RU2616466C1

RU2616466C1 - Unit for pretreatment of production fluid

Info

Publication number: RU2616466C1
Application number: RU2016114262A
Authority: RU
Inventors: Павел Юрьевич Илюшин; Андрей Владимирович Усенков; Олег Владимирович Третьяков; Александр Викторович Лекомцев; Игорь Иванович Мазеин; Руслан Фаилевич Хасанов; Антон Васильевич Горбушин; Алексей Юрьевич Дурбажев
Original assignee: Павел Юрьевич Илюшин; Андрей Владимирович Усенков; Олег Владимирович Третьяков; Александр Викторович Лекомцев
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-04-12
Publication date: 2017-04-17

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: unit for pretreatment of production fluid includes a tank 5 of borehole product collection and degassing, dewatering device 14, pumps 6, 8, 13, heat exchanger 11, measuring tools, piping manifold, shutoff and control valves. The unit is placed in the assembled housing of the box type and equipped with the device 16 for crude oil desalting, associated with the fresh water supply system. The unit housing 14 for oil dewatering contains at least one inspection window 15. There are partitions on the rails inside the housing. The fine filter 17 is installed on the formation water discharge pipe, it has the ability to change the fillers and filter screens. The pipe section, connecting the coarse filter 4 with the heat exchange unit 11, is branched into two lines, one of which passes through the collecting and degassing borehole product tank 5.

EFFECT: invention allows to provide the opportunity to use the unit for study the oil and waste water pretreatment processes without affecting the current process of oil treatment commercial plants.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может использоваться для процессов подготовки нефти и сточной воды на предприятиях нефтяной отрасли и нефтепромыслах. Изобретение дополнительно применимо при моделировании технологических процессов на площадках подготовки нефти и воды, при испытаниях нового оборудования и технологий, направленных на повышение качества подготовки. Изобретение может быть использовано в качестве дополнительного оснащения для опробования новых средств и оборудования без изменения текущего производственного процесса на промысловых установках предприятий нефтяной отрасли.The invention relates to the oil industry, can be used for processes for the preparation of oil and wastewater at enterprises of the oil industry and oil fields. The invention is additionally applicable when modeling technological processes at oil and water treatment sites, when testing new equipment and technologies aimed at improving the quality of preparation. The invention can be used as additional equipment for testing new tools and equipment without changing the current production process in the field installations of oil industry enterprises.

Известна передвижная модульная установка для утилизации нефтешламов и отходов переработки нефти и газа по патенту РФ №2434051, C10G 33/00, 2011. Установка выполнена в виде отдельных мобильных модулей, снабженных собственными буксировочными устройствами. Установка содержит блок управления технологическим процессом, энергетический блок, блок приема и подготовки сырья, блок деэмульсации и обработки, блок очистки избыточной воды, блок хранения и налива продукции потребителям. Недостатком является невозможность испытания и исследования средств повышения эффективности подготовки нефти и воды без влияния на основной технологический процесс действующего объекта нефтепромысла.Known mobile modular installation for the disposal of oil sludge and oil and gas processing waste according to the patent of the Russian Federation No. 2434051, C10G 33/00, 2011. The installation is made in the form of separate mobile modules equipped with their own towing devices. The installation includes a process control unit, an energy unit, a unit for receiving and preparing raw materials, a demulsification and processing unit, an excess water purification unit, a storage and loading unit for products to consumers. The disadvantage is the impossibility of testing and research of means of increasing the efficiency of oil and water treatment without affecting the main technological process of an existing oil field facility.

