EP0662997A1 - Method for stabilising crude oils at the outlet of a well, and device therefor - Google Patents

Method for stabilising crude oils at the outlet of a well, and device therefor

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EP0662997A1
EP0662997A1 EP94923753A EP94923753A EP0662997A1 EP 0662997 A1 EP0662997 A1 EP 0662997A1 EP 94923753 A EP94923753 A EP 94923753A EP 94923753 A EP94923753 A EP 94923753A EP 0662997 A1 EP0662997 A1 EP 0662997A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crude oil
column
hydrocarbons
cut
native
Prior art date
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Application number
EP94923753A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP0662997B1 (en
Inventor
Jean-Paul Gourlia
Jacques Tournier Lasserve
Georges Bihn-Cirlot
Jean Vandermeersch
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Societe National Elf Aquitaine
Societe Nationale Elf Aquitaine Production SA
Original Assignee
Societe National Elf Aquitaine
Societe Nationale Elf Aquitaine Production SA
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
    • C10G7/02—Stabilising gasoline by removing gases by fractioning
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well

Definitions

  • the present invention relates to a method for stabilizing crude oils at the outlet of the extraction well and the device for implementing the method.
  • the crude oil stabilization process is understood to mean the operation which consists in reducing the flow pressure of the crude oil leaving the well, generally between 10 and 100 bars at atmospheric pressure, while respecting a Reid vapor pressure of the around 0.69 bar at 38 ° C determined by API standard D323 while limiting losses to the atmosphere of light hydrocarbons, especially C 3 + hydrocarbons, that is to say made up of three to seven atoms of carbon commonly known as C 3 , C 4 , C5, CQ and C 7 .
  • C 3 + hydrocarbons that is to say made up of three to seven atoms of carbon commonly known as C 3 , C 4 , C5, CQ and C 7 .
  • it is sought to maximize the production of crude oil by trying to recover the maximum of 0 3 + but by obtaining a stabilized crude oil which does not degas or very weakly.
  • the aim of the present invention is therefore to obtain a stabilized crude oil in which a maximum of C 4 + hydrocarbons will be recovered, that is to say the C 4 to C 7 hydrocarbons, generally not fully recovered. by techniques known to a person skilled in the art and adjusting the quantity of C 3 hydrocarbons in order to obtain the optimum Reid vapor pressure for its storage or subsequent transport.
  • the present invention therefore relates to a process for stabilizing crude oils at the outlet of the extraction well, characterized in that it comprises at least one separation step consisting in distilling under pressure the native crude oil coming from the extraction well. in at least one distillation column, in at least two sections, including a gaseous section of C- hydrocarbons
  • the cut of stabilized crude oil is drawn off at the bottom of the column.
  • the distillation is carried out in a conventional manner known to those skilled in the art, whether the column is lined with trays or includes packings.
  • we will create a liquid reflux at the top of the column and an upward flow of vapor, against the current of the liquid reflux, at the bottom of the column.
  • part of the stabilized crude oil withdrawn at the bottom of the column after vaporization of the latter is reinjected at the bottom of the column.
  • the part of the column located above the injection point of the native crude oil has the function of separating the hydrocarbons from C-
  • the part of the column located below this said injection point has the function of eliminating the hydrocarbons in Cj, C 2 and part of the C 3 from the crude oil, which allows the adjustment of the vapor pressure stabilized crude oil.
  • the method according to the invention will advantageously include at least one decompression step, before the separation step.
  • This decompression step will consist in partially degassing said native crude oil, in essentially absorbing the hydrocarbons from C 4 to C 7 , vaporized during the degassing, in a hydrocarbon absorption liquid stable at the pressure and the temperature of the enclosure, mixing said absorption liquid loaded with C 4 to C hydrocarbons recovered with degassed crude oil, and decanting part of the reservoir water extracted from the well with said native crude oil.
  • the different operations can occur simultaneously in the same enclosure or in separate enclosures.
  • the crude oil is decompressed for a decompression rate corresponding to the ratio of the inlet pressure to the outlet pressure of the crude oil between 1 and 7.
  • the absorption liquid is introduced against the current of the gas flow to trap the C 4 to C 7 hydrocarbons degassed during the decompression of the crude oil.
  • the absorption liquid according to the invention is a hydrocarbon from the group consisting of the distillation cuts of stabilized crude oil and the stabilized crude oil itself.
  • the native crude oil entering the column is distilled in at least three sections, a gaseous section of C- hydrocarbons
  • the gas cut is fractionated so as to be able to create at the top of the column a liquid reflux of C 4 and C 5 hydrocarbons containing a little of C 3 hydrocarbons.
  • Part of the heavy cut of hydrocarbon withdrawn is vaporized, then reinjected into the column in order to create the rising steam flow necessary for the proper functioning of the column to be distilled.
  • This heavy cup, drawn at the bottom of the column is, for its almost all, advantageously recycled as an absorption liquid for the decompression step, which avoids any consumption of additional product generating additional operating costs.
  • the minimum pressure inside the distillation column is chosen so as to avoid reaching a temperature below 0 ° C in column head.
  • the internal pressure of the column will generally be between 4 bars and 15 bars.
  • Another object of the invention is the device implementing said method.
  • This device is characterized in that it comprises at least one distillation column comprising a pipe bringing the charge of crude oil to be distilled, and at least two withdrawal pipes, one for the gaseous cutting of C 4 hydrocarbons and at C 5 , containing a part of C 3 hydrocarbons at the top of the column and the other, for cutting crude oil below the point of injection of the native crude oil into the column.
  • This distillation column is connected at the top of the column, to at least one selective separation circuit by the draw-off line of the gas cut and by an injection line for the liquid hydrocarbons mainly of C 4 and C 5 , located below. the point of withdrawal of said gaseous cut in the column.
  • the selective separation circuit advantageously comprises at least one selective separator of gaseous hydrocarbons chosen from the group of separators consisting of cryogenic groups, adsorption / desorption reactors, separators with selective membranes, and at least one gas / liquid condenser .
  • the invention comprises at least one adsorption / desorption reactor filled with at least one adsorbent chosen from the group consisting of active carbon, wool residues and molecular sieves.
  • the circuit comprises at least two activated carbon reactors operating alternately for the continuous implementation of the gas adsorption / desorption process, as a selective gas adsorber reactor or as desorber reactor.
  • a vapor current is sent to the activated carbon, which requires an additional phase of drying of the latter.
  • the sum of the times of desorption of the gases and drying of the activated carbon is at most equal to the time of adsorption of these, the operations of desorption and drying of the first reactor will occur easily while the gases are adsorbed on activated carbon from the second reactor.
  • the present device advantageously comprises upstream of the distillation column a partial decompression unit of native crude oil, constituted by an enclosure in the shape of an ovoid balloon comprising in its upper part an appendage comparable to a mini-column distillation of at least two theoretical plates, said enclosure comprising an inlet pipe for native crude oil, a pipe for discharging decanted water in its lower part, an outlet pipe for decompressed crude oil, added with the liquid absorption charged with C 4 ′ to C 7 hydrocarbons, a discharge line for light hydrocarbons, mainly C 1 and C 2 hydrocarbons, at the upper end of the appendix, and an inlet pipe for the absorption liquid.
  • a partial decompression unit of native crude oil constituted by an enclosure in the shape of an ovoid balloon comprising in its upper part an appendage comparable to a mini-column distillation of at least two theoretical plates, said enclosure comprising an inlet pipe for native crude oil, a pipe for discharging decanted water in its lower part, an outlet pipe
  • the partial decompression unit for native crude oil can be replaced by a partial decompression circuit comprising a device characterized in that it comprises, upstream of the distillation column, a partial decompression circuit native crude oil constituted by a decompression chamber for native oil connected by a gas evacuation pipe to a separation-absorption column for degassed C ⁇ to C 7 hydrocarbons comprising a gas outlet pipe from C 1 to C 3 , an inlet pipe for the absorption liquid and an outlet pipe for the absorption liquid loaded with hydrocarbons from C to C 7 , and by a pipe for discharging the decompressed crude oil to a mixing / decanting enclosure comprising a inlet pipe for the absorption liquid loaded with hydrocarbons from C to C 7 , an outlet pipe for decanted water and an outlet pipe for the mixture crude oil - absorption liquid to be distilled.
  • a partial decompression circuit native crude oil constituted by a decompression chamber for native oil connected by a gas evacuation pipe to a separation-absorption column for
  • the line for withdrawing stabilized crude oil is located at the bottom of the column.
  • the distillation column is then connected at the bottom of the column, to a circuit for recycling a part of the stabilized crude oil equipped with a reboiler by the line for withdrawing the stabilized crude oil and by a line for injecting the vaporized crude oil. , located above said draw-off line.
  • the distillation column comprises at least three withdrawal pipes, one for the gas cut at the head of the column, one for the crude oil stabilized in the middle part of the column, and finally one for the heavy cutting of hydrocarbons at the bottom of the column.
  • the outlet pipe of said heavy cup is connected to the inlet pipe of the absorption liquid in the enclosure of the decompression unit, to recycle the heavy cut of hydrocarbons as absorption liquid.
  • the distillation column is connected, at the head of the column, to a circuit for selective separation of the gaseous cut by the withdrawal and injection pipes previously described, and, at the bottom of column, to a recycling circuit comprising a reboiler by the draw-off line for said heavy cut and by an injection line situated above this draw-off point.
  • the column can be connected in its middle part to a stabilized crude oil recycling circuit equipped with a reboiler by a second draw-off line located at the same level as the stabilized crude oil draw-off line, and by a line d injection of the vaporized crude oil located above this so-called second draw-off line.
  • This recycle of stabilized vaporized crude oil improves the economy of the stabilization process according to the invention.
  • This recycle has the effect of heating the charge of the crude oil / adsorption liquid mixture entering the column.
  • the device of the invention in order to limit the energy consumption for the vaporization of the heavy cut in the reboiler of the recycle circuit, it is advantageous to replace the plates or the lining present in the part median of the column, above the point of withdrawal of stabilized crude oil, by a material and heat exchange device which has the same separation function as the plates or the lining but which also makes it possible to heat the load in the column.
  • the device further comprises at least two exchangers, the first being placed on the pipe bringing the absorption liquid into the decompression chamber in order to cool it to the maximum and the second on the stabilized crude oil evacuation pipe to bring the latter to the required storage temperature.
  • the method according to the invention and its device can be easily transposed by a person skilled in the art to the treatment of condensate fields which are essentially gas deposits containing hydrocarbons from Ci to C 4 . In these fields, the aim is not to stabilize fluids but to recover liquid condensates from C 4 to Ce hydrocarbons.
  • a hydrocarbon fraction distilling between 200 and 300 ° C., preferably gas oil will be introduced into the fluids to be distilled and recycled as adsorption liquid.
  • Figure 1 shows a first device
  • Figure 2 shows a selective device separation circuit.
  • Figure 3 shows a second device of the invention.
  • the device in FIG. 1 comprises a decompression unit 1 for the native crude oil arriving via line 3, and a distillation column 2 sized to have 10 to 30 theoretical plates, connected to unit 1 by line 7.
  • L unit 1 is a closed enclosure, constituted by a balloon surmounted by a mini-column 1b, dimensioned for at least two theoretical plates.
