отдельного пласта. На начальном этапе содержание воды может быть низким или отсутствовать полностью, а в конце разработки
обводненность нефти достигает 70 – 80 %. Пластовая вода и механиче- |
|
ские примеси являются балластом, транспортирование которых по |
|
магистральным нефтепроводам экономически невыгодно. Содержание |
|
С |
|
воды в нефти, поставляемой для транспортировки по магистральным |
|
нефтепроводам в железнодорожных цистернах и нефтеналивных |
|
судах, огран |
ч вается 0,5 и 1,0 % в зависимости от группы нефти. |
При дв жен |
нефти по скважине происходит перемешивание ее с |
бикарбонатыводой механ ческ ми примесями с образованием различных эмуль-
сий и суспенз й. Нефтяные эмульсии типа "вода в нефти" нельзя раздел ть простым отстаиванием и визуально установить присутствие
воды [1]. |
|
|
бА |
||
В пластовых |
водах растворены |
различные соли (хлориды, |
натр |
я, кальция, магния, |
реже карбонаты и сульфаты). |
Содержан е в эт х водах минеральных веществ колеблется в широких пределах. Вместе с водой в нефть попадают и минеральные соли. Растворенные в пластовой воде хлористые соли при повышенной температуре гидролизуются с выделением соляной кислоты, а разбавленные кислоты легко реагируют с железом. Особенно опасное развитие получает процесс коррозии при переработке сернистых нефтей, так как при этом сероводород и соляная кислота действуют
на металл совместно. Поэтому для снижения коррозии нефтеперегонной аппаратуры и внутренней поверхности магистральных
трубопроводов, |
на |
промыслах |
необходимо |
производить |
обессоливание нефти. |
|
|
|
|
Нефть, поставляемая на нефтеперерабатывающие предприятия и |
||||
|
|
|
И |
|
экспорт, должна удовлетворять специальным показателям, для |
||||
достижения которых на промыслеДона проходит подготовку, |
||||
включающую: |
отделение газа; обезвоживание и |
очистку от |
||
механических примесей; разбивку стойких нефтяных эмульсий – деэмульсацию; обессоливание и стабилизацию. В зависимости от степени подготовки ГОСТ 9965 – 76 устанавливает I, II и III группы нефтей, поставляемых на нефтеперерабатывающие предприятия для переработки (табл. 3.1).
16
|
|
Нормы подготовки нефти |
Таблица 3.1 |
||||||
|
|
|
|
||||||
|
Показатель |
|
Норма для группы |
Метод |
|
||||
|
|
I |
|
II |
|
III |
испытания |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Массовая доля воды, %, не |
|
0,5 |
|
1,0 |
|
1,0 |
ГОСТ 2477 – 65 |
|
|
более |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Массовая доля механичес- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СибАДИ |
|
|||||||
|
ких примесей, %, не более |
|
|
0,05 |
|
|
ГОСТ 6370 – 83 |
|
|
|
Концентрац я хлор стых |
100 |
|
300 |
|
900 |
ГОСТ 21534 – 76 |
|
|
|
солей, мг/дм3, не более |
|
|
|
|||||
|
Давлен е насыщенных |
|
|
66,7(5000) |
|
ГОСТ 1756 – 62 |
|
||
|
паров, кПа (мм рт. ст.), не |
|
|
|
|
||||
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
По содержан ю серы нефти подразделяются на три класса: 1 класс – малосерн стые нефти с содержанием серы не более 0,6 %; 2 класс – серн стые нефти с содержанием серы от 0,61 до 1,80 % и 3 класс – высокосерн стые нефти с содержанием серы более 1,8 %.
На промысле первичная характеристика нефти определяется по ее плотности. В зависимости от плотности нефти при 20 °С их подразделяют на три типа 1 тип – легкая с плотностью не более 850 кг/м3; 2 тип – средняя с плотностью от 851 до 885 кг/м3; 3 тип – тяжелая с плотностью более 885 кг/м3. Наи олее ценными являются легкие нефти, содержащие больше бензиновыхимасляныхфракций [2].
При поставке нефти на экспорт ее цена зависит от физикохимических свойств, которые определяют возможность получения широкого ассортимента продуктов, на выход которых влияют фракционный состав, содержание серы твердых парафинов. Нефть также может являться сырьем для получения тяжелых металлов, например, ванадия, используемого в качестве легирующей добавки при производстве стали и чугуна.
Фракционный состав нефти показывает содержание в ней различных фракций, выкипающих в определенных температурных интервалах. Его определяют стандартным методом по ГОСТ 2177 – 82 по результатам лабораторных испытаний путем разгонки, основанной на том, что каждый индивидуальный углеводород имеет собственную температуру кипения. Легкие углеводороды кипят при низких
17
температурах, а тяжелые – при высоких, более 300 °С. Например, нормальный пентан С5Н12 имеет температуру кипения при атмосферном давлении минус 36,2 °С, а нормальный декан С10Н22 –
минус 174,1 °С.