Известна установка для обезвоживания нефти по патенту US 9157035, C10G 33/04, 2015, представляющая собой мобильную систему, которая может транспортироваться к месту нахождения нефтяной скважины. Система содержит насос, который нагнетает смесь, состоящую из сырой нефти и добавленного в нее деэмульгатора, в пластинчатый теплообменник. В теплообменнике, установленном на раме, входящая нефть подогревается за счет нагретой обезвоженной нефти. В сепараторе для отделения воды сырая нефть нагревается вторичным нагревателем и проходит через специальную секцию коалесценции, после чего вода и осадок нефти оседают в нижнюю часть сепаратора. Далее нагретая и обезвоженная нефть из сепаратора поступает на теплообменник для нагрева входящей сырой нефти. Недостатком является отсутствие средств для исследования текущих технологических процессов, высокая масса концентрации хлористых солей, воды и механических примесей подготавливаемого продукта.A known installation for oil dehydration according to patent US 9157035, C10G 33/04, 2015, which is a mobile system that can be transported to the location of the oil well. The system comprises a pump that pumps a mixture of crude oil and a demulsifier added to it into a plate heat exchanger. In the heat exchanger mounted on the frame, the incoming oil is heated by heated dehydrated oil. In the separator for separating water, crude oil is heated by a secondary heater and passes through a special coalescence section, after which water and oil sediment settle to the bottom of the separator. Next, the heated and dehydrated oil from the separator enters the heat exchanger to heat the incoming crude oil. The disadvantage is the lack of funds for the study of current technological processes, the high mass concentration of chloride salts, water and solids of the prepared product.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран модульный комплекс установки подготовки нефти по патенту РФ на изобретение №127323, B01D 17/00, 2013. Комплекс содержит аппараты подготовки нефти, отстойник воды, буфер-дегазатор нефти, насосный агрегат, технологическую трубную обвязку оборудования, запорно-регулирующую арматуру, средства контроля, средства измерения, инженерные системы. Комплекс содержит климатическое укрытие, при этом корпусы аппаратов подготовки нефти, корпус отстойника воды и корпус буфера-дегазатора нефти расположены на технической эстакаде парно друг над другом по бокам от упомянутого климатического укрытия. Значительные габаритные размеры установки, отсутствие возможности транспортировки к площадкам подготовки нефти, производительность, сопоставимая с производительностью промышленных промысловых установок, не позволяют использовать установку для испытаний и исследований технологий, направленных на повышение эффективности процесса подготовки без влияния на основной технологический процесс действующего объекта.As the closest analogue to the claimed technical solution, the modular complex of the oil preparation unit according to the RF patent for invention No. 127323, B01D 17/00, 2013 was selected. The complex contains oil preparation devices, a water sump, an oil degassing buffer, a pumping unit, and equipment piping, shut-off and control valves, means of control, measuring instruments, engineering systems. The complex contains a climatic shelter, while the bodies of the oil treatment apparatus, the body of the water sump and the body of the oil degassing buffer are located on the technical overpass pairwise one above the other on the sides of the said climatic shelter. The significant overall dimensions of the installation, the lack of transportation to oil treatment sites, and the productivity comparable with the productivity of industrial oilfield plants do not allow the unit to be used for testing and researching technologies aimed at increasing the efficiency of the preparation process without affecting the main technological process of the existing facility.

Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей установки подготовки скважинной продукции.An object of the invention is to expand the operational capabilities of the installation for the preparation of downhole products.

Технический результат заключается в обеспечении возможности использования установки для исследования процессов подготовки нефти и сточной воды без влияния на текущий технологический процесс промысловых установок подготовки нефти.The technical result consists in providing the possibility of using the installation to study the processes of oil and wastewater treatment without affecting the current technological process of oil field treatment plants.

Технический результат достигается за счет того, что в установке подготовки скважинного продукта, содержащей емкость сбора и дегазации скважинного продукта, устройство для обезвоживания, насосы, теплообменное устройство, измерительные приборы, технологическую трубную обвязку, запорно-регулирующую арматуру, согласно изобретению установка размещена в сборном корпусе коробчатого типа, снабжена устройством для обессоливания нефти, связанным с системой подачи пресной воды, на трубопроводе сброса пластовой воды установлен фильтр тонкой очистки с возможностью смены фильтрующих наполнителей и сеток фильтра, корпус устройства для обезвоживания нефти содержит хотя бы одно смотровое окно, и перегородки, установленные внутри корпуса на направляющих с возможностью их передвижения, участок трубопровода, соединяющий фильтр грубой очистки с теплообменным устройством, разветвлен на две линии, при этом одна из этих линий проходит через емкость сбора и дегазации скважинного продукта.The technical result is achieved due to the fact that in the installation for the preparation of a well product containing a reservoir for collecting and degassing a well product, a dewatering device, pumps, a heat exchanger, measuring devices, a process piping, shut-off and control valves, according to the invention, the installation is placed in a prefabricated housing box type, equipped with a device for desalting oil associated with a fresh water supply system, a thin filter about sources with the possibility of changing filter media and filter grids, the case of the device for oil dehydration contains at least one viewing window, and partitions installed inside the case on rails with the possibility of their movement, a section of the pipeline connecting the coarse filter to the heat exchanger is branched into two lines while one of these lines passes through the collection and degassing capacity of the well product.