  • the native crude oil expanded through the valve 4 and entering the balloon la through line 3, is decompressed. Under the effect of decompression, part of the C 4 to C 7 hydrocarbons is vaporized and entrained in the mini-column 1b where these hydrocarbons are separated. Part of the hydrocarbons from C 4 to C 7 thus fall back into the balloon la.
  • a hydrocarbon liquid, called absorption liquid stable at the temperature and at the pressure of the enclosure l, is injected against the flow of the gas flow, near the evacuation point of non-condensable Ci and C 2 hydrocarbons, via line 6, at the head of the mini-column via line 8.
  • the absorption liquid mixes with the petroleum raw and with non-decanted deposit water, the assembly being evacuated from enclosure 1 via line 7.
  • the water decanted into the flask 1a is evacuated via line 5.
  • the water / crude oil / absorption liquid mixture may pass through an exchanger 27 making it possible to lower the temperature of the mixture before it enters the distillation column 2.
  • the cut of hydrocarbons from C-- to C5 is evacuated via line 11 then sent to a selective separation unit 13 which will make it possible to recover all the condensed hydrocarbons in C 4 and C 5 and a portion of C 3 hydrocarbons which will be directed to a buffer tank 16 via line 15, then reinjected at the top of the column via line 18 in order to create a liquid reflux therein.
  • a valve judiciously placed on the pipe 11 makes it possible to regulate the internal pressure of the distillation column 2.
  • and C 2 and the rest of the non-recovered C 3 hydrocarbons are evacuated from the separation unit 13 via line 14 to be, for example, burnt with a torch.
  • the stabilized crude oil is removed by the withdrawal line 9, then its temperature is lowered by passing it through the exchanger 10 to bring it back to an acceptable temperature for its storage.
  • a second withdrawal of the stabilized crude oil is done at the same level as the previous one, via line 24.
  • the oil passes through a reboiler 25 in which it partially vaporizes, before be reinjected into column 2 above its draw-off point via line 26.
  • the reinjection of partially vaporized crude oil allows better separation from light hydrocarbons in C-
  • the reactor 13a corresponds to a phase of adsorption of the hydrocarbons from C-- to C5 withdrawn from the distillation column 1 via line 11, the reactor
  • the reactor 13c corresponds to a phase of drying of the activated carbon by dry gaseous hydrocarbons, not previously trapped on the activated carbon, that is to say say hydrocarbons in C-
  • the line 30 brings steam generated for example by a boiler, on the activated carbon of the reactor 13b via the line 30b, the valves of the lines 30a and 30b of access to the reactors 13a and 13b being closed.
  • the absorbed hydrocarbons are desorbed, preferably those in C 3 , then those in C 4 and finally those in C5 and are directed via the line
  • the recycled dry gaseous hydrocarbons arriving in reactor 13c via line 33c are evacuated via line 14c, the valves of lines 15c and 31c being closed. They are taken to line 14 to be burnt with a torch.
  • the device of FIG. 3 comprises a decompression circuit comprising a partial decompression chamber 31 connected on the one hand to the inlet pipe 3 of the native crude oil and on the other hand to a separation-absorption column 35 of the hydrocarbons of C ⁇ to C 7 degassed and to a mixing / decantation enclosure 38, said column 35 being itself connected to said enclosure 38, and a distillation column 2.
  • the native crude oil arriving via line 3 is expanded in the partial decompression chamber 31.
  • the hydrocarbons from C 4 to C 7 are vaporized and entrained with the light hydrocarbons from C x to C 3 via the outlet pipe to the column separation-absorption 35 which passes through the exchanger 33a and the valve 33b.
  • the C 2 to C 3 hydrocarbons are evacuated via the outlet pipe 36, the absorption liquid is introduced through the inlet pipe 48 and finally, the absorption liquid loaded with C 4 hydrocarbons to C 7 recovered is evacuated by the outlet pipe 37 connected to the inlet pipe to the mixing / decantation enclosure 38.
  • the partially decompressed crude oil in enclosure 31 is sent via line 32 to the mixing / decantation enclosure 38 where it is mixed with the absorption liquid loaded with C 4 to C 7 hydrocarbons then discharged via line 7.
  • Decanted native water is discharged through line 34 of enclosure 31 and through line 39 of enclosure 38.
  • the water / crude oil / absorption liquid mixture passes through a exchanger 27 to lower the temperature of the mixture before it enters column 2.
  • the cut of hydrocarbon from C to C 5 is evacuated via line 11 then sent to a selective separation unit 13 comprising a line 14 for evacuating hydrocarbons from C 1 to C 3 and a line 15 bringing back the condensed C 4 and C 5 hydrocarbons still charged with C 3 hydrocarbons towards a depropanizer 45.
  • the major part of the purified C and C 5 hydrocarbons are reinjected at the top of the column via the pipes 49 then 18.
  • the depropanizer operating as a distillation column comprises a reboiling circuit (line 50, reboiler 50a) at the bottom of the depropanizer and a recycle circuit connected by lines 46 and 47a to the head of the depropanizer comprising an air cooler 46a.
  • the stabilized crude oil is recovered at the bottom of column 2 via line 28 connected on the one hand to a reboiling circuit via line 40, comprising a reboiler 40a.
  • Another part of the stabilized crude oil discharged from the enclosure 43 via the pipe 44 is recycled to the column 35 as absorption liquid. It can be partially loaded with C 2 to C 4 hydrocarbons coming from the depropanizer 45 via the pipe 47b.
  • the use of a depropanizer 45 is particularly advantageous because only the hydrocarbons of interest are back in the distillation column 2 and it also makes it possible to limit the size of the unit of selective separation. Furthermore, this depropanizer 45 provides good flexibility making it possible to produce either only crude oil, or simultaneously liquefied gases and crude oil.
  • the present example aims to compare the performance of the method according to the invention with that of the prior art used.
  • a system of at least three flash balloons is installed making it possible to decompress native crude oil, with departures of decompression vapors charged essentially gases such as nitrogen, carbon dioxide and C 1 and C 2 hydrocarbons for the first balloon, heavier hydrocarbons for the other balloons.
  • the native crude oil comes out with a pressure of 40 bars, at a temperature of around 48 ° C and a flow rate of around 350t / h (ton / hour).
  • the pressure is reduced to 27 bars, the vaporized gases are evacuated from the balloon, then led to the torch to be burned, while the decompressed crude oil is directed to a second decompression tank.
  • the crude oil is decompressed from 27 to 6 bars; as before, the vaporized gases are sent to the torch and the decompressed crude oil is sent to a third and final balloon in which its pressure is reduced to 1.2 bar.
  • the native crude oil sent to enclosure 1 is decompressed from 40 to 27 bars, only the gaseous hydrocarbons in Ci and C 2 are vaporized and evacuated towards the torch to be burned there with a flow of
  • the crude oil added with the absorption liquid loaded with C 3 , C 4 and C 5 hydrocarbons is discharged from the enclosure 1 at a flow rate of 382 t / h and a temperature of 48 ° C. It is cooled to 40 ° C in the exchanger 8, then is introduced into the distillation column.
  • the stabilized crude oil is collected at a temperature of 117 ° C, at atmospheric pressure and at a flow rate of 293 t / h through line 9 at the outlet of the column.
  • the Reid vapor pressure of the recycle in the middle of the column is of the order of 0.69 bar at 38 ° C and the pressure in the column is 8.5 bar.
  • the table below shows the recovery rates of vaporizable C 4 to C 7 hydrocarbons for the stabilization process corresponding to the prior art (A) and the stabilization process according to the invention (X).

Abstract

A method for stabilising crude oil at the outlet of a well, including at least one separation step wherein the crude oil is pressure distilled in at least one distillation column into at least two cuts, i.e. a C1-5 hydrocarbon gas cut recovered at the top of the column and a stabilised crude oil cut recovered below the point where the original crude oil was injected into the column. The method advantageously includes at least one decompression step before the separation step.

Description

PROCEDE DE STABILISATION DES PETROLES BRUTS PROCESS FOR STABILIZING CRUDE OILS
A LA SORTIE DU PUITS D'EXTRACTIONAT THE EXIT OF THE EXTRACTION WELL
ET SON DISPOSITIF DE MISE EN OEUVREAND ITS IMPLEMENTING DEVICE
La présente invention concerne un procédé de stabilisation des pétroles bruts à la sortie du puits d'extraction et le dispositif de mise en oeuvre du procédé. On entend par procédé de stabilisation des pétroles bruts l'opération qui consiste à ramener la pression en écoulement du pétrole brut en sortie de puits, comprise généralement entre 10 et 100 bars à la pression atmosphérique, en respectant une tension de vapeur Reid de l'ordre de 0,69 bar à 38°C déterminée par la norme API D323 tout en limitant les pertes à l'atmosphère en hydrocarbures légers notamment les hydrocarbures en C3+, c'est-à-dire constitués de trois à sept atomes de carbone communément appelés C3, C4, C5, CQ etC7. Bien entendu par un tel procédé, on cherche à maximiser la production de pétrole brut en essayant de récupérer le maximum de 03+ mais en obtenant un pétrole brut stabilisé qui ne dégaze pas ou très faiblement.The present invention relates to a method for stabilizing crude oils at the outlet of the extraction well and the device for implementing the method. The crude oil stabilization process is understood to mean the operation which consists in reducing the flow pressure of the crude oil leaving the well, generally between 10 and 100 bars at atmospheric pressure, while respecting a Reid vapor pressure of the around 0.69 bar at 38 ° C determined by API standard D323 while limiting losses to the atmosphere of light hydrocarbons, especially C 3 + hydrocarbons, that is to say made up of three to seven atoms of carbon commonly known as C 3 , C 4 , C5, CQ and C 7 . Of course, by such a process, it is sought to maximize the production of crude oil by trying to recover the maximum of 0 3 + but by obtaining a stabilized crude oil which does not degas or very weakly.
Actuellement, pour stabiliser un pétrole brut sur un champ pétrolifère, on utilise un procédé mettant en oeuvre plusieurs flashs successifs. Il s'agit d'un procédé de décompression en plusieurs étapes permettant d'abaisser la pression du pétrole brut qui s'accompagne principalement d'un dégazage pas toujours contrôlable des hydrocarbures les plus légers en C3-, c'est-à-dire des hydrocarbures constitués de moins de trois atomes de carbone soit C3, C2 et C-|.Currently, to stabilize crude oil on an oil field, a process using several successive flashes is used. It is a decompression process in several stages allowing to lower the pressure of crude oil which is mainly accompanied by a degassing not always controllable of the lightest hydrocarbons in C 3 -, that is to say say hydrocarbons made up of less than three carbon atoms, ie C 3 , C 2 and C- | .