С |
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
|||||
|
Требования к физико-химическим свойствам нефти, поставляемой для |
||||||||||
|
|
|
экспорта при отнесении ее |
к соответствующему типу |
|||||||
|
|
|
|
|
поТУ 39 – 1623 – 93 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
придо 200 |
|
Норма для типа |
|
|
|
|||||
|
25 |
21 |
21 |
19 |
|
ГОСТ 2177 – 82 |
|
||||
|
|
Показатель |
I |
II |
III |
IV |
|
Метод испытания |
|
||
|
Плотность при 20 С, |
850 |
870 |
890 |
895 |
|
ГОСТ 3900 – 85 |
|
|||
|
кг/м3, не более |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Выход |
фракц й, % по |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
бА |
|
|
|
|
||||
|
объему, не менее, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
температуре, С: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
до 300 |
|
|
|
45 |
43 |
41 |
35 |
|
|
|
|
до 350 |
|
|
|
55 |
53 |
50 |
48 |
|
ГОСТ 1437 – 75 |
|
|
Массовая доля серы, %, |
0,6 |
1,8 |
2,5 |
3,5 |
|
|
||||
|
не более |
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ 6370 – 83 |
|
|
|
Массовая доля парафина, |
6 |
6 |
6 |
* |
|
|
||||
|
%, не более |
|
|
|
|
|
ГОСТ 10364 – 90 |
|
|||
|
Концентрация тяжелых |
|
Определение |
|
|
|
|||||
|
металлов (ванадия, |
|
Д |
|
|||||||
|
|
производится по |
|
|
|||||||
|
никеля и др.), мг/л, не |
требованию потребителя |
|
|
|||||||
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не нормируется |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
По |
физико-химическим свойствам |
И |
|
|||||||
|
нефть, |
поставляемая для |
|||||||||
экспорта по ТУ 39 – 1623 – 93, подразделяют на четыре типа (табл. 3.2), а степень ее подготовки должна соответствовать нормам, (табл. 3.1) с учетом более жестких требований к содержанию воды и хлористых солей. Нефти 1 и 2 типов должны сдаваться с массовой долей воды не более 1,0 % и концентрацией хлористых солей не более 100 мг/дм3. Если нефть по ряду показателей соответствует более высокому типу или группе, а хотя бы по одному более низкому типу или группе, то нефть следует относить к более низкому типу или группе.
18
Условное обозначение нефтей по ГОСТ 9965 – 76 состоит из трех цифр, соответствующих классу, типу и группе.
На отдельные нефти, обладающие уникальным физикохимическим составом, разрабатываются дополнительные технические условия. К таким нефтям относятся: тенгизская, содержащая сероводород и меркаптаны; нефть для дорожных работ и др.
|
|
|
3.3. Подготовка нефти к транспорту |
||
переработки |
|
|
|||
СПромысловая подготовка нефти необходима не только для |
|||||
обеспечен |
я |
определенных показателей |
качества |
сырья для |
|
|
на |
нефтеперера атывающих |
и нефтехимических |
||
предпр ят |
б |
условий |
при которых |
||
ях, |
но |
для создания таких |
|||
влиян е вредных компонентов в нефти не будет оказывать |
|||||
серьезного отр |
цательного влияния на срок службы магистральных |
||||
нефтепроводов. |
А |
|
|||
Процесс с ора и подготовки нефти начинается непосредственно |
|||||
после ее прохождения фонтанной арматуры скважины на |
|||||
нефтесборных установках, включающих автоматизированную |
|||||
групповую замерную установку, одну или две ступени сепарации и |
|||||
резервуары для |
сбора нефти, а заканчивается на установках |
||||
|
|
|
Д |
||
комплексной подготовки нефти (УКПН), составляющих вместе с промысловыми трубопроводами единую технологическую систему.
Системы сбора нефти на промыслах могут быть самотечные (нефть поступает в сборныерезервуары самотеком, а газ, выделяющийся изнефти подается, компрессором на газоперерабатывающий завод) и напорные, позволяющие транспортировать газонефтяные смеси при помощи насосов
Отделение газа от нефти осуществляютИв сепараторах, в которых может происходить и частичное отделение воды. По конструкции сепараторы бывают вертикальные, горизонтальные, а по принципу действия – гравитационные, центробежные (гидроциклонные), жалюзийные, ультразвуковые и др. На рис. 3.1 показана конструкция
нарасстояния7–10км[1].
горизонтального гравитационного газонефтяного сепаратора. Газонефтяная смесь поступает через патрубок 10 и распределительное устройство 9 на наклонные полки 2 и по ним стекает в нижнюю часть технологической емкости 1. При движении нефти по полкам происходит выделение растворенного газа.
19
Пузырьки выделившегося газа образуют "пену", которая разрушается в пеногасителе 3. Во влагоотделителе 5 газ очищается от капель нефти и через штуцер 4 отводится из аппарата.
СиР бАс.3.1.Гор зонтальныйгравитационный газонефтянойсепаратор: 1 – технологическая емкость; 2 – наклонные полки; 3 –
пеногас тель; 4 – штуцер для выхода газа; 5 – влагоотделитель; 6
– устройство для предотвращения образования воронки; 7 – выход нефти; 8 – люк-лаз; 9 – распределительное устройство; 10
– патру ок ввода газонефтяной смеси
Для повышения эффективности процесса отделения газа от нефти в гидроциклонных Дсепараторах используют эффект центробежной силы. За счет тангенциального ввода газонефтяной смеси в сепаратор она приобретает вращательное движение и под действием центробежной силы нефть прижимается к стенкам, а выделившейся и очищенный от капель нефти газ движется в центре аппарата [1].
Процесс получения товарной нефти включает ее обезвоживание
обессоливание и стабилизацию. |
|
|
|
|
Обезвоживание |
нефти |
заключается |
в |
разрушении |
водонефтяных эмульсий (механической смеси нерастворимых друг в |
||||
друге и находящихся в мелкодисперсном Исостоянии нефти и воды). |
||||
Для разрушения водонефтяных эмульсий применяют: гравитационное |
||||
разделение (осуществляется в резервуарах – отстойниках при высоком |
||||
содержании воды); |
внутритрубную деэмулъсацию |
(добавление |
||
специальных веществ, разрушающих экранирующую оболочку на поверхности капель воды и препятствующую слипанию капель нефти при столкновении); термические и термохимические воздействия
20