Технический результат обеспечивается размещением установки в сборном корпусе коробчатого типа, что делает установку мобильной, позволяет транспортировать ее к кустовым площадкам скважин и устанавливать ее на минимальной площади, занимаемой стационарной промысловой установкой подготовки продукта, например на установке предварительного сброса воды (УПСВ) или на установке предварительной подготовки нефти (УППН). Данным исполнением установки обеспечивается удобство транспортировки, монтажа и подключения ее к трубопроводной обвязке на промысле. Это позволяет проводить испытания нового оборудования, устанавливаемого на кустовых площадках и исследовать технологические процессы, направленные на повышение качества подготовки нефти. Снабжение установки устройством для обессоливания нефти, связанным с системой подачи пресной воды, позволяет доводить качество получаемой и исследуемой нефти до необходимого уровня. За счет использования устройства для обессоливания и системы подачи пресной воды снижается концентрация хлористых солей в подготавливаемой продукции. Качество товарной нефти соответствует 1-й группе ГОСТ 51858-2002. Снабжение заявляемой установки универсальным фильтром тонкой очистки с возможностью заполнения его различными фильтрующими наполнителями с разными веществами и сетками с различными размерами ячеек служит для повышения качества пластовой воды до необходимого уровня. За счет использования данного фильтра качество пластовой воды соответствует требованиям ОСТ 39-225-99. Доведение качества подготавливаемой нефти и воды до нормативных требований позволяет объективно оценивать результаты исследований, исключает допущения при анализе результатов испытаний. Кроме того, возможность смены фильтрующих составов и сеток позволяет расширить возможности проводимых исследований. Корпус устройства для обезвоживания нефти содержит хотя бы одно смотровое окно. Устройство работает при избыточном давлении внутри корпуса. Количество смотровых окон ограничено прочностными характеристиками корпуса. Оптимальное количество смотровых окон - три. Наличие окон позволяет исследовать процесс разрушения эмульсии внутри корпуса устройства для обезвоживания нефти во время испытаний новых технических средств и технологий. Внутри корпуса этого же устройства установлены перегородки. Перегородки установлены на направляющих с возможностью их передвижения, что позволяет изменять длину пути скважинной продукции от входа до выхода корпуса. Это снижает вероятность образования застойных газовых зон, повышает качество подготовки нефти и качество исследования процесса. Кроме того, возможность передвижения перегородок позволяет изменять геометрию устройства и расширяет возможности исследования протекающих в нем процессов. Выполнение участка входного трубопровода, между фильтром грубой очистки и теплообменным устройством, разветвленным на две линии, позволяет при необходимости изменять направление потока входящей нефтесодержащей жидкости и направлять поток через емкость сбора и дегазации скважинного продукта или сразу через байпас в теплообменник, минуя данную емкость. Это также позволяет проводить исследования процессов и испытания оборудования за счет получения сравнительных характеристик исследуемых потоков.The technical result is provided by placing the installation in a box-type prefabricated building, which makes the installation mobile, allows it to be transported to well clusters and installed on the minimum area occupied by the stationary field preparation unit for product preparation, for example, at a preliminary water discharge installation (UPSW) or at a preliminary installation oil preparation (UPPN). This design of the installation provides the convenience of transportation, installation and its connection to the piping at the field. This allows testing new equipment installed at the well sites and investigating technological processes aimed at improving the quality of oil treatment. Providing the unit with a device for desalting oil associated with a fresh water supply system allows to bring the quality of the produced and studied oil to the required level. Through the use of a desalination device and a fresh water supply system, the concentration of chloride salts in the finished product is reduced. The quality of commercial oil corresponds to the 1st group of GOST 51858-2002. Providing the inventive installation with a universal fine filter with the ability to fill it with various filter media with different substances and grids with different cell sizes serves to improve the quality of produced water to the required level. Due to the use of this filter, the quality of produced water meets the requirements of OST 39-225-99. Bringing the quality of the prepared oil and water to regulatory requirements allows you to objectively evaluate the results of studies, excludes assumptions when analyzing test results. In addition, the possibility of changing the filtering compositions and grids allows you to expand the capabilities of the research. The body of the device for oil dehydration contains at least one viewing window. The device operates at overpressure inside the housing. The number of viewing windows is limited by the strength characteristics of the housing. The optimal number of viewing windows is three. The presence of windows allows you to explore the process of destruction of the emulsion inside the body of the device for dehydration of oil during testing of new technical means and technologies. Inside the case of the same device, partitions are installed. The partitions are mounted on rails with the possibility of their movement, which allows you to change the length of the path of the well products from the entrance to the exit of the body. This reduces the likelihood of stagnant gas zones, improves the quality of oil preparation and the quality of the study process. In addition, the ability to move partitions allows you to change the geometry of the device and expands the possibilities of studying the processes taking place in it. The execution of the inlet pipeline section between the coarse filter and the heat exchanger branched into two lines allows, if necessary, changing the flow direction of the incoming oil-containing fluid and directing the flow through the reservoir for collecting and degassing the well product or immediately through the bypass into the heat exchanger, bypassing this reservoir. It also allows you to conduct process research and equipment testing by obtaining comparative characteristics of the studied flows.