Cependant, par flashs successifs, il est impossible de dégazer le pétrole brut en se limitant seulement aux hydrocarbures en C3-, il y a fatalement des entraînements d'hydrocarbures en C3+ dans les gaz qui ne sont pas récupérés et des hydrocarbures en C3- restent dilués dans le pétrole brut. Ce procédé par flashs ne permet pas de séparer sélectivement des hydrocarbures C3- du pétrole brut sans dégazer d'autres produits à plus forte valeur ajoutée. La présence de C3" dans le pétrole brut stabilisé le rend plus sensible aux variations de température et de pression lors des opérations ultérieures, puisque ceux-ci, les C3", peuvent se dégazer de façon intempestive. Ce problème du dégazage ultérieur du pétrole brut, notamment lors de son stockage ou de son transport, soit par bateau soit par pipe-line, peut être à l'origine de difficultés nombreuses et surtout d'accidents possibles.However, by successive flashes, it is impossible to degas crude oil by limiting itself only to C 3 hydrocarbons -, there are inevitably entrainments of C 3 + hydrocarbons in the gases which are not recovered and hydrocarbons in C 3 - remain diluted in crude oil. This flash method does not allow the selective separation of C 3 hydrocarbons - from crude oil without degassing other products with higher added value. The Presence of C 3 "in stabilized crude oil makes it more sensitive to variations in temperature and pressure during subsequent operations, since these, the C 3 ", can degas inadvertently. This problem of subsequent degassing of crude oil, in particular during its storage or transport, either by boat or by pipeline, can be the source of numerous difficulties and especially of possible accidents.
Le but de la présente invention est donc d'obtenir un pétrole brut stabilisé dans lequel on va récupérer un maximum d'hydrocarbures en C4+, c'est-à-dire les hydrocarbures de C4 à C7, généralement non totalement récupérés par les techniques connues de l'homme du métier et ajuster la quantité d'hydrocarbures en C3 en vue d'obtenir la tension de vapeur Reid optimale pour son stockage ou son transport ultérieur.The aim of the present invention is therefore to obtain a stabilized crude oil in which a maximum of C 4 + hydrocarbons will be recovered, that is to say the C 4 to C 7 hydrocarbons, generally not fully recovered. by techniques known to a person skilled in the art and adjusting the quantity of C 3 hydrocarbons in order to obtain the optimum Reid vapor pressure for its storage or subsequent transport.
La présente invention a donc pour objet un procédé de stabilisation des pétroles bruts à la sortie du puits d'extraction caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de séparation consistant à distiller sous pression le pétrole brut natif provenant du puits d'extraction dans au moins une colonne à distiller, en au moins deux coupes, dont une coupe gazeuse d'hydrocarbures de C-| à C5 récupérée en tête de colonne, et une coupe de pétrole brut stabilisé récupérée au-dessous du point d'injection du pétrole brut dans la colonne.The present invention therefore relates to a process for stabilizing crude oils at the outlet of the extraction well, characterized in that it comprises at least one separation step consisting in distilling under pressure the native crude oil coming from the extraction well. in at least one distillation column, in at least two sections, including a gaseous section of C- hydrocarbons | to C 5 recovered at the head of the column, and a cut of stabilized crude oil recovered below the point of injection of the crude oil into the column.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention lorsque le pétrole brut natif est distillé en deux coupes, la coupe de pétrole brut stabilisé est soutirée en fond de colonne.In a first embodiment of the invention when the native crude oil is distilled in two cuts, the cut of stabilized crude oil is drawn off at the bottom of the column.
Dans le procédé de la présente invention, la distillation se fait de façon classique connue de l'homme du métier, que la colonne soit garnie de plateaux ou comprenne des garnissages. Ainsi, on va créer un reflux liquide en tête de colonne et un flux ascendant de vapeur, à contre- courant du reflux liquide, en fond de colonne.In the process of the present invention, the distillation is carried out in a conventional manner known to those skilled in the art, whether the column is lined with trays or includes packings. Thus, we will create a liquid reflux at the top of the column and an upward flow of vapor, against the current of the liquid reflux, at the bottom of the column.
Cependant, contrairement à la technique connue, au lieu de condenser la totalité de la coupe gazeuse avant de la réinjecter en tête de colonne pour créer le reflux, celle-ci va être séparée sélectivement en deux fractions, l'une constituée des hydrocarbures légers en C3", l'autre des hydrocarbures en C4, C5, et une partie des hydrocarbures en C3. Seule la fraction contenant les hydrocarbures en C4 et C5 est récupérée puis condensée et enfin réinjectée en tête de colonne. Cette séparation sélective en deux fractions d'hydrocarbures en C3" et, en C et C5, est obtenue notamment par cryogénie, par adsorption/désorption, par séparation des gaz sur membrane et/ou par tout autre moyen permettant une séparation sélective de ces gaz.However, unlike the known technique, instead of condensing the entire gas cut before reinject it at the top of the column to create reflux, this will be selectively separated into two fractions, one consisting of light C 3 "hydrocarbons, the other of C 4 , C 5 hydrocarbons, and part of the C 3 hydrocarbons. Only the fraction containing C 4 and C 5 hydrocarbons is recovered, then condensed and finally reinjected at the top of the column. This selective separation into two C 3 "hydrocarbon fractions and, in C and C 5 , is obtained in particular by cryogenics, by adsorption / desorption, by separation of the gases on the membrane and / or by any other means allowing a selective separation of these gases.
Parallèlement, pour créer le flux de vapeur ascendant, on réinjecte en fond de colonne, une partie du pétrole brut stabilisé soutiré en fond de colonne après vaporisation de ce dernier.At the same time, to create the rising vapor flow, part of the stabilized crude oil withdrawn at the bottom of the column after vaporization of the latter is reinjected at the bottom of the column.
Dans cette configuration, la partie de la colonne située au-dessus du point d'injection du pétrole brut natif a pour fonction de séparer les hydrocarbures de C-| à C5 des hydrocarbures plus lourds. La partie de la colonne située en-dessous de ce dit point d'injection a pour fonction d'éliminer les hydrocarbures en C-j, C2 et une partie des C3du pétrole brut, ce qui permet l'ajustement de la tension de vapeur du pétrole brut stabilisé.In this configuration, the part of the column located above the injection point of the native crude oil has the function of separating the hydrocarbons from C- | at C 5 heavier hydrocarbons. The part of the column located below this said injection point has the function of eliminating the hydrocarbons in Cj, C 2 and part of the C 3 from the crude oil, which allows the adjustment of the vapor pressure stabilized crude oil.
Cependant, pour éviter tous problèmes liés à la forte décompression du pétrole brut natif sortant du puits à l'intérieur de la colonne, le procédé selon l'invention comprendra avantageusement au moins une étape de décompression, avant l'étape de séparation. Cette étape de décompression consistera à dégazer partiellement ledit pétrole brut natif, à absorber essentiellement les hydrocarbures de C4 à C7, vaporisés au cours du dégazage, dans un liquide d'absorption hydrocarboné stable à la pression et la température de l'enceinte, à mélanger ce dit liquide d'absorption chargé des hydrocarbures de C4 à C récupérés au pétrole brut dégazé, et à décanter une partie de l'eau de gisement extraite du puits avec ledit pétrole brut natif. Les différentes opérations peuvent se produire simultanément dans une même enceinte ou dans des enceintes séparées.However, to avoid any problems associated with the strong decompression of the native crude oil leaving the well inside the column, the method according to the invention will advantageously include at least one decompression step, before the separation step. This decompression step will consist in partially degassing said native crude oil, in essentially absorbing the hydrocarbons from C 4 to C 7 , vaporized during the degassing, in a hydrocarbon absorption liquid stable at the pressure and the temperature of the enclosure, mixing said absorption liquid loaded with C 4 to C hydrocarbons recovered with degassed crude oil, and decanting part of the reservoir water extracted from the well with said native crude oil. The different operations can occur simultaneously in the same enclosure or in separate enclosures.
Dans cette étape de décompression selon l'invention, le pétrole brut est décompressé pour un taux de décompression correspondant au rapport de la pression d'entrée sur la pression de sortie du pétrole brut compris entre 1 et 7.In this decompression step according to the invention, the crude oil is decompressed for a decompression rate corresponding to the ratio of the inlet pressure to the outlet pressure of the crude oil between 1 and 7.
Dans le procédé de l'invention, on introduit le liquide d'absorption à contre-courant du flux gazeux pour piéger les hydrocarbures de C4 à C7 dégazés lors de la décompression du pétrole brut.In the process of the invention, the absorption liquid is introduced against the current of the gas flow to trap the C 4 to C 7 hydrocarbons degassed during the decompression of the crude oil.
Le liquide d'absorption selon l'invention est un hydrocarbure du groupe constitué par les coupes de distillation du pétrole brut stabilisé et le pétrole brut stabilisé lui-même.The absorption liquid according to the invention is a hydrocarbon from the group consisting of the distillation cuts of stabilized crude oil and the stabilized crude oil itself.
Dans un second mode préféré de l'invention, pour un procédé de stabilisation comprenant à la fois une étape de décompression et une étape de séparation, le pétrole brut natif entrant dans la colonne est distillé en au moins trois coupes, une coupe gazeuse d'hydrocarbures de C-| à C5 soutirée en tête de colonne, puis une coupe de pétrole brut stabilisé soutirée dans la partie médiane de la colonne et enfin une coupe lourde d'hydrocarbures, soutirée en fond de colonne et constituée majoritairement d'hydrocarbures ayant au moins huit atomes de carbone par molécule.In a second preferred embodiment of the invention, for a stabilization process comprising both a decompression step and a separation step, the native crude oil entering the column is distilled in at least three sections, a gaseous section of C- hydrocarbons | at C 5 drawn off at the top of the column, then a cut of stabilized crude oil drawn off in the middle part of the column and finally a heavy cut of hydrocarbons, drawn off at the bottom of the column and consisting mainly of hydrocarbons having at least eight atoms of carbon per molecule.
Dans cette dernière coupe lourde, on peut tolérer la présence d'hydrocarbures plus légers en C6 et en C7.In this last heavy cut, we can tolerate the presence of lighter C 6 and C 7 hydrocarbons.
Dans ce mode préféré, comme lorsqu'il n'y avait pas d'étape de décompression, la coupe gazeuse est fractionnée de façon à pouvoir créer en tête de colonne un reflux liquide d'hydrocarbures en C4 et en C5 contenant un peu d'hydrocarbures en C3.In this preferred mode, as when there was no decompression step, the gas cut is fractionated so as to be able to create at the top of the column a liquid reflux of C 4 and C 5 hydrocarbons containing a little of C 3 hydrocarbons.
Une partie de la coupe lourde d'hydrocarbures soutirée est vaporisée, puis réinjectée dans la colonne en vue de créer le flux de vapeur ascendant nécessaire au bon fonctionnement de la colonne à distiller. Cette coupe lourde, soutirée en fond de colonne, est, pour sa presque totalité, avantageusement recyclée comme liquide d'absorption pour l'étape de décompression, ce qui évite toute consommation de produit supplémentaire générateur de coûts opératoires supplémentaires. Afin d'avoir un ajustement de la tension vapeur du pétrole brut stabilisé, on peut éventuellement vaporiser une partie du pétrole brut stabilisé qui sera réinjecté au- dessus du point de soutirage de ce dernier.Part of the heavy cut of hydrocarbon withdrawn is vaporized, then reinjected into the column in order to create the rising steam flow necessary for the proper functioning of the column to be distilled. This heavy cup, drawn at the bottom of the column, is, for its almost all, advantageously recycled as an absorption liquid for the decompression step, which avoids any consumption of additional product generating additional operating costs. In order to have an adjustment of the vapor pressure of the stabilized crude oil, it is possible optionally to vaporize a part of the stabilized crude oil which will be reinjected above the point of withdrawal of the latter.
