RU2157281C1

RU2157281C1 - Method of cleaning snow and oil sludge in fields

Info

Publication number: RU2157281C1
Application number: RU99117905A
Authority: RU
Inventors: В.П. Тронов; А.И. Ширеев; Р.З. Сахабутдинов; И.Х. Исмагилов; И.В. Савельева
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2000-10-10

Abstract

FIELD: oil producing industry; reworking and recovery of oil-containing sediments formed in fields in winter. SUBSTANCE: after accumulation, sludge is mixed with brine at ratio of 0.4 to 0.6 cu.m per cu.m of snow sludge and then it is mixed in turbulent mode and mixture is kept at rest till complete dissolving of crystal water. Used as brine is drainage water of oil preparation unit settlers. EFFECT: low cost due to repeated use of drainage water; enhanced efficiency of cleaning.

Description

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам переработки и утилизации нефтесодержащих осадков (снегонефтешлама), формируемых на промыслах в зимнее время по разным причинам. The invention relates to the field of the oil industry, in particular to technological processes for the processing and disposal of oil-containing sediments (snow and oil sludge) formed in the fields in the winter for various reasons.

Известно, что в процессе эксплуатации нефтяных месторождений, в частности трубопроводов различного назначения, в зимнее время образуются снегонефтешламы. Это связано с прорывами нефтепроводов и водоводов, а также проведением ремонтных работ на скважинах, технологических площадках и на трассах трубопроводов. Для экологически безопасной эксплуатации месторождений необходимо осуществлять постоянную очистку территорий от снегонефтешлама с разделением его на нефть, воду и мехпримеси. It is known that during the operation of oil fields, in particular pipelines for various purposes, snow and oil sludges are formed in winter. This is due to breakthroughs of oil pipelines and water pipelines, as well as repair work at wells, technological sites and pipeline routes. For the environmentally safe exploitation of the fields, it is necessary to constantly clean the territories of snow and oil sludge with its separation into oil, water and solids.

Известен способ сбора, перевозки и складирования снегошлама в открытые нефтяные амбары с последующей переработкой в смеси с осложненными амбарными ловушечными эмульсиями (см. кн. Позднышева Г.Н. Стабилизация и разрешение нефтяных эмульсий. М., Недра. 1982, с. 221). There is a method of collecting, transporting and storing snow slime in open oil barns, followed by processing in a mixture with complicated barn trap emulsions (see book. Pozdnysheva GN Stabilization and resolution of oil emulsions. M., Nedra. 1982, p. 221).

Недостатком способа является то, что снегонефтешлам перерабатывает в смеси с высокоустойчивыми амбарными и ловушечными эмульсиями при "жестких" режимных параметрах (расход реагента, температура нагрева, время отстоя) и высоких эксплуатационных затрат. Однако, получаемая товарная нефть характеризуется низким качеством из-за высокого содержания остаточной воды. The disadvantage of this method is that the snow-oil sludge is processed in a mixture with highly stable barn and trap emulsions with "hard" operating parameters (reagent consumption, heating temperature, settling time) and high operating costs. However, the resulting marketable oil is of poor quality due to the high residual water content.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ интенсивной обработки осложненной ловушечной эмульсии методом обращения фаз, когда обработку проводят 2-3 кратным объемом горячей пресной воды, содержащей композицию химреагентов (см. кн. Позднышева Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М., Недра, 1982, с. 133). The closest in technical essence and the achieved result is a method of intensive processing of a complicated trap emulsion by the phase reversal method, when the treatment is carried out with a 2-3-fold volume of hot fresh water containing a composition of chemicals (see pr. Pozdnysheva G.N. Stabilization and destruction of oil emulsions. M., Nedra, 1982, p. 133).

Главным недостатком данного способа является применение больших объемов специально нагретой дефицитной пресной воды, что влечет за собой высокие эксплуатационные затраты. При этом товарная нефть характеризуется низким качеством по содержанию воды и мехпримесей. The main disadvantage of this method is the use of large volumes of specially heated scarce fresh water, which entails high operating costs. At the same time, commercial oil is characterized by low quality in terms of water and solids content.

Целью предлагаемого способа является снижение эксплуатационных затрат за счет повторного использования в технологии теплой дренажной воды и повышение эффективности очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей. The aim of the proposed method is to reduce operating costs due to the reuse in the technology of warm drainage water and increase the efficiency of purification of snow and oil sludge from oil and solids.