На фигуре 1 представлена схема расположения оборудования на основании в сборном корпусе установки подготовки скважинного продукта (фронтальный вид).The figure 1 presents a layout diagram of the equipment on the basis of the prefabricated building installation of downhole product preparation (front view).

На фигуре 2 представлена схема расположения оборудования на основании в сборном корпусе установки подготовки скважинного продукта (вид в плане).The figure 2 presents a diagram of the location of the equipment on the basis of the prefabricated building installation of downhole product preparation (plan view).

На фигуре 3 представлена схема установки подготовки скважинного продукта.The figure 3 presents the installation diagram of the preparation of the downhole product.

Установка подготовки скважинного продукта содержит сборный корпус 1, состоящий из двух скрепленных между собой оснований 2 и 3. На первом основании 2 установлен фильтр грубой очистки 4, емкость Е-1 - емкость сбора и дегазации скважинного продукта 5, насос 6, система подачи химического реагента, включающая емкость Е-2 - емкость для реагента 7 и дозировочный насос 8. Также на первом основании 2 установлена система теплоснабжения, включающая емкость Е-3 - емкость для теплоносителя 9 с электронагревателями, насос 10, теплообменное устройство 11. На втором основании 3 установлена система подачи пресной воды, включающей емкость Е-4 - емкость для пресной воды 12, насос 13, диспергаторы 18. Также на втором основании установлено устройство для обезвоживания 14, выполненное в виде емкости Е-5 со смотровыми окнами 15, и устройство для обессоливания 16, выполненное в виде емкости Е-6, фильтр тонкой очистки 17. Установка подготовки скважинного продукта содержит трубопроводную систему обвязки с запорной арматурой, система технологических трубопроводов разделяется на следующие функциональные линии: трубопровод перекачки нефти или пластовой воды - Н/В, трубопровод откачки нефти - Н, трубопровод дренажа - Д, трубопровод сброса пластовой воды - В, трубопровод подачи реагента - Р, трубопровод подачи пресной воды - Т_в, трубопровод к теплообменнику - Т_г, трубопровод от теплообменника - Т_х. Установка подготовки скважинного продукта снабжена комплектом измерительных приборов, таких как манометры, термометры, расходомеры, влагомеры, уровнемеры.The downhole product preparation installation includes a prefabricated building 1, consisting of two bases 2 and 3 fastened together. On the first base 2, a coarse filter 4 is installed, a container E-1 is a well collection and degassing tank 5, pump 6, a chemical supply system including tank E-2 - tank for reagent 7 and metering pump 8. Also, a heat supply system is installed on the first base 2, including tank E-3 - tank for heat carrier 9 with electric heaters, pump 10, heat exchanger 11. On the second the base 3 has a fresh water supply system including a container E-4 - a tank for fresh water 12, a pump 13, dispersants 18. Also on the second base there is a device for dehydration 14, made in the form of a tank E-5 with viewing windows 15, and a device for desalination 16, made in the form of an E-6 container, a fine filter 17. The downhole product preparation unit contains a piping system with strapping valves, the system of process pipelines is divided into the following functional lines: od pumping oil or formation water - H / B, line oil pump - H drainage pipe - D, produced water discharge conduit - B, a supply line of reagent - P feeding fresh water conduit - _T, the conduit to the heat exchanger - T _r, the pipeline from the heat exchanger - T _x . The downhole product preparation unit is equipped with a set of measuring instruments, such as pressure gauges, thermometers, flow meters, moisture meters, level gauges.

