВС-2000, РВС-5000. Одна­ ко при более внимательном рассмотрении это оказывает­ ся Fie так. Ниже приводятся сравнительные данные об эффективности предварительного сброса пластовых вод из технологических резервуаров и булитов по основным технико-экономическим показателям. Поскольку гори­ зонтальные аппараты предварительного сброса БАС-1, УПС-2000/6, УПС-3000/6 на эмульсиях «вода в нефти» широко не испытаны, для сравнения взяты их паспорт­ ные данные.

Основными показателями при сравнении различных аппаратов предварительного сброса являются:

—удельная капиталоемкость;

—удельная металлоемкость;

—возможность саморегулирования технологического процесса, объем автоматизации и простота обслужи­ вания;

—качество получаемой нефти и воды. Влияние на техно­ логию последующих процессов подготовки нефти и очистки воды;

—рабочее давление аппарата. Герметизация процесса и абсолютная величина потерь головных углеводородов';

— уровень индустриализации строительства. Фактор времени строительства.

Капиталоемкость и металлоемкость. В таблице 8 при­

водятся показатели удельных капиталовложений и ме­ таллоемкости аппаратов предварительного сброса воды различных типов. Сравнение капиталовложений проведе­ но по прямым затратам, на строительство объектов БАС-1 и УПС-2000/6— на Северо-Альметьевском товар­ ном napis;e, УПС-3000/6— па Лениногорском товарном парке, РВС-2000, РВС-5000— на Павловском товарном парке. Указанные в табл. 8 капиталовложения по аппа­ ратам БАС-1, УПС-2000/6, УПС-3000/6 включают: строи­ тельство бетонной площадки, оборудование и монтаж

61

блока, обвязочные трубопроводы блока в пределах бе­ тонной площадки, приборы КиП и автоматики. Из дан­ ных табл. 8 видно, что капитальные вложения при ис­ пользовании РВС в 3,3—4,8 раза, а удельная металлоем­ кость в 1,3—1,6 раза ниже, чем при использовании для этих же целей булитов. Расчеты, выполненные институ­ том ТатНИПИнефть, показали, что необходимый объем капиталовложений на строительство установок предвари­ тельного сброса пластовых вод на весь объем добычи жидкости по объединению «Татнефть» составляет:

—по варианту предварительного сброса в горизонталь­ ных аппаратах (УПС-2000, УПС-3000)— 15696 тыс.

РУб-;

—по варианту предварительного сброса в вертикальных резервуарах РВС-5000, включая первую ступень сепа­

рации и замерные установки — 5032 тыс. руб.

Таким образом, общий объем капиталовложений для решения проблемы предварительного сброса воды в Та­ тарии по варианту применения водоотделителей большой емкости оказывается в 3 раза ниже, чем при использова­ нии для этих же целей горизонтальных аппаратов малых объемов.

Саморегулирование технологического процесса, объем автоматизации и обслуживание. Известно, что наиболее эффективными технологическими процессами являются такие, которые могут осуществляться в режиме саморе­ гулирования и не требуют специальных средств автома­ тизации.

В самом деле, показатель саморегулирования, самовыравнивания технологического процесса, отсутствие спе­ циальных средств регулирования и автоматизации явля­ ются важнейшим показателем эффективности работы тех или иных установок и стабильности технологических процессов, характеризуют высокую степень надежности ее работы и как следствие этого — низкий уровень тру­ довых затрат и простоту обслуживания. В этом отноше­ нии использование для предварительного сброса пласто­ вых вод резервуаров также имеет неоспоримые преиму­ щества перед булитами [65].

Если предварительный сброс воды в РВС осуществля­ ется с саморегулированием технологического процесса без специальных средств автоматизации, то в аппаратах предварительного сброса БАС-1 и УПС-2000, 3000 до-

64

/ - расход нефти; //--соли до обессоливания; /// i'O.lH после обессоливания; I V вода до обессоливания; Г соли поеме обессоливания.

