АСУ ТП в НГП / АСУ ТП в НГП / Создание мнемосхемы УКПН метод. указания / ПРИЛОЖЕНИЕ2 187-189 стр

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Установка комплексной подготовки нефти (УКПН)

Эксплуатируемые установки подготовки нефти, газа и воды отличаются большим разнообразием по составу блоков, конструкции оборудования и характеру технологического процесса.

Подготовка нефти в зависимости от физико-химических свойств продукции скважины и требуемого качества товарной продукции проводится на следующих установках:

• ТХУ (термохимическая установка);

• ЭЛОУ (электрообессоливающая установка);

• УКПН (установка комплексной подготовки нефти).

В общем случае, технологический комплекс подготовки нефти в своём составе содержит следующие блоки:

1. блок сепарации сырой нефти;

2. блок предварительного сброса воды;

3. блок глубокого обезвоживания и обессоливания;

4. блок стабилизации;

5. блок очистки пластовой воды;

6. блок нагревателей;

7. блок насосных агрегатов перекачки нефти, пластовой и пресной воды;

8. блок сдачи товарной нефти.

Сырая нефть поступает на сепарационные установки, где от нефти отделяется свободный газ. После сепарации газа нефть поступает на установку обезвоживания, где от неё отделяется пластовая вода. При обводнённости сырой нефти более 10% обезвоживание происходит в 2 ступени. Сначала осуществляется предварительный сброс пластовой воды в резервуарах, затем нефть подогревают и отправляют на установки глубокого обезвоживания.

При высокой минерализации пластовых вод обезвоженная нефть поступает на установки обессоливания, а затем на установки стабилизации нефти.

Технологическая функция процесса обезвоживания водонефтяной эмульсии - это отделение нефти от воды и частично от газа.

Основной технологический показатель качества работы обезвоживающего аппарата - степень перехода целевого компонента эмульсии от одной формы в другую - нефть, воду, газ.

Нефть, получаемая на разных стадиях в процессе обезвоживания, может содержать от 1 до 20 % воды. Вода, сбрасываемая из отстойных аппаратов, не должна содержать более 30-100 мг/дм^З нефти, так как это приведет к дополнительным затратам на её очистку. Газ в небольших количествах положительно влияет на процесс обезвоживания.

Обессоливание – это такой технологический процесс, в который перед подачей исходной эмульсии в аппарат для отделения воды, в нефть добавляют пресную воду, которую перемешивают с исходной эмульсией.

В процессе многократного перемешивания капли пластовой и пресной воды дробятся и концентрация солей в них выравнивается. Результирующая концентрация солей будет меньше их концентрации в пластовой воде, поэтому после обезвоживания в дегидраторе вновь образованные эмульсии будут содержать меньше солей, чем их было бы без добавления пресной воды.

Без процессов обезвоживания и обессоливания невозможно эффективно перерабатывать нефть, т.к. наличие хлористых солей при повышенных температурах приводит к образованию хлористого водорода и коррозии технологического оборудования. Откладываясь на поверхности оборудования, соли ухудшают технологические показатели процесса и уменьшают межремонтный период работы установок.

Основную долю растворённых веществ в пластовой воде, добываемой с нефтью, составляют хлориды магния, кальция, натрия. Помимо определения минерализации свободной пластовой воды при подготовке нефтепереработки измеряют содержание солей в единице объёма нефти. Сама нефть не содержит хлористых соединений, они содержатся в ней вместе с эмульгированной водой. Одновременно с определением содержания хлоридов в обводнённой нефти определяют и обводнённость нефти, выраженной в %.

К качеству подготовки нефти предъявляются следующие требования:

1. Содержание воды 0,5-1%;

2. Содержание хлористых солей 40 мг/л;

3. Содержание механических примесей 0,05%.

Стабилизация заключается в отделении от нефти лёгких углеводородов, а также растворимых в нефти сопутствующих газов (сероводород, азот, углекислый газ), что снижает процессы коррозии оборудования и трубопроводов.

Промысловая стабилизация осуществляется для предотвращения потерь лёгких углеводородов при сборе, хранении и транспортировки нефти. Лёгкие углеводороды в нефти повышают упругость её паров и затрудняют переработку. Углеводороды могут выделяться при атмосферном давлении в негерметичных емкостях. В этом случае нефть не нуждается в дополнительной дегазации, но в этом случае будет потеряна часть лёгких углеводородных фракций, которые являются сырьём нефтехимической промышленности.

Применяются следующие способы стабилизации:

• Горячая (вакуумная) сепарация;

• Ректификация.

Рассмотрим упрощённую схему подготовки нефти, изображенную на рисунке, приведенном ниже.

1. Отстойник начального обезвоживания;

2. Теплообменник;

3. Устройство предварительного сброса;

4. Буферная ёмкость;

5, 11. Насосы;

6. Печь;

7. Ступень обезвоживания;

8. Ступень обессоливания;

9. Отстойник отделения нефти от воды;

10. Резервуары.

Нефть, обводнённость которой составляет 15%, поступает в отстойники начального обезвоживания 1. Здесь происходит отделение воды от нефти при давлении 2-3 атм. Для разрушения эмульсионной оболочки насосом дозатором подаётся реагент. Затем обезвоженная нефть с содержанием воды 5% поступает в трубную часть теплообменников 2, где нагревается уходящей товарной нефтью до температуры 30 ⁰С и направляется в устройство предварительного сброса воды 3, где сбрасывается основная часть попутной воды. После этого сырьё направляется в буферные ёмкости 4, откуда насосом 5 подаётся на печи 6, где нагревается до температуры 65-70⁰С и поступает на ступенчатое обессоливание и обезвоживание. В блоке обезвоживания содержание воды составляет 2% и содержание солей 500 мг/л. Затем смесь через каплеобразователь поступает в дегидраторы, где происходит разрушение эмульсионной оболочки. Для окончательного обессоливания перед входом в дегидратор подаётся подогретая пресная вода.

Схема подготовки нефти

Затем нефть после дегидратора с остаточным содержанием воды 0,25-1% и солей 300 мг/л поступает в межтрубное пространство теплообменника 2, где охлаждается до температуры 30 ⁰С. Отделившаяся от нефтяной эмульсии вода поступает в отстойники 9, где происходит дополнительное отделение нефти от воды. Отделившаяся нефть поступает на вход теплообменников, а очищенная вода через РВС подаётся на КНС.