Установка подготовки скважинного продукта работает следующим образом. Установку, размещенную в сборном корпусе коробчатого типа, доставляют на объект подготовки нефти, например к промысловой установке УППН. Для удобства монтирования на любом объекте оборудование установки размещено на двух основаниях 2 и 3 размером 3000×6000×3300 мм. Монтаж производят на подготовленной площадке с твердым мелкодисперсным покрытием. Подключают установку к трубопроводной обвязке действующего объекта для параллельной работы по исследованию процессов подготовки нефти наряду с производственным процессом промысловой установки УППН. Водонефтяная эмульсия с технологического аппарата объекта подготовки нефти по трубопроводу поступает через задвижку в фильтр грубой очистки 4 и далее через кран в емкость Е-1 - емкость 5 сбора и дегазации скважинного продукта. Давление и температура входящей нефтяной эмульсии контролируются датчиками давления и температуры. Емкость Е-1 помимо выполнения функций сбора и дегазации является устройством для моделирования гравитационного отстоя. В емкости Е-1 происходит накопление водонефтяной эмульсии, частичная дегазация и предварительное обезвоживание. Измерение основных параметров эмульсии, находящейся в емкости Е-1, производят с помощью датчика давления и уровнемера. Далее эмульсия с помощью насоса 6 поступает в теплообменное устройство, где нагревается до температуры 40-70°С. Обвязка данного участка выполнена таким образом, что позволяет направить поток нефтесодержащей жидкости через байпас непосредственно в теплообменное устройство 11, без поступления в емкость Е-1. Наличие двух линий через Е-1 и в обход Е-1 позволяет моделировать разные варианты технологического процесса подготовки. Причем при прохождении скважинной продукции через Е-1 возможно проводить предварительную подготовку нефти в виде частичной дегазации и частичного обезвоживания перед основным процессом. Это позволяет исследовать варианты технологических процессов, содержащих различные этапы и стадии их протекания. На участке трубопровода перед входом в теплообменное устройство поток скважинного продукта находится под давлением 0,015-1 МПа, при температуре от +5°С, расходе 1-2 м³/ч. Для нагрева скважинной продукции в установке предусмотрена система теплоснабжения, включающая бак-емкость Е-3, поз. 9 для теплоносителя с электронагревателями, насос 10 для циркуляции теплоносителя, теплообменное устройство 11, трубопроводную обвязку. В качестве теплоносителя используют этиленгликоль. Из емкости Е-3 с электронагревателями теплоноситель, подогретый до 70-95°С, поступает на насос 10, который через краны подает его на входной патрубок теплообменного устройства 11. Проходя через теплообменное устройство 11 теплоноситель, нагревая нефтяную эмульсию, охлаждается, выходит через кран и вновь поступает в емкость Е-3. Давление и температура теплоносителя на прямой и обратной линии измеряются с помощью датчиков давления и температуры. На выходе из емкости Е-3 поток теплоносителя находится под давлением 0,015-1 МПа, при температуре +70°С, расходе 1,3 м³/ч, Ду 50. Регулирование температуры скважинной продукции после теплообменного устройства в трубопроводе осуществляется изменением расхода теплоносителя и количеством включенных электронагревателей емкости Е-3. Далее поток скважинной продукции направляется в емкость Е-5, являющуюся устройством для обезвоживания 14. В емкости Е-5 происходит разделение водонефтяной эмульсии и удаление основного объема пластовой воды из смеси. Перед подачей нагретой эмульсии в емкость Е-5 вводят реагент-деэмульгатор и пресную воду, нагретую до 70°С, для дозирования химического реагента предусмотрена емкость Е-2, из которой реагент-деэмульгатор поступает на дозировочный насос 8, который через краны подает его в трубопровод, при этом производят измерение давления с помощью датчика. Поток реагента находится под давлением 0,015-1 МПа, при температуре в пределах от 5°С до 40°С, расходе 0,002-0,02 м³/ч, Ду 50. В устройстве для обезвоживания 14 проводят термохимический процесс подготовки скважиной продукции, заключающийся в глубоком обезвоживании, и удаляют основной объем пластовой воды из смеси. При данном процессе происходит разделение водонефтяной эмульсии на нефть и воду, снижается содержание хлористых солей в получаемой нефти и снижается содержание нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц в получаемой подтоварной воде. Проводят первичный сброс отделившейся подтоварной воды. При необходимости подготовки воды проводят удаление отделившихся нефтепродуктов из «купола» емкости Е-5. В устройстве для обезвоживания 14 проводят измерение параметров датчиком давления и уровнемером. Отслеживают и проводят исследования процессов разрушения водонефтяной эмульсии через прозрачные смотровые окна 15. В ходе исследований при необходимости изменяют длину между корпусом