0сл5

биться этого невозможно. В последних технологический процесс в режиме саморегулирования протекать не мо­ жет н вынужден поддерживаться с помощью специаль­ ных средств регулирования и автоматизации. В частно­ сти:

—в УПС-2000/6, 3000/6 —с помощью датчиков гид­ ростатического давления ДГД-2, регулятора перепада давления РГ1Д-5, регуляторов уровня РУМ-17;

—в БАС-1 с помощью регуляторов уровня РУМ-16 и РУМ-17 и регулятора уровня раздела сред РУР-1.

Применение специальных средств регулирования и ав­ томатизации приводит к увеличению капиталовложений, эксплуатационных расходов и затрат труда, понижает надежность процесса и усложняет обслуживание аппа­ ратов.

Качество получаемой нефти и воды. Влияние на тех­ нологию последующих процессов подготовки нефти и очистки воды. Предварительный сброс воды является промежуточной операцией в общем технологическом процессе подготовки нефти до товарных кондиций и очи­ стки дренажных вод до норм, позволяющих осущест­ влять ее закачку в продуктивный пласт. Поэтому в дан­ ном случае предварительный сброс воды необходимо рассматривать не в отрыве, а в тесной взаимосвязи с технологией последующих процессов (глубокой подго­ товки нефти и очистки сточных вод). С этой точки зре­ ния одним из важных показателей эффективности ра боты установок предварительного сброса пластовых вод является качество получаемой на выходе из них нефти и воды, и если качество нефти на выходе из УПС влия­ ет на технологию последующей подготовки нефти лишь косвенно, то качество получаемой при этом дренажной воды прямо определяет как технологию последующей очистки сточных вод, так и состав очистных сооружений.

Как показали проведенные исследования, качество получаемой нефти и дренажной воды из аппаратов пред­ варительного сброса (АПС) при прочих равных условиях зависит от высоты столба воды в аппарате и времени пре­ бывания в нем жидкости. Если вертикальные резервуа­ ры позволяют поддерживать столб воды высотой 6—7 м при времени пребывания в них жидкости порядка 6—7 часов, то высота столба воды в булите поддерживается не более 2 м при теоретическом времени пребывания в

66

нем жидкости не более 0,8—1,3 часа (табл. 8). Следова­ тельно, с точки зрения качества получаемой нефти и дренажной воды резервуары имеют неоспоримые пре­ имущества перед булитами. Это может иметь и имеет в

должна быть заменена задачей получения чистых дре­ нажных вод, пригодных для закачки в пласты без допол­ нительной очистки непосредственно из технологического цикла подготовки нефти. Это предполагает целесообраз­ ность возврата дренажных вод в технологические трубо­ проводы перед установками предварительного сброса, а затем в смеси с нефтью в сами аппараты, так как в этом случае достигается достаточно глубокая очистка дренаж­ ной воды (см. табл. 7).

Рабочее давление. Герметизация процесса. Аппараты предварительного сброса БАС-1, УПС-2000/6, 3000/6 да­ ют возможность вести процесс под избыточным давлени­ ем в 6 ат. Резервуары РВС работают практически при атмосферном давлении. Рассмотрим, в чем могут состо­ ять технологические и технические преимущества осуще­ ствления процесса предварительного сброса пластовых вод при давлении в 6 ат.

Работами ТатНИПИнефть и промысловой практикой убедительно доказана высокая эффективность процес­ сов трубной деэмульсации: при этом аппарат предвари­ тельного сброса выполняет функции водоотделителя для разделения на нефть и воду предварительно разрушен­ ной в трубопроводе эмульсии.

Рядом работ [59, 70] показано, что основным услови­ ем эффективности процесса разрушения эмульсии и сбро­ са воды является возможно более полное предваритель­ ное разрушение эмульсии в подводящем трубопроводе, укрупнение капель и расслоение потока на нефть и воду. Давление при этом не играет практически никакой роли, а отстойные аппараты выполняют функции водоотдели­ телей. Следовательно, с этой точки зрения поддерживать давление в 6 ат в аппаратах такого типа бессмысленно. С другой стороны, анализ работы ряда установок под­ готовки нефти в Татарии показывает, что фактические перепады давлений в технологической цепочке устано­ вок подготовки нефти составляют:

ции — 26—30 ат.