Que l'étape de distillation soit précédée ou non d'une étape de décompression du pétrole brut natif, la pression minimale à l'intérieur de la colonne de distillation est choisie de façon à éviter d'atteindre une température inférieure à 0°C en tête de colonne. La pression interne de la colonne sera généralement comprise entre 4 bars et 15 bars.Whether or not the distillation step is preceded by a decompression step of the native crude oil, the minimum pressure inside the distillation column is chosen so as to avoid reaching a temperature below 0 ° C in column head. The internal pressure of the column will generally be between 4 bars and 15 bars.
Un autre objet de l'invention est le dispositif mettant en oeuvre ledit procédé. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une colonne à distiller comprenant une conduite amenant la charge de pétrole brut à distiller, et au moins deux conduites de soutirage, l'une pour la coupe gazeuse d'hydrocarbures en C4 et en C5, contenant une partie d'hydrocarbures en C3 en tête de colonne et l'autre, pour la coupe de pétrole brut au- dessous du point d'injection du pétrole brut natif dans la colonne.Another object of the invention is the device implementing said method. This device is characterized in that it comprises at least one distillation column comprising a pipe bringing the charge of crude oil to be distilled, and at least two withdrawal pipes, one for the gaseous cutting of C 4 hydrocarbons and at C 5 , containing a part of C 3 hydrocarbons at the top of the column and the other, for cutting crude oil below the point of injection of the native crude oil into the column.
Cette colonne de distillation est raccordée en tête de colonne, à au moins un circuit de séparation sélective par la conduite de soutirage de la coupe gazeuse et par une conduite d'injection des hydrocarbures liquides majoritairement en C4 et C5, située au-dessous du point de soutirage de ladite coupe gazeuse dans la colonne.This distillation column is connected at the top of the column, to at least one selective separation circuit by the draw-off line of the gas cut and by an injection line for the liquid hydrocarbons mainly of C 4 and C 5 , located below. the point of withdrawal of said gaseous cut in the column.
Le circuit de séparation sélective comprend avantageusement au moins un séparateur sélectif d'hydrocarbures gazeux choisi dans le groupe des séparateurs constitué par les groupes cryogéniques, les réacteurs d'adsorption/désorption, les séparateurs à membranes sélectives, et au moins un condenseur gaz/liquide. Le circuit de séparation sélective préféré deThe selective separation circuit advantageously comprises at least one selective separator of gaseous hydrocarbons chosen from the group of separators consisting of cryogenic groups, adsorption / desorption reactors, separators with selective membranes, and at least one gas / liquid condenser . The preferred selective separation circuit of
1'invention comporte au moins un réacteur d'adsorption/désorption rempli d'au moins un adsorbant choisi dans le groupe constitué par les charbons actifs, les résidus lainiers et les tamis moléculaires.The invention comprises at least one adsorption / desorption reactor filled with at least one adsorbent chosen from the group consisting of active carbon, wool residues and molecular sieves.
Dans un mode particulier de réalisation du dispositif de l'invention, le circuit comprend au moins deux réacteurs à charbon actif fonctionnant alternativement pour la mise en oeuvre en continu du procédé d'adsorption/désorption des gaz, comme réacteur adsorbeur sélectif des gaz ou comme réacteur désorbeur. Pour accélérer la désorption, un courant de vapeur est envoyé sur le charbon actif, ce qui nécessite une phase supplémentaire de séchage de celui-ci. Comme la somme des temps de désorption des gaz et de séchage du charbon actif est au plus égale au temps d'adsorption de ceux-ci, les opérations de désorption et de séchage du premier réacteur se produiront aisément pendant que les gaz s'adsorbent sur le charbon actif du deuxième réacteur. Dans le but d'éliminer toute trace d'hydrocarbures en C3 dans les hydrocarbures recyclés en tête de colonne, on disposera avantageusement en aval dudit séparateur sélectif sur le circuit ramenant des hydrocarbures en C4 et C5, une unité dite dépropaniseur pour ajuster la qualité du recycle aux besoins du procédé.In a particular embodiment of the device of the invention, the circuit comprises at least two activated carbon reactors operating alternately for the continuous implementation of the gas adsorption / desorption process, as a selective gas adsorber reactor or as desorber reactor. To accelerate the desorption, a vapor current is sent to the activated carbon, which requires an additional phase of drying of the latter. As the sum of the times of desorption of the gases and drying of the activated carbon is at most equal to the time of adsorption of these, the operations of desorption and drying of the first reactor will occur easily while the gases are adsorbed on activated carbon from the second reactor. In order to eliminate any trace of C 3 hydrocarbons in the hydrocarbons recycled at the head of the column, there will advantageously be available downstream of said selective separator on the circuit bringing back C 4 and C 5 hydrocarbons, a so-called depropanizer unit for adjusting the quality of the recycling to the needs of the process.
Le présent dispositif, selon l'invention, comprend avantageusement en amont de la colonne de distillation une unité de décompression partielle du pétrole brut natif, constituée par une enceinte en forme de ballon ovoïde comprenant dans sa partie supérieure un appendice comparable à une mini-colonne de distillation d'au moins deux plateaux théoriques, ladite enceinte comportant une conduite d'entrée du pétrole brut natif, une conduite d'évacuation de l'eau décantée dans sa partie inférieure, une conduite de sortie du pétrole brut décompressé, additionné du liquide d'absorption chargé d'hydrocarbures de C4 ' à C7, une conduite d'évacuation des hydrocarbures légers, majoritairement des hydrocarbures en Ci et C2, à l'extrémité supérieure de l'appendice, et une conduite d'entrée du liquide d'absorption.The present device, according to the invention, advantageously comprises upstream of the distillation column a partial decompression unit of native crude oil, constituted by an enclosure in the shape of an ovoid balloon comprising in its upper part an appendage comparable to a mini-column distillation of at least two theoretical plates, said enclosure comprising an inlet pipe for native crude oil, a pipe for discharging decanted water in its lower part, an outlet pipe for decompressed crude oil, added with the liquid absorption charged with C 4 ′ to C 7 hydrocarbons, a discharge line for light hydrocarbons, mainly C 1 and C 2 hydrocarbons, at the upper end of the appendix, and an inlet pipe for the absorption liquid.
Dans un autre mode de réalisation du dispositif, on peut remplacer l'unité de décompression partielle du pétrole brut natif par un circuit de décompression partielle comprenant un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend en amont de la colonne de distillation un circuit de décompression partielle du pétrole brut natif constitué par une enceinte de décompression du pétrole natif reliée par une conduite d'évacuation des gaz à une colonne de séparation-absorption des hydrocarbures de C} à C7 dégazés comprenant une conduite de sortie des gaz de C1 à C3, une conduite d'entrée du liquide d'absorption et une conduite de sortie du liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C à C7, et par une conduite d'évacuation du pétrole brut décompressé à une enceinte mélange/décantation comprenant une conduite d'entrée du liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C à C7, une conduite de sortie de l'eau décantée et une conduite de sortie du mélange pétrole brut- liquide d'absorption à distiller.In another embodiment of the device, the partial decompression unit for native crude oil can be replaced by a partial decompression circuit comprising a device characterized in that it comprises, upstream of the distillation column, a partial decompression circuit native crude oil constituted by a decompression chamber for native oil connected by a gas evacuation pipe to a separation-absorption column for degassed C } to C 7 hydrocarbons comprising a gas outlet pipe from C 1 to C 3 , an inlet pipe for the absorption liquid and an outlet pipe for the absorption liquid loaded with hydrocarbons from C to C 7 , and by a pipe for discharging the decompressed crude oil to a mixing / decanting enclosure comprising a inlet pipe for the absorption liquid loaded with hydrocarbons from C to C 7 , an outlet pipe for decanted water and an outlet pipe for the mixture crude oil - absorption liquid to be distilled.
Dans un premier mode de réalisation du dispositif, la conduite de soutirage du pétrole brut stabilisé est située en fond de colonne. La colonne de distillation est alors raccordée en fond de colonne, à un circuit de recycle d'une partie du pétrole brut stabilisé équipé d'un rebouilleur par la conduite de soutirage du pétrole brut stabilisé et par une conduite d'injection du pétrole brut vaporisé, située au-dessus de ladite conduite de soutirage.In a first embodiment of the device, the line for withdrawing stabilized crude oil is located at the bottom of the column. The distillation column is then connected at the bottom of the column, to a circuit for recycling a part of the stabilized crude oil equipped with a reboiler by the line for withdrawing the stabilized crude oil and by a line for injecting the vaporized crude oil. , located above said draw-off line.
Dans un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la colonne à distiller comprend au moins trois conduites de soutirage, une pour la coupe gazeuse en tête de colonne, une pour le pétrole brut stabilisé dans la partie médiane de la colonne, et enfin une pour la coupe lourde d'hydrocarbures en fond de colonne. Dans ce dispositif préféré, la conduite de sortie de ladite coupe lourde est reliée à la conduite d'entrée du liquide d'absorption dans l'enceinte de l'unité de décompression, pour recycler la coupe lourde d'hydrocarbures comme liquide d'absorption.In a second embodiment of the device according to the invention, the distillation column comprises at least three withdrawal pipes, one for the gas cut at the head of the column, one for the crude oil stabilized in the middle part of the column, and finally one for the heavy cutting of hydrocarbons at the bottom of the column. In this preferred device, the outlet pipe of said heavy cup is connected to the inlet pipe of the absorption liquid in the enclosure of the decompression unit, to recycle the heavy cut of hydrocarbons as absorption liquid.
Dans ce mode particulier du dispositif de l'invention, la colonne à distiller est reliée, en tête de colonne, à un circuit de séparation sélective de la coupe gazeuse par les conduites de soutirage et d'injection précédemment décrites, et, en fond de colonne, à un circuit de recycle comprenant un rebouilleur par la conduite de soutirage de ladite coupe lourde et par une conduite d'injection située au-dessus de ce point de soutirage.In this particular embodiment of the device of the invention, the distillation column is connected, at the head of the column, to a circuit for selective separation of the gaseous cut by the withdrawal and injection pipes previously described, and, at the bottom of column, to a recycling circuit comprising a reboiler by the draw-off line for said heavy cut and by an injection line situated above this draw-off point.