и перегородками, или между перегородками, установленными в корпусе емкости Е-5. Таким образом изменяют длину пути скважинной продукции от входа до выхода корпуса. Это позволяет расширять возможности процесса исследования и повышает качество получаемой продукции. При выходе обезвоженной нефти из емкости Е-5 через верхний патрубок измеряют содержание в ней воды влагомером. Далее обезвоженная нефть подается в устройство для обессоливания 16, выполненное в виде емкости Е-6, для снижения содержания солей в подготавливаемой продукции путем удаления опресненной пластовой воды из смеси. В трубопровод перед емкостью Е-6 для обессоливания нефти подается нагретая пресная вода из системы подачи пресной воды. Система подачи пресной воды включает бак-емкость Е-4 с электронагревателями, поз. 12, насос 13, диспергаторы. Для подачи пресной воды в трубопровод емкость Е-4 подключают к действующей системе подачи пресной воды на объекте нефтепромысла. Из емкости Е-4 с электронагревателями пресная вода через кран поступает на насос 13, и далее насосом 13 подается на диспергаторы 18, предусмотренные для подачи пресной воды, нагретой до 70°С. Контроль параметров осуществляют с помощью датчиков температуры, давления и расходомера. В емкости Е-6 происходит окончательный процесс разделения водонефтяной эмульсии на обезвоженную, обессоленную нефть и воду, снижается содержание солей в подготавливаемой продукции путем удаления опресненной пластовой воды из нефти за счет термохимического процесса обессоливания. Измеряют параметры продукта с помощью датчика давления и уровнемера. На выходе поток нефти имеет следующие параметры: давление 0,015-1 МПа при температуре от 5°С до 70°С, расход 0,1-2 м³/ч. В процессе обессоливания добиваются соответствия качества товарной нефти 1-й группе ГОСТ 51858-2002. Отделившаяся подтоварная вода из емкостей Е-5 и Е-6 через фильтр тонкой очистки 17 и расходомер выходит из установки. В процессе исследований определяют необходимое время протекания термохимических процессов в емкостях Е-5 и Е-6. В зависимости от качества выходящей жидкости подбирают соответствующие элементы фильтра тонкой очистки 17. Если содержание воды и хлористых солей в нефти не отвечает нужным требованиям, то время нахождения водонефтяной эмульсии в данных емкостях увеличивают.Installation preparation of a well product works as follows. The installation, placed in a box-type prefabricated building, is delivered to the oil treatment facility, for example, to the UPPN field installation. For the convenience of mounting at any object, the equipment of the installation is placed on two bases 2 and 3 with dimensions 3000 × 6000 × 3300 mm. Installation is carried out on a prepared site with a hard fine coating. The unit is connected to the piping of the existing facility for parallel work on the study of oil preparation processes along with the production process of the UPPN field installation. Oil-water emulsion from the technological apparatus of the oil preparation facility through the pipeline enters through the gate valve to the coarse filter 4 and then through the tap to the tank E-1 - tank 5 for collecting and degassing the well product. The pressure and temperature of the incoming oil emulsion are monitored by pressure and temperature sensors. The capacity of E-1 in addition to performing the functions of collection and degassing is a device for modeling gravitational sludge. In the tank E-1 there is an accumulation of oil-water emulsion, partial degassing and preliminary dehydration. The measurement of the main parameters of the emulsion located in the tank E-1 is carried out using a pressure sensor and a level gauge. Next, the emulsion using the pump 6 enters the heat exchanger, where it is heated to a temperature of 40-70 ° C. The strapping of this section is made in such a way that allows you to direct the flow of oily liquid through the bypass directly to the heat exchanger 11, without entering the tank E-1. The presence of two lines through E-1 and bypassing E-1 allows you to simulate different versions of the technological process of preparation. Moreover, when passing borehole products through E-1, it is possible to carry out preliminary oil preparation in the form of partial degassing and partial dehydration before the main process. This allows you to explore options for technological processes containing various stages and stages of their course. In the pipeline section before entering the heat exchanger, the downhole product stream is under a pressure of 0.015-1 MPa, at a temperature of + 5 ° C, flow rate of 1-2 m ³ / h. To heat well products, the installation provides a heat supply system, including an E-3 tank capacity, pos. 9 for a coolant with electric heaters, a pump 10 for circulating a coolant, a heat exchange device 11, piping. Ethylene glycol is used as