RU2091434C1

RU2091434C1 - Apparatus for dehydration of petroleum

Info

Publication number: RU2091434C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Черек; Е.Я. Лапига; А.П. Чучелин
Original assignee: Акционерное общество "Экология, наука, технология"
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1997-09-27

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: apparatus for gravitational setting of water- oil emulsion includes settler, lines for introducing emulsion into oil zone and water zone in settler and lines for withdrawal of dehydrated petroleum and separated water, and pressure stabilization units and/or emulsion flow stabilization units installed, respectively, in lines for introducing emulsion into oil and water zones. EFFECT: improved process flowsheet. 3 dwg

Description

Изобретение относится к промысловой подготовке нефти, а именно к ее обезвоживанию путем гравитационного отстаивания водонефтяной эмульсии. The invention relates to field preparation of oil, namely to its dehydration by gravitational sedimentation of oil-water emulsions.

Известен аппарат, включающий линии ввода и распределения эмульсии, не обеспечивающие попадание потока под промежуточный эмульсионный слой, непосредственно в промежуточный слой и в зону нефти, а также линии вывода нефти и воды из аппарата (авт.св. СССР N 763450, C 10 G 33/06). A known apparatus, including the input and distribution lines of the emulsion, not allowing the flow under the intermediate emulsion layer directly into the intermediate layer and into the oil zone, as well as the oil and water outlet lines from the apparatus (ed. St. USSR N 763450, C 10 G 33 / 06).

Аппарат обладает низкими динамическими характеристиками и при постоянном качестве и количестве поступающей эмульсии необеспечивает стабильной работы. Наблюдается разбухание промежуточного слоя, вынос в нефтяную линию большого количества неразрушенных компонентов эмульсии, что отрицательно сказывается на последующих процессах подготовки нефти. The device has low dynamic characteristics and with constant quality and quantity of incoming emulsion does not provide stable operation. There is a swelling of the intermediate layer, the removal of a large number of undestroyed components of the emulsion into the oil line, which negatively affects the subsequent processes of oil preparation.

Известен также аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник, линии ввода эмульсии с распределителями потоков в зону нефти и в зону воды отстойника и линии обезвоженной нефти и отстоявшейся воды (авт.св. СССР N 702068, C 10 C 33/06). An apparatus for oil dehydration is also known, including a sump, emulsion inlet lines with flow distributors in the oil zone and in the water zone of the sump and a line of dehydrated oil and settling water (ed. St. USSR N 702068, C 10 C 33/06).

Однако и это устройство не обеспечивает эффективной работы аппарата при пульсирующем поступлении эмульсии в отстойник. В этом случае через промежуточный эмульсационный слой проходит жидкость с резкопеременной скоростью, что приводит к нарушению структуры промежуточного слоя, забросу в зону нефти неразрушенных компонентов эмульсии, механических примесей, скапливающихся на границе раздела фаз промежуточный слой дренажная вода, и выносу их вместе с нефтью из отстойника. Это дестабилизирует работу отстойника, снижает его производительность и качество подготавливаемой нефти, приводит к нарушению последующих процессов подготовки нефти. However, this device does not ensure the effective operation of the apparatus with a pulsating flow of emulsion into the sump. In this case, a fluid passes through the intermediate emulsion layer at a rapidly varying speed, which leads to disruption of the structure of the intermediate layer, the introduction of undisturbed components of the emulsion, mechanical impurities that accumulate at the interface, the intermediate layer of drainage water into the oil zone, and their removal together with the oil from the sump . This destabilizes the operation of the sump, reduces its productivity and the quality of the oil being prepared, and leads to disruption of subsequent oil preparation processes.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению производительности процесса обезвоживания нефти и качества подготавливаемой нефти при резкопеременной во времени загрузке аппарата исходной эмульсией. При осуществлении изобретения обеспечивается стабилизация гидродинамической нагрузки на поверхность раздела фаз. The invention is aimed at solving the problem of increasing the productivity of the oil dehydration process and the quality of the oil being prepared when the apparatus is sharply changed in time by the initial emulsion. When carrying out the invention, stabilization of the hydrodynamic load on the interface is provided.

Для этого аппарат для обезвоживания нефти, включающий отстойник, линии ввода эмульсии в зону нефти и в зону отстойника и линии вывода обезвоженной нефти и отделившейся воды, снабжен узлами стабилизации давления и/или стабилизации расхода эмульсии, установленными соответственно в линиях ввода эмульсии в зону нефти и в зону воды. For this, the apparatus for oil dehydration, including a sump, the emulsion inlet line to the oil zone and in the sump area and the outlet line for the dehydrated oil and separated water, is equipped with pressure stabilization and / or stabilization emulsion flow units installed respectively in the emulsion inlet line to the oil zone and into the water zone.

Узлы стабилизации давления в линии ввода эмульсии в зону нефти и стабилизации расхода эмульсии в линии ввода эмульсии в зону воды, используемые порознь или в совокупности друг с другом, обеспечивают практически неизменный расход эмульсии, подаваемый в зону воды, т.е. под промежуточный слой. Практически весь дополнительный объем (расход) эмульсии поступает в зону нефти выше промежуточного слоя. В результате гидродинамическая нагрузка на промежуточный слой остается неизменной, поскольку все изменения объема воспринимаются зоной, расположенной над промежуточным слоем. The nodes for stabilizing the pressure in the line for entering the emulsion into the oil zone and for stabilizing the flow rate of the emulsion in the line for entering the emulsion into the water zone, used separately or in combination with each other, provide an almost constant flow rate of the emulsion supplied to the water zone, i.e. under the intermediate layer. Almost the entire additional volume (consumption) of the emulsion enters the oil zone above the intermediate layer. As a result, the hydrodynamic load on the intermediate layer remains unchanged, since all changes in volume are perceived by the zone located above the intermediate layer.