Указанная цель достигается описываемым способом очистки снегонефтешлама на промыслах, включающим сбор снегонефтешлама в местах порывов трубопроводов и на других объектах, транспортирование, накопление и последующую обработку водой. This goal is achieved by the described method of purification of snow and oil sludge in the fields, including the collection of snow and oil sludge in places of gusts of pipelines and other objects, transportation, accumulation and subsequent treatment with water.

Новым является то, что после накопления шлам смешивают с соленой водой в соотношении 0,4-0,6 м³ на 1 м³ снегошлама, перемешивают в турбулентном режиме, затем смесь выдерживают в состоянии покоя до полного растворения кристаллической влаги, причем в качестве соленой воды используют дренажную воду с отстойных аппаратов установки подготовки нефти.What is new is that, after accumulation, the sludge is mixed with salt water in a ratio of 0.4-0.6 m ³ per 1 m ^{3 of} snow sludge, stirred in a turbulent mode, then the mixture is kept at rest until crystalline moisture is completely dissolved, and as salty the water uses drainage water from the settling apparatus of the oil treatment unit.

Технология очистки снегонефтешлама должна обеспечивать отделение нефтепродуктов, мехпримесей и получение воды, пригодной для закачки в пласт. По заявляемому способу снегонефтешлам перед разделением на нефть, воду и мехпримеси перед отстаиванием или центрифугированием перемешивают в турбулентном режиме с солевой дренажной водой, подаваемой из технологических аппаратов установки подготовки нефти. Температура этой воды составляет: зимой +18 - +20^oC, летом +24 - +28^oC. Поэтому при перемешивании снегонефтешлама с теплой дренажной водой, содержащей до 200 г/л солей и 1000 мг/л нефтепродуктов, происходят с достаточно высокой эффективностью следующие технологические процессы:
- ускорение таяния снега или льда, содержащего нефтепродукты и мехпримеси;
- снижение температуры расплавления (растворения) кристаллов снега в соленой воде;
- укрупнение глобул нефти, содержащихся в снегонефтешламе и дренажной воды;
- более быстрое всплытие укрупненных капель нефти и образование пленки нефти на поверхности воды, в связи с повышенной плотностью соленой;
- осаждение механических примесей в нижнюю зону водного объема.The technology for cleaning snow and oil sludge should ensure the separation of petroleum products, mechanical impurities and the production of water suitable for injection into the reservoir. According to the claimed method, snow-oil sludge before separation into oil, water and solids before settling or centrifugation is mixed in a turbulent mode with saline drainage water supplied from technological apparatuses of the oil preparation unit. The temperature of this water is: in the winter +18 - +20 ^o C, in the summer +24 - +28 ^o C. Therefore, when mixing snow and oil sludge with warm drainage water containing up to 200 g / l of salts and 1000 mg / l of oil products, they occur with a fairly high the following processes are efficient:
- accelerating the melting of snow or ice containing petroleum products and mechanical impurities;
- lowering the temperature of the melting (dissolution) of snow crystals in salt water;
- enlargement of the globules of oil contained in the oil sludge and drainage water;
- faster ascent of large drops of oil and the formation of a film of oil on the surface of the water, due to the increased density of salty;
- sedimentation of mechanical impurities in the lower zone of the water volume.

Использование в качестве технологической жидкости теплой соленой дренажной воды позволяет интенсифицировать процесс разделения капель нефтепродуктов от воды за счет увеличения разности удельных весов (плотности) воды и нефти и снижения температуры растворения кристаллов снега. При этом происходит взаимная очистка от нефтепродуктов дренажной и талой воды, так как происходит увеличение массы фильтрующего гидрофобного нефтяного слоя. Мелкие (до 15 мкм) частицы твердых частиц, входящие в состав глобул воды, выносятся вместе с нефтью, а более крупные оседают в нижнюю зону отстойного аппарата. The use of warm saline drainage water as a process fluid makes it possible to intensify the process of separating oil product droplets from water by increasing the difference in specific gravities (densities) of water and oil and lowering the temperature of dissolution of snow crystals. In this case, mutual cleaning of oil products from drainage and melt water occurs, since there is an increase in the mass of the filtering hydrophobic oil layer. Small (up to 15 microns) particles of solid particles that make up the globules of water are carried out together with the oil, while larger particles settle into the lower zone of the settling apparatus.

Способ очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей осуществляется в следующей последовательности (совмещен с примером конкретного выполнения). The method of cleaning snow and oil sludge from oil and solids is carried out in the following sequence (combined with an example of a specific implementation).