a heat carrier. From the E-3 tank with electric heaters, the coolant heated to 70-95 ° C enters the pump 10, which through cranes delivers it to the inlet pipe of the heat exchanger 11. Passing through the heat exchanger 11, the coolant, cooling the oil emulsion, cools, exits through the faucet and again enters the tank E-3. The pressure and temperature of the coolant on the forward and reverse lines are measured using pressure and temperature sensors. At the outlet of the E-3 tank, the coolant flow is at a pressure of 0.015-1 MPa, at a temperature of + 70 ° C, flow rate of 1.3 m ³ / h, DN 50. The temperature of the well products after the heat exchange device in the pipeline is controlled by changing the flow rate of the coolant and the number of included electric heaters capacity E-3. Next, the flow of well products is sent to the tank E-5, which is a device for dehydration 14. In the tank E-5, the oil-water emulsion is separated and the main volume of produced water is removed from the mixture. Before the heated emulsion is fed into the container E-5, a reagent demulsifier and fresh water heated to 70 ° C are introduced; for dispensing a chemical reagent, a tank E-2 is provided, from which the reagent demulsifier enters the metering pump 8, which feeds it through taps to the pipeline, while performing a pressure measurement using a sensor. The reagent stream is under a pressure of 0.015-1 MPa, at a temperature ranging from 5 ° C to 40 ° C, flow rate of 0.002-0.02 m ³ / h, DN 50. In the device for dehydration 14, a thermochemical process is carried out to prepare products for the well, which consists in in deep dehydration, and the main volume of produced water is removed from the mixture. In this process, the oil-water emulsion is divided into oil and water, the content of chloride salts in the resulting oil is reduced, and the content of oil products and solid suspended particles in the produced bottom water is reduced. The primary discharge of separated commercial water is carried out. If necessary, water is prepared to remove separated oil products from the “dome” of the E-5 tank. In the device for dehydration 14, the parameters are measured by a pressure sensor and a level gauge. Track and conduct research on the processes of destruction of the oil-water emulsion through the transparent viewing windows 15. During the research, if necessary, change the length between the housing and the partitions, or between the partitions installed in the housing of the E-5 tank. In this way, the path length of the borehole product from the entrance to the exit of the body is changed. This allows you to expand the capabilities of the research process and improves the quality of the products. When dehydrated oil leaves the E-5 tank through the upper pipe, the water content in it is measured with a hydrometer. Next, the dehydrated oil is supplied to the desalination device 16, made in the form of a tank E-6, to reduce the salt content in the finished product by removing desalinated formation water from the mixture. Heated fresh water is supplied to the pipeline in front of the E-6 tank for desalting oil from the fresh water supply system. The fresh water supply system includes a tank-container E-4 with electric heaters, pos. 12, pump 13, dispersants. To supply fresh water to the pipeline, the E-4 tank is connected to the existing fresh water supply system at the oil field. From the tank E-4 with electric heaters, fresh water through a tap enters pump 13, and then pump 13 is fed to dispersers 18, which are designed to supply fresh water heated to 70 ° C. Parameters are monitored using temperature, pressure and flow sensors. In the E-6 tank, the final process of separation of the oil-water emulsion into dehydrated, desalted oil and water takes place, the salt content in the finished product is reduced by removing desalinated formation water from oil due to the thermochemical process of desalination. Product parameters are measured using a pressure sensor and a level gauge. At the outlet, the oil flow has the following parameters: pressure 0.015-1 MPa at a temperature of 5 ° C to 70 ° C, flow rate 0.1-2 m ³ / h. In the process of desalination, they achieve compliance with the quality of marketable oil to the 1st group of GOST 51858-2002. Separated produced water from the tanks E-5 and E-6 through the fine filter 17 and the flow meter leaves the installation. In the process of research, the necessary time for thermochemical processes in the tanks E-5 and E-6 is determined. Depending on the quality of the effluent liquid, the appropriate elements of the fine filter are selected 17. If the content of water and chloride salts in the oil does not meet the necessary requirements, then the residence time of the oil-water emulsion in these containers is increased.