На фиг. 1-3 схематично изображены варианты выполнения аппарата для обезвоживания нефти. In FIG. 1-3 schematically shows embodiments of the apparatus for oil dehydration.

Аппарат включает отстойник 1, линию 2 ввода исходной эмульсии и линии 3, 4 вывода соответственно обезвоженной нефти и отделившейся воды. Линия 2 разветвляется на линию 5 ввода эмульсии с распределителем 6 потока в зону 7 отстойника 1 и на линию 8 ввода эмульсии с распределителем 9 потока в зону 10 воды отстойника. Между зоной 7 нефти и зоной 10 воды в отстойнике 1 размещен промежуточный слой 11. В линии 5 ввода эмульсии в зону 7 нефти установлен узел 12 стабилизации давления, а в линии 8 ввода эмульсии в зону 10 воды установлен узел 13 стабилизации расхода эмульсии. В аппарате может быть использован только узел 12 стабилизации давления (фиг.1), или узел 13 стабилизации расхода эмульсии (фиг.2), или оба вместе (фиг.3). Узлы стабилизации давления и расхода могут быть представлены любыми известными конструкциями (Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике, т. VII, М. Наука, с. 248, с.277 (3727)). The apparatus includes a settling tank 1, a line 2 for inputting the initial emulsion and lines 3, 4 for outputting, respectively, dehydrated oil and separated water. Line 2 branches into an emulsion inlet line 5 with a flow distributor 6 into zone 7 of the sump 1 and into an emulsion inlet line 8 with a flow distributor 9 into zone 10 of the sump water. An intermediate layer 11 is placed between the oil zone 7 and the water zone 10 in the sump 1. A pressure stabilization unit 12 is installed in the emulsion input line 5 to the oil zone 7, and an emulsion flow rate stabilization unit 13 is installed in the emulsion input line 8 to the water zone 10. In the apparatus, only the pressure stabilization unit 12 (FIG. 1), or the emulsion flow rate stabilization unit 13 (FIG. 2), or both together (FIG. 3) can be used. The nodes of pressure and flow stabilization can be represented by any known constructions (I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology, vol. VII, M. Nauka, p. 248, p. 277 (3727)).

Работа аппарата по обезвоживанию нефти осуществляется следующим образом. Исходная эмульсия, поступающая по линии 2, направляется по линии 5 в верхнюю часть, а по линии 8 в нижнюю часть отстойника 1. По линии 3 из отстойника 1 выводят обезвоженную нефть, а по линии 4 отделившуюся воду. В отстойнике 1 формируется три зоны зона 7 нефти, промежуточный слой 11 и зона 10 воды. Узел 12 стабилизации давления в линии 5 и/или узел 13 стабилизации расхода эмульсии в линии 8 обеспечивает распределение загрузки между вводами эмульсии в зону 7 нефти и в зону 10 воды таким образом, что перепад давления в линии 8 ввода эмульсии в зону 10 воды увеличивается (уменьшается) при увеличении (уменьшении) расхода в линии 8, а перепад давления в линии 2 ввода эмульсии в зону 7 нефти остается неизменным при изменении расхода в линии 2. Следовательно, при изменении режима загрузки отстойника 1, например при увеличении расхода эмульсии, происходит перераспределение загрузки таким образом, что расход эмульсии, подаваемой под промежуточный слой в зону 10 воды, остается практически неизменным и практически весь дополнительный объем (расход) эмульсии поступает в зону 7 нефти выше промежуточного слоя 11. The operation of the apparatus for oil dehydration is as follows. The initial emulsion flowing through line 2 is sent through line 5 to the upper part, and through line 8 to the lower part of sump 1. Dehydrated oil is discharged from sump 1 through line 3, and the separated water flows through line 4. In the sump 1, three zones are formed: oil zone 7, intermediate layer 11 and water zone 10. The pressure stabilization unit 12 in line 5 and / or the emulsion flow rate stabilization unit 13 in line 8 provides a load distribution between the emulsion inlets in the oil zone 7 and in the water zone 10 so that the pressure drop in the emulsion inlet line 8 in the water zone 10 increases ( decreases) with an increase (decrease) in flow rate in line 8, and the pressure drop in line 2 of emulsion inlet to oil zone 7 remains unchanged with a change in flow rate in line 2. Therefore, when the loading mode of settling tank 1 changes, for example, when the emulsion flow rate increases, ite redistribution of the load in such a way that the flow rate of the emulsion supplied under the intermediate layer to the water zone 10 remains almost unchanged and almost the entire additional volume (flow) of the emulsion enters the oil zone 7 above the intermediate layer 11.

Эффективность аппарата тем выше, чем динамичнее поступление в него эмульсии. The efficiency of the apparatus is higher, the more dynamic is the flow of emulsion into it.

Claims

An apparatus for oil dehydration, including a sump, lines for entering the emulsion into the oil zone and in the water zone of the sump and a line for outputting dehydrated oil and separated water, characterized in that it is equipped with pressure stabilization and / or stabilization units for emulsion flow, respectively installed in the emulsion inlet lines into the oil zone and into the water zone.