Eventuellement, on peut relier la colonne dans sa partie médiane à un circuit de recycle de pétrole brut stabilisé équipé d'un rebouilleur par une deuxième conduite de soutirage située au même niveau que la conduite de soutirage du pétrole brut stabilisé, et par une conduite d'injection du pétrole brut vaporisé située au-dessus de cette dite deuxième conduite de soutirage. Ce recycle de pétrole brut stabilisé vaporisé permet d'améliorer l'économie du procédé de stabilisation selon l'invention. Ce recycle a pour effet de chauffer la charge du mélange pétrole brut/liquide d'adsorption entrant dans la colonne. Dans un mode particulier de réalisation du dispositif de l'invention, en vue de limiter la consommation d'énergie pour la vaporisation de la coupe lourde dans le rebouilleur du circuit de recycle, on peut avantageusement remplacer les plateaux ou le garnissage présents dans la partie médiane de la colonne, au-dessus du point de soutirage du pétrole brut stabilisé, par un dispositif d'échanges de matière et de chaleur qui a la même fonction de séparation que les plateaux ou que le garnissage mais qui permet en outre de réchauffer la charge dans la colonne.Optionally, the column can be connected in its middle part to a stabilized crude oil recycling circuit equipped with a reboiler by a second draw-off line located at the same level as the stabilized crude oil draw-off line, and by a line d injection of the vaporized crude oil located above this so-called second draw-off line. This recycle of stabilized vaporized crude oil improves the economy of the stabilization process according to the invention. This recycle has the effect of heating the charge of the crude oil / adsorption liquid mixture entering the column. In a particular embodiment of the device of the invention, in order to limit the energy consumption for the vaporization of the heavy cut in the reboiler of the recycle circuit, it is advantageous to replace the plates or the lining present in the part median of the column, above the point of withdrawal of stabilized crude oil, by a material and heat exchange device which has the same separation function as the plates or the lining but which also makes it possible to heat the load in the column.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre au moins deux échangeurs, le premier étant placé sur la conduite amenant le liquide d'absorption dans l'enceinte de décompression aux fins de le refroidir au maximum et le second sur la conduite d'évacuation du pétrole brut stabilisé pour ramener ce dernier à la température requise de stockage. Le procédé selon l'invention ainsi que son dispositif seront facilement transposables par l'homme du métier au traitement des champs de condensât qui sont pour l'essentiel des gisements gazeux contenant des hydrocarbures de Ci à C4. Dans ces champs, on ne cherche pas la stabilisation des fluides mais une récupération des condensats liquides d'hydrocarbures de C4 à Ce. Bien entendu, dans le procédé combinant une étape de décompression à l'étape de distillation une coupe hydrocarbonée distillant entre 200 et 300°C, de préférence du gasoil, sera introduite dans les fluides à distiller et recyclée comme liquide d'adsorptionIn this embodiment of the invention, the device further comprises at least two exchangers, the first being placed on the pipe bringing the absorption liquid into the decompression chamber in order to cool it to the maximum and the second on the stabilized crude oil evacuation pipe to bring the latter to the required storage temperature. The method according to the invention and its device can be easily transposed by a person skilled in the art to the treatment of condensate fields which are essentially gas deposits containing hydrocarbons from Ci to C 4 . In these fields, the aim is not to stabilize fluids but to recover liquid condensates from C 4 to Ce hydrocarbons. Of course, in the process combining a decompression step with the distillation step, a hydrocarbon fraction distilling between 200 and 300 ° C., preferably gas oil, will be introduced into the fluids to be distilled and recycled as adsorption liquid.
Pour éclairer le procédé de 1'invention et le dispositif de mise en oeuvre y afférent, nous nous proposons de décrire les figures 1, 2 et 3 ci-après.To clarify the process of the invention and the implementation device relating thereto, we propose to describe Figures 1, 2 and 3 below.
La figure 1 présente un premier dispositif deFigure 1 shows a first device
1'invention.The invention.
La figure 2 présente un circuit de séparation sélective du dispositif. La figure 3 présente un second dispositif de l'invention.Figure 2 shows a selective device separation circuit. Figure 3 shows a second device of the invention.
Le dispositif de la figure 1 comprend une unité de décompression 1 du pétrole brut natif arrivant par la conduite 3, et une colonne à distiller 2 dimensionnée pour avoir de 10 à 30 plateaux théoriques, raccordée à l'unité 1 par la conduite 7. L'unité 1 est une enceinte fermée, constituée par un ballon la surmonté d'une mini-colonne lb, dimensionnée pour au moins deux plateaux théoriques.The device in FIG. 1 comprises a decompression unit 1 for the native crude oil arriving via line 3, and a distillation column 2 sized to have 10 to 30 theoretical plates, connected to unit 1 by line 7. L unit 1 is a closed enclosure, constituted by a balloon surmounted by a mini-column 1b, dimensioned for at least two theoretical plates.
Le pétrole brut natif détendu par l'intermédiaire de la vanne 4 et pénétrant dans le ballon la par la conduite 3, est décomprimé. Sous l'effet de la décompression, une partie des hydrocarbures de C4 à C7 est vaporisée et entraînée dans la mini-colonne lb où ces hydrocarbures sont séparés. Une partie des hydrocarbures de C4 à C7 retombent ainsi dans le ballon la. Pour récupérer la totalité de ces hydrocarbures de C4 à C7, un liquide hydrocarboné, appelé liquide d'absorption, stable à la température et à la pression de l'enceinte l, est injecté à contre-courant du flux gazeux, près du point d'évacuation des hydrocarbures en Ci et C2 non condensables, via la conduite 6, à la tête de la mini¬ colonne par la conduite 8. En retombant dans le ballon la, le liquide d'absorption se mélange au pétrole brut et à l'eau de gisement non décantée, l'ensemble étant évacué de l'enceinte 1 par la conduite 7. L'eau décantée dans le ballon la est évacuée par la conduite 5.The native crude oil expanded through the valve 4 and entering the balloon la through line 3, is decompressed. Under the effect of decompression, part of the C 4 to C 7 hydrocarbons is vaporized and entrained in the mini-column 1b where these hydrocarbons are separated. Part of the hydrocarbons from C 4 to C 7 thus fall back into the balloon la. To recover all of these C 4 to C 7 hydrocarbons, a hydrocarbon liquid, called absorption liquid, stable at the temperature and at the pressure of the enclosure l, is injected against the flow of the gas flow, near the evacuation point of non-condensable Ci and C 2 hydrocarbons, via line 6, at the head of the mini-column via line 8. By falling back into the flask la, the absorption liquid mixes with the petroleum raw and with non-decanted deposit water, the assembly being evacuated from enclosure 1 via line 7. The water decanted into the flask 1a is evacuated via line 5.
A la sortie de l'enceinte 1, le mélange eau/pétrole brut/liquide d'absorption pourra traverser un échangeur 27 permettant d'abaisser la température du mélange avant son entrée dans la colonne de distillation 2. En tête de colonne, la coupe d'hydrocarbures de C-- à C5 est évacuée par la conduite 11 puis envoyée dans une unité de séparation sélective 13 qui va permettre de récupérer tous les hydrocarbures condensés en C4 et C5 et une partie d'hydrocarbures en C3 qui vont être dirigés vers un ballon tampon 16 via la conduite 15, puis réinjectés en tête de colonne via la conduite 18 afin de créer un reflux liquide dans cette dernière. Une vanne judicieusement placée sur la conduite 11 permet de réguler la pression interne de la colonne à distiller 2. Parallèlement, les hydrocarbures en C-| et C2 et le reste des hydrocarbures en C3 non récupérés sont évacués de l'unité de séparation 13 via la conduite 14 pour être par exemple brûlés à la torche. Dans la partie médiane de la colonne 2, on évacue le pétrole brut stabilisé par la conduite de soutirage 9, puis on abaisse sa température en le faisant traverser 1*échangeur 10 pour le ramener à une température admissible pour son stockage. Cependant, pour ajuster la tension de vapeur du pétrole brut stabilisé, un deuxième soutirage du pétrole brut stabilisé est fait au même niveau que le précédent, via la conduite 24. Le pétrole traverse un rebouilleur 25 dans lequel il se vaporise partiellement, avant d'être réinjecté dans la colonne 2 au-dessus de son point de soutirage via la conduite 26. La réinjection du pétrole brut partiellement vaporisé permet d'obtenir une meilleure séparation d'avec les hydrocarbures légers en C-| etAt the outlet of enclosure 1, the water / crude oil / absorption liquid mixture may pass through an exchanger 27 making it possible to lower the temperature of the mixture before it enters the distillation column 2. At the head of the column, the cut of hydrocarbons from C-- to C5 is evacuated via line 11 then sent to a selective separation unit 13 which will make it possible to recover all the condensed hydrocarbons in C 4 and C 5 and a portion of C 3 hydrocarbons which will be directed to a buffer tank 16 via line 15, then reinjected at the top of the column via line 18 in order to create a liquid reflux therein. A valve judiciously placed on the pipe 11 makes it possible to regulate the internal pressure of the distillation column 2. At the same time, the hydrocarbons in C- | and C 2 and the rest of the non-recovered C 3 hydrocarbons are evacuated from the separation unit 13 via line 14 to be, for example, burnt with a torch. In the middle part of column 2, the stabilized crude oil is removed by the withdrawal line 9, then its temperature is lowered by passing it through the exchanger 10 to bring it back to an acceptable temperature for its storage. However, to adjust the vapor pressure of the stabilized crude oil, a second withdrawal of the stabilized crude oil is done at the same level as the previous one, via line 24. The oil passes through a reboiler 25 in which it partially vaporizes, before be reinjected into column 2 above its draw-off point via line 26. The reinjection of partially vaporized crude oil allows better separation from light hydrocarbons in C- | e t
C2 susceptibles d'y être encore piégés. En fond de colonne, la coupe lourde d'hydrocarbures est soutirée via la conduiteC 2 may still be trapped there. At the bottom of the column, the heavy cut of hydrocarbons is drawn off via the pipe
12 puis dirigée vers le rebouilleur 19 pour y être partiellement vaporisée. Les vapeurs hydrocarbonées sont réinjectées dans la colonne 2 via la conduite 20 tandis que la coupe lourde stable thermiquement est récupérée par la ligne 21 et recyclée comme liquide d'absorption dans la mini-colonne lb de l'enceinte 1 via l'échangeur 22, la pompe12 then directed towards the reboiler 19 to be partially vaporized there. The hydrocarbon vapors are reinjected into column 2 via line 20 while the thermally stable heavy cut is recovered by line 21 and recycled as absorption liquid in the mini-column 1b of enclosure 1 via exchanger 22, the pump
23 puis la conduite 8. Cette vaporisation partielle de ladite coupe permet d'obtenir une coupe de pétrole brut stabilisé, de composition parfaitement maîtrisée.23 then the pipe 8. This partial vaporization of said cut makes it possible to obtain a cut of stabilized crude oil, of perfectly controlled composition.
Dans la figure 2, nous avons une représentation d'une unité de séparation comprenant trois réacteurs 13a,In Figure 2, we have a representation of a separation unit comprising three reactors 13a,
13b et 13c, remplis de charbon actif, chacun d'entre eux correspondant à une étape de traitement différente. Ainsi, le réacteur 13a correspond à une phase d'adsorption des hydrocarbures de C-- à C5 soutirés de la colonne de distillation 1 via la conduite 11, le réacteur13b and 13c, filled with activated carbon, each of them corresponding to a different treatment step. Thus, the reactor 13a corresponds to a phase of adsorption of the hydrocarbons from C-- to C5 withdrawn from the distillation column 1 via line 11, the reactor
13b correspond à une phase de désorption à la vapeur des hydrocarbures piégés sur le charbon actif et le réacteur 13c correspond à une phase de séchage du charbon actif par les hydrocarbures gazeux secs, non piégés précédemment sur le charbon actif, c'est-à-dire les hydrocarbures en C-| et C2.13b corresponds to a phase of vapor desorption of the hydrocarbons trapped on the activated carbon and the reactor 13c corresponds to a phase of drying of the activated carbon by dry gaseous hydrocarbons, not previously trapped on the activated carbon, that is to say say hydrocarbons in C- | and C 2 .