На заявляемой установке возможно проведение исследований и подготовки как нефти, так и воды. В случае исследования процесса подготовки воды на вход трубопровода установки подают водонефтяную эмульсию с небольшим содержанием нефти, до 10%. После предварительного отстоя из емкостей Е-5 и Е-6 остаточная нефть направляется на выход из установки. Подтоварная вода из емкости Е-5 направляется на подготовку воды в емкость Е-6 для более глубокой доподготовки пластовой воды и далее через фильтр тонкой очистки, расходомер и задвижку выходит из установки. Если содержание нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц в подтоварной воде превышает установленные нормы качества, процесс подготовки регулируют температурой нагрева поступающей водонефтяной эмульсии и введением деэмульгатора. В установке предусмотрено наличие спускников-пробоотборников для сброса воздуха при заполнении установки скважинной продукцией и отбора проб.At the inventive installation, it is possible to conduct research and preparation of both oil and water. In the case of studying the water preparation process, a water-oil emulsion with a small oil content, up to 10%, is supplied to the inlet of the installation pipeline. After preliminary sludge from the tanks E-5 and E-6, the residual oil is sent to the exit of the installation. The produced water from the E-5 tank is sent to prepare the water in the E-6 tank for deeper additional treatment of the produced water and then through the fine filter, the flow meter and the gate valve leave the unit. If the content of oil products and solid suspended particles in produced water exceeds the established quality standards, the preparation process is regulated by the heating temperature of the incoming oil-water emulsion and the introduction of a demulsifier. The installation provides for the availability of samplers for air discharge when filling the installation with borehole products and sampling.

По окончании исследований фиксируют условия подготовки скважинного продукта, соответствующие данной промысловой площадке.At the end of the research, the conditions for the preparation of the well product corresponding to this field are recorded.

Таким образом, изобретение позволяет обеспечить возможность использования установки для исследования процессов подготовки нефти и сточной воды без влияния на текущий технологический процесс промысловых установок подготовки нефти.Thus, the invention allows to provide the possibility of using the installation for researching the processes of oil and waste water treatment without affecting the current technological process of oilfield treatment plants.

Claims

A downhole product preparation unit containing a downhole product collection and degassing tank, a dewatering device, pumps, a heat exchange device, measuring instruments, piping, shut-off and control valves, characterized in that the installation is placed in a box-type prefabricated case, equipped with a device for oil desalination associated with the fresh water supply system, the housing of the device for dehydration of oil contains at least one viewing window and partitions installed inside the housing on regulating with the possibility of their movement, a fine filter is installed on the pipeline for discharge of produced water with the possibility of changing filter media and filter grids, a section of the pipeline connecting the coarse filter with the heat exchanger is branched into two lines, while one of these lines passes through the collection tank and degassing of the well product.