Отсюда видно, что максимальное рабочее давление ап­ паратов типа БАС-1, УПС-2000/6, 3000/6 для подачи жид­ кости через всю технологическую цепочку подготовки неф­ ти недостаточно. Отсюда ясно, что применение этих ап­ паратов на узле предварительного сброса не позволяет отказаться от сырьевых насосов на действующих уста­ новках подготовки нефти. Следовательно, в этом отно­ шении поддерживание высокого давления в них также технологически бесполезно. Другая картина складывает­ ся при осуществлении предварительного сброса воды на промежуточных дожимных нефтеносных станциях (путе­ вой сброс). Здесь применение аппаратов предваритель­ ного сброса, работающих под избыточным давлением, по­ зволяет осуществить дальний транспорт газонасыщенной нефти после 1 ступени сепарации до узлов подготовки нефти и второй ступени сепарации. В этом случае приме­ нение горизонтальных аппаратов для путевого сброса во­ ды на ДНС позволяет осуществить полную герметиза­ цию перекачки и упростить технологическую схему ДНС.

При оценке эффективности герметизации необходимо рассматривать в комплексе всю технологическую цепоч­ ку сбора, подготовки и транспорта нефти в интервале «скважина — нефтеперерабатывающий завод». Очевидно, герметизация будет эффективной в том случае, если она на экономически приемлемом уровне затрат сокращает абсолютную величину потерь больших ценностей (голов­ ные углеводороды, теряемые по пути движения нефти от скважин до нефтеперерабатывающих заводов). Гермети­ зация будет экономически неэффективной, если уровень затрат на ее осуществление превышает стоимость сохра­ няемого продукта.

Мероприятия, обеспечивающие локальную герметиза­ цию отдельных аппаратов или процессов и не снижаю­ щие при этом абсолютную величину потерь углеводоро­ дов в интервале «скважина — нефтеперерабатывающий завод», порождают лишь видимость герметизации и яв­ ляются фикцией.

Анализ практики работы установок промысловой под­ готовки нефти показывает, что на крупных узлах подго­

6 8

товки нефти даже в условиях комплексной автоматиза­ ции резервуары не исключаются из технологической схе­ мы, так как они необходимы для выполнения следующих функции:

—буферных емкостей сырьевых насосов большой про­ изводительности для осуществления равномерной загрузки установок сырьем;

—технологических резервуаров для приема некондици­

онной нефти при срывах технологического режима установок;

—буферных емкостей высокопроизводительных насосов откачки товарной нефти;

—емкостей резерва.

В конце технологического процесса нефть все равно

попадает для дальнейшей откачки все в те же резервуа­ ры, работающие в циклическом режиме.

В этих условиях применение булитов для предвари­ тельного сброса воды на узлах подготовки нефти, спо­ собных работать под давлением, обеспечивающих ло­ кальную герметизацию процесса, создает иллюзию герметизации в целом и практически не приводит к сокращению абсолютных' потерь углеводородов. Задача же состоит в том, чтобы при использовании на узлах подготовки нефти и воды наиболее экономичных аппа­ ратов действительно сократить потери ценных углеводо­ родов.

По данным Н. Д. Грицева, величина потерь нефти от испарения [65] на узле «установка подготовки нефти — то.варный парк» для условий Башкирии составляет 0,4% по весу нефти. Основная масса этих потерь приходится на потери больших дыханий в резервуарах. Так, по ис­ следованиям бывшего НИИтранснефть, потери головных фракций сырой нефти из десяти резервуаров РВС-5000 за год при среднем коэффициенте оборачиваемости ПО составили 2293 т, в том числе:

—потери от малых дыханий — 71,24 т, или 3% терь;

—потери от малых дыханий — 71,24 г, или 3%;

—прочие потери (вентиляция резервуаров и т. д.) — 157,76 т.

Таким образом, исключение больших дыханий резер­ вуаров является первостепенной задачей. Именно это и достигается при работе резервуаров предварительного

G9