Lors de l'adsorption des hydrocarbures, ceux-ci arrivent sur le réacteur 13a via la conduite 11 : les vannes placées sur les autres lignes d'accès à celui-ci, 11b et lie, sont fermées. Seuls, les hydrocarbures en 03+, préférentiellement ceux en C5, puis ceux en C4, et enfin partiellement ceux en C3 seront piégés sur le charbon actif, tandis que les hydrocarbures gazeux en Ci et C2 non piégés par le charbon actif seront évacués via la ligne 31a pour rejoindre la ligne 31 et être recyclés, après réchauffage dans l'échangeur 32, pour le séchage du charbon actif du réacteur 13c via la ligne 33c, les vannes des lignes 33a et 33b d'accès aux réacteurs 13a et 13b étant fermées. Au cours de la désorption, la ligne 30 amène de la vapeur générée par exemple par une chaudière, sur le charbon actif du réacteur 13b via la ligne 30b, les vannes des lignes 30a et 30b d'accès aux réacteurs 13a et 13b étant fermées. Sous l'action de la vapeur, les hydrocarbures absorbés se désorbent, préférentiellement ceux en C3, puis ceux en C4 et enfin ceux en C5 et se dirigent via la ligneDuring the adsorption of the hydrocarbons, these arrive on the reactor 13a via the pipe 11: the valves placed on the other access lines to the latter, 11b and lie, are closed. Only the O 3 + hydrocarbons, preferably those in C5, then those in C 4 , and finally partially those in C 3 will be trapped on activated carbon, while the gaseous hydrocarbons in Ci and C 2 not trapped by active carbon will be evacuated via line 31a to join line 31 and be recycled, after reheating in the exchanger 32, for drying the activated carbon of reactor 13c via line 33c, the valves of lines 33a and 33b for access to reactors 13a and 13b being closed. During the desorption, the line 30 brings steam generated for example by a boiler, on the activated carbon of the reactor 13b via the line 30b, the valves of the lines 30a and 30b of access to the reactors 13a and 13b being closed. Under the action of steam, the absorbed hydrocarbons are desorbed, preferably those in C 3 , then those in C 4 and finally those in C5 and are directed via the line
15b dans le conduit 15. Ils traversent un condenseur 34 puis sont introduits dans le ballon de décantation 36 où les condensats sont évacués via la ligne 35 vers une unité de traitement des eaux. Les hydrocarbures en C-| et C2 résiduels sont envoyés via la ligne 14 ' à la ligne 14 conduisant à la torche, et les hydrocarbures en Cβ+ liquides sont renvoyés via la conduite 17 vers le ballon tampon 16. Les vannes des lignes 14b et 31b sont fermées.15b in the conduit 15. They pass through a condenser 34 and are then introduced into the settling tank 36 where the condensates are evacuated via the line 35 to a water treatment unit. Hydrocarbons in C- | and residual C 2 are sent via line 14 'to line 14 leading to the torch, and the liquid Cβ + hydrocarbons are returned via line 17 to the buffer tank 16. The valves of lines 14b and 31b are closed.
Pour sécher le charbon actif du réacteur 13c, les hydrocarbures gazeux secs recyclés arrivant dans le réacteur 13c via la ligne 33c sont évacués via la ligne 14c, les vannes des lignes 15c et 31c étant fermées. Ils sont conduits vers la ligne 14 pour être brûlés à la torche.To dry the activated carbon from reactor 13c, the recycled dry gaseous hydrocarbons arriving in reactor 13c via line 33c are evacuated via line 14c, the valves of lines 15c and 31c being closed. They are taken to line 14 to be burnt with a torch.
Lorsque la phase d'adsorption dans le réacteur 13a est terminée, celle-ci étant généralement la plus longue, on commence la phase de désorption des hydrocarbures. Au même moment commence dans le réacteur 13b, le séchage du charbon actif et dans le réacteur 13c, l'adsorption des hydrocarbures gazeux provenant de la colonne à distiller 2. Pour ce procédé d'adsorption/désorption, il suffit de permuter les phases dans les réacteurs pour comprendre comment le procédé fonctionne en continu.When the adsorption phase in the reactor 13a is finished, this generally being the longest, the hydrocarbon desorption phase is started. At the same time begins in the reactor 13b, the drying of the activated carbon and in the reactor 13c, the adsorption of gaseous hydrocarbons coming from the distillation column 2. For this adsorption / desorption process, it suffices to swap the phases in reactors to understand how the process works continuously.
Le dispositif de la figure 3 comprend un circuit de décompression comprenant une enceinte de décompression partielle 31 reliée d'une part à la conduite d'arrivée 3 du pétrole brut natif et d'autre part à une colonne de séparation-absorption 35 des hydrocarbures de Cα à C7 dégazés et à une enceinte de mélange / décantation 38, ladite colonne 35 étant elle-même raccordée à ladite enceinte 38, et une colonne à distiller 2.The device of FIG. 3 comprises a decompression circuit comprising a partial decompression chamber 31 connected on the one hand to the inlet pipe 3 of the native crude oil and on the other hand to a separation-absorption column 35 of the hydrocarbons of C α to C 7 degassed and to a mixing / decantation enclosure 38, said column 35 being itself connected to said enclosure 38, and a distillation column 2.
Le pétrole brut natif arrivant par la conduite 3 est détendu dans l'enceinte de décompression partielle 31. Les hydrocarbures de C4 à C7 sont vaporisés et entraînés avec les hydrocarbures légers de Cx à C3 via la conduite de sortie vers la colonne de séparation-absorption 35 qui traverse l'échangeur 33a et la vanne 33b. Dans ladite colonne 35, les hydrocarbures de C2 à C3 sont évacués par la conduite de sortie 36, le liquide d'absorption est introduit par la conduite d'entrée 48 et enfin, le liquide d'absorption chargé des hydrocarbures de C4 à C7 récupérés est évacué par la conduite de sortie 37 reliée à la conduite d'entrée à l'enceinte de mélange / décantation 38.The native crude oil arriving via line 3 is expanded in the partial decompression chamber 31. The hydrocarbons from C 4 to C 7 are vaporized and entrained with the light hydrocarbons from C x to C 3 via the outlet pipe to the column separation-absorption 35 which passes through the exchanger 33a and the valve 33b. In said column 35, the C 2 to C 3 hydrocarbons are evacuated via the outlet pipe 36, the absorption liquid is introduced through the inlet pipe 48 and finally, the absorption liquid loaded with C 4 hydrocarbons to C 7 recovered is evacuated by the outlet pipe 37 connected to the inlet pipe to the mixing / decantation enclosure 38.
Le pétrole brut partiellement décompressé dans l'enceinte 31 est envoyé via la conduite 32 dans l'enceinte de mélange / décantation 38 où il est mélangé au liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C4 à C7 puis évacué via la conduite 7.The partially decompressed crude oil in enclosure 31 is sent via line 32 to the mixing / decantation enclosure 38 where it is mixed with the absorption liquid loaded with C 4 to C 7 hydrocarbons then discharged via line 7.
De l'eau native décantée est évacuée par la conduite 34 de l'enceinte 31 et par la conduite 39 de l'enceinte 38. A la sortie de l'enceinte 38, le mélange eau/pétrole brut/liquide d'absorption traverse un échangeur 27 pour abaisser la température du mélange avant son entrée dans la colonne 2.Decanted native water is discharged through line 34 of enclosure 31 and through line 39 of enclosure 38. At the outlet of enclosure 38, the water / crude oil / absorption liquid mixture passes through a exchanger 27 to lower the temperature of the mixture before it enters column 2.
En tête de colonne 2, la coupe d'hydrocarbure de C à C5 est évacuée par la conduite 11 puis envoyée dans une unité de séparation sélective 13 comprenant une conduite 14 d'évacuation des hydrocarbures de C1 à C3 et une conduite 15 ramenant les hydrocarbures condensés en C4 et C5 chargés encore d'hydrocarbures en C3 vers un dépropaniseur 45. La majeure partie des hydrocarbures en C et C5 purifiés sont réinjectés en tête de colonne via les conduites 49 puis 18.At the head of column 2, the cut of hydrocarbon from C to C 5 is evacuated via line 11 then sent to a selective separation unit 13 comprising a line 14 for evacuating hydrocarbons from C 1 to C 3 and a line 15 bringing back the condensed C 4 and C 5 hydrocarbons still charged with C 3 hydrocarbons towards a depropanizer 45. The major part of the purified C and C 5 hydrocarbons are reinjected at the top of the column via the pipes 49 then 18.
Le dépropaniseur fonctionnant comme une colonne à distiller comprend un circuit de rebouillage (conduite 50, rebouilleur 50a) en fond de dépropaniseur et un circuit de recycle raccordé par les conduites 46 et 47a à la tête du dépropaniseur comprenant un aéroréfrigérant 46a.The depropanizer operating as a distillation column comprises a reboiling circuit (line 50, reboiler 50a) at the bottom of the depropanizer and a recycle circuit connected by lines 46 and 47a to the head of the depropanizer comprising an air cooler 46a.
Le pétrole brut stabilisé est récupéré en fond de colonne 2 via la conduite 28 reliée d'une part à un circuit de rebouillage via la conduite 40, comprenant un rebouilleur 40a.The stabilized crude oil is recovered at the bottom of column 2 via line 28 connected on the one hand to a reboiling circuit via line 40, comprising a reboiler 40a.
Une partie de ce pétrole brut stabilisé de la conduite 28 est détendue au moyen de la vanne 42 provoquant la vaporisation partielle des hydrocarbures de C3 à C8, puis elle est envoyée dans l'enceinte 43 où les phases vapeurs et liquides sont séparées. La phase vapeur, retournée via la conduite 41b rejoint le pétrole brut stabilisé directement récupéré en fond de colonne 2 via les conduites 28 puis 41a, pour être évacué par la conduite 41.Part of this stabilized crude oil from line 28 is expanded by means of the valve 42 causing partial vaporization of the hydrocarbons from C 3 to C 8 , then it is sent to enclosure 43 where the vapor and liquid phases are separated. The vapor phase, returned via line 41b joins the stabilized crude oil directly recovered at the bottom of column 2 via lines 28 then 41a, to be evacuated via line 41.
Une autre partie du pétrole brut stabilisé évacué de l'enceinte 43 via la conduite 44 est recyclée dans la colonne 35 comme liquide d'absorption. Elle peut être partiellement chargée en hydrocarbures de C2 à C4 venant du dépropaniseur 45 via la conduite 47b.Another part of the stabilized crude oil discharged from the enclosure 43 via the pipe 44 is recycled to the column 35 as absorption liquid. It can be partially loaded with C 2 to C 4 hydrocarbons coming from the depropanizer 45 via the pipe 47b.
Dans ce dispositif selon la figure 3, l'utilisation d'un dépropaniseur 45 est particulièrement avantageuse parce que seuls sont de retour dans la colonne à distiller 2 les hydrocarbures intéressants et qu'il permet en outre de limiter la taille de l'unité de séparation sélective. Par ailleurs, ce dépropaniseur 45 apporte une bonne flexibilité permettant de produire soit uniquement du pétrole brut, soit simultanément des gaz liquéfiés et du pétrole brut.In this device according to FIG. 3, the use of a depropanizer 45 is particularly advantageous because only the hydrocarbons of interest are back in the distillation column 2 and it also makes it possible to limit the size of the unit of selective separation. Furthermore, this depropanizer 45 provides good flexibility making it possible to produce either only crude oil, or simultaneously liquefied gases and crude oil.