Собранный после порывов нефтепроводов или ремонта скважин (в холодное время года) снегонефтешлам загружается в емкость (резервуар или булит) из расчета 0,5 объема емкости. Затем в эту емкость закачивается через сопло с перепадом давлений 3 ати тепла соленая неочищенная от нефти дренажная вода с содержанием солей до 180 г/т и нефти до 1000 мг/л, сбрасываемая из технологических аппаратов установки подготовки нефти. Температура воды составляет +20 - +25^oC, расход - 0,4 - 0,6 м³ на 1 м³ снегонефтешлама. За счет энергии струи теплой соленой дренажной воды происходит перемешивание ее с массой снегонефтешлама в течение 25-30 мин, таяние снега (льда), всплытие в верхнюю зону емкости капель нефти и осаждение в нижнюю зону емкости мехпримесей. Затем для более глубокой очистки снегонефтешлама от нефти и мехпримесей смесь выдерживают в состоянии покоя до полного растворения кристаллической влаги (время отстоя составляет порядка 120-180 мин).Snow-oil sludge collected after breaks in oil pipelines or repair of wells (during the cold season) is loaded into a tank (tank or boulit) at the rate of 0.5 tank capacity. Then, saline crude oil, untreated from oil, with a salt content of up to 180 g / t and oil up to 1000 mg / l, discharged from the technological apparatus of the oil treatment unit, is pumped through this nozzle with a pressure differential of 3 atm of heat. The water temperature is +20 - +25 ^o C, flow rate - 0.4 - 0.6 m ³ per 1 m ^{3 of} oil sludge. Due to the energy of a stream of warm salty drainage water, it is mixed with a mass of snow and oil sludge for 25-30 minutes, the snow (ice) melts, the droplets of oil float into the upper zone of the tank, and sediment settles into the lower zone of the tank. Then, for a deeper purification of snow and oil sludge from oil and solids, the mixture is kept at rest until crystalline moisture is completely dissolved (sedimentation time is about 120-180 min).

Эффективность процесса очистки снегонефтешлама от нефти увеличивается за счет применения теплой нефтесодержащей соленой воды, так как при этом резко увеличивается удельная плотность воды и нефти и соответственно скорость всплытия капель нефти. При этом растворение кристаллической влаги происходит за счет утилизации тепла дренажной воды, отбираемой из отстойных аппаратов установки подготовки нефти. При перемешивании снегонефтешлама с нефтесодержащей дренажной водой происходит взаимная очистка их от нефтепродуктов. The efficiency of the process for cleaning snow and oil sludge from oil is increased due to the use of warm oil-containing salt water, since the specific gravity of water and oil and, accordingly, the rate of ascent of oil droplets sharply increase. In this case, the dissolution of crystalline moisture occurs due to the utilization of heat from the drainage water taken from the settling apparatus of the oil treatment unit. When snow and oil sludge is mixed with oil-containing drainage water, their mutual purification from oil products occurs.

После отстоя накопленную в верхней зоне нефть откачивают на установку подготовки нефти, очищенную воду - в систему поддерживания пластового давления, а мехпримеси с содержанием воды до 5% и нефтепродуктов до 10% периодически выводят из емкости для их переработки на специальной установке с применением для отмыва нефти различных растворителей и разделения на отдельные фазы (жидкость - мехпримеси) промышленных центрифуг. After sludge, oil accumulated in the upper zone is pumped to an oil treatment unit, purified water to a reservoir pressure maintenance system, and solids with water content of up to 5% and oil products up to 10% are periodically removed from the tank for their processing in a special unit using oil washing various solvents and separation into separate phases (liquid - solids) of industrial centrifuges.

Таким образом, данный способ очистки снегонефтешлама является экономичным и позволяет резко уменьшить выбросы нефтепродуктов и их паров в окружающую среду. Thus, this method of purification of snow and oil sludge is economical and can dramatically reduce emissions of petroleum products and their vapors into the environment.

Результаты испытаний предлагаемого и известных способов показали, что эффективность разделения снегонефтешлама на воду, нефть и мехпримеси повысилась в 2 раза против способа за прототипу при снижении эксплуатационных затрат в 1,5 раза. The test results of the proposed and known methods showed that the efficiency of the separation of oil sludge into water, oil and solids increased by 2 times compared to the prototype method while reducing operating costs by 1.5 times.

Claims

A method for cleaning snow and oil sludge in the fields, including collecting snow sludge in places of pipeline ruptures, transportation and subsequent treatment with water, characterized in that, after accumulation, the sludge is mixed with salty warm water in a ratio of 0.4 - 0.6 m ³ per 1 m ^{3 of} snow sludge, mixed in turbulent mode, then the mixture is kept at rest until crystalline moisture is completely dissolved, and drainage water from the settling apparatus of the oil treatment unit is used as salt water.