Afin de vérifier les performances du procédé selon l'invention, un exemple est donné ci-après à titre non limitatif. EXEMPLE:In order to verify the performance of the method according to the invention, an example is given below without implied limitation. EXAMPLE:
Le présent exemple vise à comparer les performances du procédé selon l'invention avec celles de la technique antérieure mise en oeuvre.The present example aims to compare the performance of the method according to the invention with that of the prior art used.
Pour la technique mise en oeuvre antérieurement à l'invention, on installe à la sortie du puits d'extraction, un système d'au moins trois ballons de flash permettant de décomprimer le pétrole brut natif, avec des départs de vapeurs de décompression chargées essentiellement de gaz tels que l'azote, le gaz carbonique et d'hydrocarbures en Ci et C2 pour le premier ballon, d'hydrocarbures plus lourds pour les autres ballons. Si on prend le cas particulier du champ de Palanca, le pétrole brut natif sort avec une pression de 40 bars, à une température d'environ 48°C et un débit d'environ 350t/h (tonne/heure) . Dans le premier ballon de décompression, la pression est ramenée à 27 bars, les gaz vaporisés sont évacués du ballon, puis conduits à la torche pour être brûlés, tandis que le pétrole brut décomprimé est dirigé vers un second ballon de décompression. Dans ce second ballon, le pétrole brut est décomprimé de 27 à 6 bars; comme précédemment les gaz vaporisés sont envoyés à la torche et le pétrole brut décomprimé est envoyé dans un troisième et dernier ballon dans lequel sa pression est ramenée à 1,2 bar.For the technique implemented prior to the invention, at the outlet of the extraction well, a system of at least three flash balloons is installed making it possible to decompress native crude oil, with departures of decompression vapors charged essentially gases such as nitrogen, carbon dioxide and C 1 and C 2 hydrocarbons for the first balloon, heavier hydrocarbons for the other balloons. If we take the specific case of the Palanca field, the native crude oil comes out with a pressure of 40 bars, at a temperature of around 48 ° C and a flow rate of around 350t / h (ton / hour). In the first decompression balloon, the pressure is reduced to 27 bars, the vaporized gases are evacuated from the balloon, then led to the torch to be burned, while the decompressed crude oil is directed to a second decompression tank. In this second balloon, the crude oil is decompressed from 27 to 6 bars; as before, the vaporized gases are sent to the torch and the decompressed crude oil is sent to a third and final balloon in which its pressure is reduced to 1.2 bar.
Pour la présente invention, le pétrole brut natif envoyé dans l'enceinte 1 est décomprimé de 40 à 27 bars, seuls les hydrocarbures gazeux en Ci et C2 sont vaporisés et évacués vers la torche pour y être brûlés avec un débit deFor the present invention, the native crude oil sent to enclosure 1 is decompressed from 40 to 27 bars, only the gaseous hydrocarbons in Ci and C 2 are vaporized and evacuated towards the torch to be burned there with a flow of
37t/h. Le pétrole brut additionné du liquide d'absorption chargé d'hydrocarbures en C3, C4 et C5 est évacué de l'enceinte 1 à un débit de 382t/h et une température de 48°C. Il est refroidi jusqu'à 40°C dans l'échangeur 8, puis est introduit dans la colonne de distillation. Le pétrole brut stabilisé est recueilli à une température de 117°C, à la pression atmosphérique et à un débit de 293t/h par le conduit 9 à la sortie de la colonne. La tension de vapeur Reid du recycle, dans la partie médiane de la colonne, est de l'ordre de 0,69 bar à 38°C et la pression dans la colonne est de 8,5 bars.37t / h. The crude oil added with the absorption liquid loaded with C 3 , C 4 and C 5 hydrocarbons is discharged from the enclosure 1 at a flow rate of 382 t / h and a temperature of 48 ° C. It is cooled to 40 ° C in the exchanger 8, then is introduced into the distillation column. The stabilized crude oil is collected at a temperature of 117 ° C, at atmospheric pressure and at a flow rate of 293 t / h through line 9 at the outlet of the column. The Reid vapor pressure of the recycle in the middle of the column is of the order of 0.69 bar at 38 ° C and the pressure in the column is 8.5 bar.
Le tableau ci-après rassemble les taux de récupération des hydrocarbures de C4 à C7 vaporisables pour le procédé de stabilisation correspondant à la technique antérieure (A) et le procédé de stabilisation selon l'invention (X) . The table below shows the recovery rates of vaporizable C 4 to C 7 hydrocarbons for the stabilization process corresponding to the prior art (A) and the stabilization process according to the invention (X).
TABLEAUBOARD
On constate que les taux de récupération de composés hydrocarbonés selon la présente invention sont largement supérieurs à ceux de la technique antérieure. La quasi totalité des hydrocarbures valorisables en C3+ sont récupérés, pour une tension de vapeur Reid de 0,69 bar. It is found that the recovery rates of hydrocarbon compounds according to the present invention are much higher than those of the prior art. Almost all of the C 3 + recoverable hydrocarbons are recovered, for a Reid vapor pressure of 0.69 bar.

Claims

REVENDICATIONS
- Procédé de stabilisation d'un pétrole brut à la sortie d'un puits caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de séparation consistant à distiller sous pression ledit pétrole brut dans au moins une colonne à distiller, en au moins deux coupes, dont une coupe gazeuse d'hydrocarbures de C-] à C5 récupérée en tête de colonne, et une coupe de pétrole brut stabilisé récupérée au-dessous du point d'injection du pétrole brut natif dans la colonne.- Method for stabilizing a crude oil at the outlet of a well, characterized in that it comprises at least one separation step consisting in distilling said crude oil under pressure in at least one distillation column, in at least two sections , including a gaseous cut of hydrocarbons from C-] to C5 recovered at the top of the column, and a cut of stabilized crude oil recovered below the point of injection of the native crude oil into the column.
- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pétrole brut natif est distillé en deux coupes, ladite coupe gazeuse en tête de colonne et la coupe de pétrole brut stabilisé en fond de colonne.- Method according to claim 1 characterized in that the native crude oil is distilled in two cuts, said gaseous cut at the top of the column and the crude petroleum cut stabilized at the bottom of the column.
- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'une partie de la coupe de pétrole brut stabilisé est vaporisée puis réinjectée en fond de colonne.- Method according to claim 2 characterized in that part of the cut of stabilized crude oil is vaporized and then reinjected at the bottom of the column.
- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la coupe gazeuse est séparée sélectivement en deux fractions, l'une constituée des hydrocarbures légers en C3-, l'autre des hydrocarbures en C4, C5 et une partie des hydrocarbures en C3.- Method according to claim 1 characterized in that the gas cut is selectively separated into two fractions, one consisting of light C 3 hydrocarbons - the other of C 4 , C 5 hydrocarbons and part of C hydrocarbons 3 .
- Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que seule la fraction contenant les hydrocarbures en C4 et C5 est récupérée, puis condensée et enfin réinjectée en tête de colonne.- Method according to claim 4 characterized in that only the fraction containing the C4 and C5 hydrocarbons is recovered, then condensed and finally reinjected at the top of the column.
- Procédé selon l'une des revendication 4 et 5 caractérisé en ce que la séparation sélective de la coupe gazeuse est obtenue par une méthode choisie dans le groupe constitué par la cryogénie, 1'adsorption/désorption, la séparation des gaz sur membrane et par toute autre méthode permettant une séparation sélective de ces gaz. 7 - Procédé selon l'une des revendications 4 et 5 caractérisé en ce que la fraction contenant des hydrocarbures de C3 à C5 est dépropanisée.- Method according to one of claims 4 and 5 characterized in that the selective separation of the gas cut is obtained by a method selected from the group consisting of cryogenics, adsorption / desorption, gas separation on the membrane and by any other method allowing selective separation of these gases. 7 - Method according to one of claims 4 and 5 characterized in that the fraction containing C 3 to C 5 hydrocarbons is depropanized.
8- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de séparation, il comprend au moins une étape de décompression du pétrole brut natif sortant du puits consistant à dégazer partiellement ce dit pétrole brut natif, à absorber essentiellement les hydrocarbures de C4 à C7 vaporisés dans un liquide d'absorption, à mélanger ce dit liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C4 à C7 au dit pétrole dégazé et à décanter une partie de l'eau de gisement extraite du puits avec ledit pétrole brut natif.8- A method according to claim 1 characterized in that, prior to the separation step, it comprises at least one step of decompression of the native crude oil leaving the well consisting of partially degassing said native crude oil, essentially absorbing hydrocarbons of C 4 to C 7 vaporized in an absorption liquid, to mix this said absorption liquid loaded with hydrocarbons from C 4 to C 7 with said degassed oil and to decant part of the reservoir water extracted from the well with said native crude oil.
9- Procédé selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que les opérations de dégazage, d'absorption, de mélange et de décantation se produisent simultanément dans une même enceinte, ou dans des enceintes séparées.9- A method according to claims 1 and 8 characterized in that the degassing, absorption, mixing and decantation operations occur simultaneously in the same enclosure, or in separate enclosures.
10- Procédé selon les revendications 1, 8 et 9 caractérisé en ce que le pétrole brut natif est décompressé pour un taux de décompression compris entre 1 et 7.10- A method according to claims 1, 8 and 9 characterized in that the native crude oil is decompressed for a decompression rate between 1 and 7.
11- Procédé selon l'une des revendications 1, 7 et 8 caractérisé en ce qu'on introduit le liquide d'absorption à contre-courant du flux gazeux pour piéger les hydrocarbures de C4 à C7 dégazés lors de la décompression du pétrole brut natif.11- Method according to one of claims 1, 7 and 8 characterized in that one introduces the absorption liquid against the current of the gas flow to trap the degassed C4 to C7 hydrocarbons during the decompression of native crude oil .
12- Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que le liquide d'absorption est un hydrocarbure du groupe constitué par les coupes de distillation du pétrole brut stabilisé ou le pétrole brut stabilisé.12- A method according to claim 11 characterized in that the absorption liquid is a hydrocarbon from the group consisting of distillation cuts of stabilized crude oil or stabilized crude oil.
13- Procédé comprenant une étape de décompression suivie par une étape de séparation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le pétrole brut natif entrant dans la colonne de distillation est distillé en au moins trois coupes, une coupe gazeuse d'hydrocarbures de Ci à C5 soutirée en tête de colonne, puis une coupe de pétrole brut stabilisé soutirée dans la partie médiane de la colonne, et enfin une coupe lourde d'hydrocarbures, soutirée en fond de colonne, constituée majoritairement d'hydrocarbures ayant au moins huit atomes de carbone par molécule.13- Method comprising a decompression step followed by a separation step according to one of claims 1 to 12, characterized in that the native crude oil entering the distillation column is distilled in at least three cuts, a gaseous cut of hydrocarbons from Ci to C5 drawn off at the top of the column, then a cut of stabilized crude oil drawn off in the middle part of the column, and finally a cut heavy with hydrocarbons, drawn off at the bottom of the column, consisting mainly of hydrocarbons having at least eight carbon atoms per molecule.
14- Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'une partie de la coupe lourde d'hydrocarbures est vaporisée puis réinjectée en fond de colonne.14- A method according to claim 13 characterized in that part of the heavy cut of hydrocarbons is vaporized and then reinjected at the bottom of the column.
15- Procédé selon l'une des revendications 13 et 14 caractérisé en ce que ladite coupe lourde est recyclée comme liquide d'adsorption dans l'étape de décompression.15- Method according to one of claims 13 and 14 characterized in that said heavy cut is recycled as adsorption liquid in the decompression step.
16- Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que une partie de la coupe de pétrole brut stabilisé est vaporisée et réinjectée dans la partie médiane de la colonne au-dessus de son point de soutirage.16- A method according to claim 13 characterized in that part of the cut of stabilized crude oil is vaporized and reinjected into the middle part of the column above its point of withdrawal.
17- Procédé selon l'une des revendications 1 à 16 caractérisé en ce que la pression interne de la colonne de distillation est comprise entre 4 bars et 15 bars.17- Method according to one of claims 1 to 16 characterized in that the internal pressure of the distillation column is between 4 bar and 15 bar.
18- Dispositif mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une colonne à distiller (2) comprenant une conduite d'arrivée (7) de la charge de pétrole brut à distiller, et au moins deux conduites de soutirage pour la coupe gazeuse d'hydrocarbures en tête de colonne (11) , et pour la coupe de pétrole brut (9) en dessous du point d'injection du pétrole brut natif dans la colonne.18- Device implementing the method according to claim 1 characterized in that it comprises at least one distillation column (2) comprising an inlet pipe (7) of the crude oil charge to be distilled, and at least two draw-off lines for the gas cutting of hydrocarbons at the top of the column (11), and for the cutting of crude oil (9) below the point of injection of the native crude oil into the column.
19- Dispositif selon la revendication 18 caractérisé en ce que la colonne est raccordée en tête de colonne à au moins un circuit de séparation sélective (13) par la conduite de soutirage (11) de la coupe gazeuse et par une conduite d'injection des hydrocarbures liquides (18) majoritairement en C4 et C5, située en-dessous du point de soutirage de ladite coupe gazeuse dans la colonne.19- Device according to claim 18 characterized in that the column is connected at the column head to the less a selective separation circuit (13) by the draw-off line (11) of the gaseous cut and by a liquid hydrocarbon injection pipe (18) mainly in C4 and C5, located below the point of draw-off of said gas cut in the column.
- Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce que la conduite de soutirage du pétrole brut stabilisé (9) est située en fond de colonne.- Device according to claim 19 characterized in that the line for withdrawing stabilized crude oil (9) is located at the bottom of the column.
- Dispositif selon la revendication 20 caractérisé en ce que la colonne de distillation (2) est raccordée en fond de colonne à un circuit de recycle d'une partie du pétrole brut stabilisé, équipé d'un rebouilleur, par la conduite de soutirage du pétrole brut stabilisé (9) et par une conduite d'injection du pétrole brut vaporisée, située au-dessus de ladite conduite de soutirage.- Device according to claim 20 characterized in that the distillation column (2) is connected at the bottom of the column to a circuit for recycling a part of the stabilized crude oil, equipped with a reboiler, by the oil withdrawal pipe stabilized crude oil (9) and by a vaporized crude oil injection line, located above said draw-off line.
- Dispositif selon la revendication 19 caractérisé en ce que le circuit de séparation sélective comprend au moins un séparateur sélectif d'hydrocarbures gazeux (13a ou 13b ou 13c) choisi dans le groupe des séparateurs constitué par les groupes cryogéniques, les réacteurs d'adsorption/désorption, les séparateurs à membranes sélectives, et au moins un condenseur gaz liquide.- Device according to claim 19 characterized in that the selective separation circuit comprises at least one selective separator of gaseous hydrocarbons (13a or 13b or 13c) chosen from the group of separators consisting of cryogenic groups, adsorption reactors / desorption, separators with selective membranes, and at least one liquid gas condenser.
- Dispositif selon la revendication 22 caractérisé en ce que le circuit de séparation sélective comporte au moins un réacteur d'adsorption/désorption (13a ou 13b ou 13c) rempli d'au moins un absorbant choisi dans le groupe constitué par les charbons actifs, les résidus lainiers et les tamis moléculaires.- Device according to claim 22 characterized in that the selective separation circuit comprises at least one adsorption / desorption reactor (13a or 13b or 13c) filled with at least one absorbent chosen from the group consisting of active carbon, wool residues and molecular sieves.
- Dispositif selon l'une des revendications 22 à 23 caractérisé en ce que le circuit de séparation sélective comprend au moins deux réacteurs à charbon actif (13a, 13b ou 13c) fonctionnant alternativement pour la mise en oeuvre en continu des phases d'adsorption et de désorption des hydrocarbures.- Device according to one of claims 22 to 23 characterized in that the selective separation circuit comprises at least two active carbon reactors (13a, 13b or 13c) operating alternately for the setting works continuously on the adsorption and desorption phases of hydrocarbons.
5- Dispositif selon l'une des revendications 22 à 24 caractérisé en ce qu'il comprend en aval dudit circuit de séparation sélective au moins un dépropaniseur.5- Device according to one of claims 22 to 24 characterized in that it comprises downstream of said selective separation circuit at least one depropanizer.
6- Dispositif selon l'une des revendications 18, 19, 22 à 25 caractérisé en ce qu'il comprend, en amont de la colonne de distillation (2) , une unité de décompression partielle (1) du pétrole brut natif, constituée par une enceinte fermée en forme de ballon ovoïde (la) comprenant dans sa partie supérieure un appendice (lb) comparable à une mini-colonne de distillation d'au moins deux plateaux théoriques, ladite enceinte comportant une conduite d'entrée du pétrole brut natif (3), une conduite d'évacuation de l'eau de gisement décantée (5) dans sa partie inférieure, une conduite de sortie (7) du pétrole brut décompressé additionné du liquide d'absorption chargé des hydrocarbures de C4 à C7, et une conduite d'évacuation (6) des hydrocarbures légers en Ci et C2 à 1'extrémité supérieure de 1'appendice et une conduite d'entrée (8) du liquide d'absorption.6- Device according to one of claims 18, 19, 22 to 25 characterized in that it comprises, upstream of the distillation column (2), a partial decompression unit (1) of native crude oil, constituted by a closed enclosure in the shape of an ovoid balloon (la) comprising in its upper part an appendage (lb) comparable to a mini-distillation column of at least two theoretical plates, said enclosure comprising an inlet pipe for native crude oil ( 3), a pipe for discharging the settled water from the reservoir (5) in its lower part, an outlet pipe (7) for the decompressed crude oil added with the absorption liquid loaded with hydrocarbons from C4 to C7, and a evacuation pipe (6) for light C 1 and C 2 hydrocarbons at the upper end of the appendix and an inlet pipe (8) for the absorption liquid.
27- Dispositif selon l'une des revendications 18, 19, 22 à27- Device according to one of claims 18, 19, 22 to
24 caractérisé en ce qu'il comprend en amont de la colonne de distillation (2) un circuit de décompression partielle du pétrole brut natif constitué par une enceinte de décompression (31) du pétrole natif relié par une conduite d'évacuation des gaz (33) à une colonne de séparation-absorption (35) des hydrocarbures de C1 à24 characterized in that it comprises, upstream of the distillation column (2), a partial decompression circuit of native crude oil constituted by a decompression chamber (31) of native oil connected by a gas evacuation pipe (33 ) to a separation-absorption column (35) of hydrocarbons from C 1 to
C7 dégazés comprenant une conduite de sortie des gazK 7 degassed including a gas outlet pipe
(36), une conduite d'entrée du liquide d'absorption (48) et une conduite de sortie du liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C4 à C7 (37) , et par une conduite d'évacuation du pétrole brut décompressé (32) à une enceinte mélange/décantation (38) comprenant une conduite d'entrée du liquide d'absorption chargé en hydrocarbures de C à C7 (37) , une conduite de sortie de l'eau décantée (39) et une conduite de sortie (7) du mélange eau / pétrole brut / liquide d'absorption à distiller.(36), an inlet pipe for the absorption liquid (48) and an outlet pipe for the absorption liquid loaded with C 4 to C 7 hydrocarbons (37), and by a pipe for discharging the crude oil decompressed (32) to a mixing / settling chamber (38) comprising an inlet pipe for the absorption liquid charged with hydrocarbons from C to C 7 (37), a decanted water outlet pipe (39) and an outlet pipe (7) of the water / crude oil / absorption liquid mixture to be distilled.
28- Dispositif selon l'une des revendications 18 et 19 caractérisé en ce que la colonne à distiller comprend au moins trois conduites de soutirage, une (11) pour la coupe gazeuse en tête de colonne, puis une (9) pour la coupe de pétrole brut stabilisé dans la partie médiane de la colonne, et enfin une (12) pour la coupe lourde d'hydrocarbures en fond de colonne.28- Device according to one of claims 18 and 19 characterized in that the distillation column comprises at least three withdrawal lines, one (11) for gas cutting at the column head, then one (9) for cutting stabilized crude oil in the middle part of the column, and finally one (12) for heavy cutting of hydrocarbons at the bottom of the column.
29- Dispositif selon la revendication 28 caractérisé en ce que la conduite de sortie (12) de la coupe lourde d'hydrocarbures est reliée à la conduite d'entrée (8) du liquide d'absorption dans l'enceinte (1) de l'unité de décompression.29- Device according to claim 28 characterized in that the outlet pipe (12) of the heavy cut of hydrocarbons is connected to the inlet pipe (8) of the absorption liquid in the enclosure (1) of l decompression unit.
30- Dispositif selon l'une des revendications 28 et 29 caractérisé en ce que la colonne (2) est reliée en tête de colonne à un circuit de séparation sélective de la coupe gazeuse par des conduites de soutirage (11) et d'injection (18), et, en fond de colonne, à un circuit de recycle comprenant un rebouilleur (19) , par la conduite de soutirage (12) de ladite coupe lourde et par une conduite d'injection (20) située au-dessus de ce dit point de soutirage.30- Device according to one of claims 28 and 29 characterized in that the column (2) is connected at the head of the column to a selective separation circuit of the gaseous cut by withdrawal (11) and injection ( 18), and, at the bottom of the column, to a recycling circuit comprising a reboiler (19), by the draw-off line (12) of said heavy cut and by an injection line (20) situated above this said racking point.
31- Dispositif selon l'une des revendications 28 à 30 caractérisé en ce que la colonne (2) est reliée en sa partie médiane à au moins un circuit de recycle d'une partie du pétrole brut stabilisé, équipé d'un rebouilleur (25) , par une deuxième conduite de soutirage (24) disposée au même niveau que la conduite de soutirage (9) du pétrole brut stabilisé et par une conduite d'injection (26) du pétrole brut vaporisé située au-dessus de cette dite deuxième conduite de soutirage (24) .31- Device according to one of claims 28 to 30 characterized in that the column (2) is connected in its middle part to at least one circuit for recycling a part of the stabilized crude oil, equipped with a reboiler (25 ), by a second draw-off line (24) disposed at the same level as the draw-off line (9) for stabilized crude oil and by an injection line (26) for vaporized crude oil located above said second draw-off line (24).
Dispositif selon l'une des revendications 28 à 31 caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux echangeurs, le premier (22) étant placé de préférence sur la conduite (21) amenant le liquide d'absorption dans l'enceinte, le second (10) de préférence sur la conduite d'évacuation du pétrole brut stabilisé. Device according to one of claims 28 to 31 characterized in that it comprises at least two exchangers, the first (22) being preferably placed on the pipe (21) bringing the absorption liquid into the enclosure, the second (10) preferably on the stabilized crude oil evacuation pipe.
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