RU2632744C2 - Способ оптимизации дозирования деэмульгатора - Google Patents

Способ оптимизации дозирования деэмульгатора Download PDF

Info

Publication number
RU2632744C2
RU2632744C2 RU2015153855A RU2015153855A RU2632744C2 RU 2632744 C2 RU2632744 C2 RU 2632744C2 RU 2015153855 A RU2015153855 A RU 2015153855A RU 2015153855 A RU2015153855 A RU 2015153855A RU 2632744 C2 RU2632744 C2 RU 2632744C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
demulsifier
emulsion
water
current signal
reference signal
Prior art date
Application number
RU2015153855A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015153855A (ru
Inventor
Владимир Иванович Шаталов
Юрий Анатольевич Генкин
Original Assignee
Владимир Иванович Шаталов
Юрий Анатольевич Генкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Шаталов, Юрий Анатольевич Генкин filed Critical Владимир Иванович Шаталов
Priority to RU2015153855A priority Critical patent/RU2632744C2/ru
Publication of RU2015153855A publication Critical patent/RU2015153855A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2632744C2 publication Critical patent/RU2632744C2/ru

Links

Images

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
    • C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
    • C10G33/08—Controlling or regulating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/12—Arrangements for supervising or controlling working operations for injecting a composition into the line

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для оптимизации дозирования деэмульгатора в процессе отделения от нефти воды в промысловых условиях. На трубопровод перед входом в сепаратор установки подготовки нефти устанавливают высокочастотный датчик волноводного типа, с помощью которого по отражению на границе раздела фаз нефть/вода получают текущие сигналы, соответствующие качественному состоянию остаточной воды в эмульсии в трубопроводе. Полученные текущие сигналы сравнивают с опорным сигналом, который задают соответствующим требуемому качественному состоянию остаточной воды в эмульсии. По результату сравнения сигналов корректируют количество деэмульгатора, подаваемого в трубопровод до достижения текущего сигнала, равного опорному. Технический результат: возможность устранения в автоматическом режиме передозировки деэмульгатора при изменении физико-химических параметров эмульсии, в том числе ее вязкости. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано в процессе отделения от нефти воды в промысловых условиях.
Процесс отделения от нефти воды является важнейшей составляющей процесса подготовки нефти для ее дальнейшей транспортировки по магистральным трубопроводам. Из нефтяных скважин в общем случае извлекается сложная смесь (эмульсия), состоящая из нефти, попутного нефтяного газа, воды и механических примесей (песка, окалины и пр.). В таком виде транспортировать продукцию нефтяных скважин по магистральным нефтепроводам нельзя. Во-первых, вода - это балласт, перекачка которого не приносит прибыли. Во-вторых, при совместном течении нефти и воды имеют место большие потери давления на преодоление сил трения, чем при перекачке одной нефти. В-третьих, минерализованная пластовая вода вызывает ускоренную коррозию трубопроводов и резервуаров, а частицы механических примесей - абразивный износ оборудования. Кроме того, возникает дополнительное сопротивление движению нефти, создаваемое скоплениями воды в пониженных точках трассы. Перечисленные обстоятельства делают необходимой промысловую подготовку нефти, целью которой на начальном этапе становится отделение от нефти пластовой воды, а в дальнейшем дегазация и окончательное обезвоживание и обессоливание нефти. Отделение от нефти пластовой воды осуществляют посредством сепарации на установках подготовки нефти (УПН). Причем для того, чтобы эффективно и в течение небольшого отрезка времени отделить от нефти пластовую воду на УПН, эмульсию заблаговременно, в процессе перемещения от места добычи до УПН, готовят к разделению. Для этого в системе нефтесбора эмульсию разрушают посредством воздействия реагентом-деэмульгатором с выделением в эмульсии части воды в виде капель, то есть в свободном несвязанном виде. При введении в эмульсию оптимального количества деэмульгатора эмульсия окажется подготовленной к обработке на УПН. В такой эмульсии часть воды выделяется в виде крупных капель, а мелкие капли подвергаются коалесценсии с образованием более крупных капель [патент RU 2282658, МПК C10G 33/08, 2006 г.]. Крупные капли воды при отстаивании в сепараторе на УПН за счет сил гравитации стремятся к направленному движению вниз, чем обеспечивается отделение от нефти воды в виде уже отдельной фазы. При недостаточном введении деэмульгатора в эмульсию крупные капли воды не будут образовываться. Эмульсия соответственно окажется недостаточно подготовленной к разделению на УПН. Излишнее же введение деэмульгатора не окажет существенного влияния на эффективность процесса разделения нефти и пластовой воды, поскольку капли воды могут укрупняться только до определенного размера. Более того, передозировка деэмульгатора может даже оказать нежелательное воздействие на эмульсию. Так, избыток гидрофильных деэмульгаторов (водорастворимых и вододиспергируемых) со значительной долей перехода в воду не приводит к образованию ассоциатов, но при интенсивном гидродинамическом воздействии ведет к увеличению степени дисперсности эмульгированной воды и к экономически неоправданному расходу деэмульгатора [патент RU 2282658, МПК C10G 33/08, 2006 г.]. Необходимо учитывать, что деэмульгатор является дорогостоящим химическим продуктом и его излишний расход экономически нецелесообразен.
Избыток гидрофобных (так называемых маслорастворимых, не растворимых в воде) деэмульгаторов, особенно при дозировании их на прием насосов, приводит к увеличению доли остаточной эмульгированной воды, которая переходит в ассоциированное состояние.
В силу указанных обстоятельств решение проблемы оптимизации дозирования деэмульгатора представляется весьма актуальным, однако это решение несколько осложняется вследствие динамичного изменения свойств эмульсии, транспортируемой по трубопроводу от места добычи до УПН. Одной из причин такого изменения свойств эмульсии является постоянное поступление в систему нефтесбора новых порций эмульсии.
Известен способ дозирования реагентов [патент RU 2176356, МПК F17D 3/12, 2004 г.] в перекачиваемую по трубопроводу среду путем чередования дозирования и остановки ввода, при этом время дозирования (Тдоз) и время остановки (Тост) связаны зависимостью Тост=Тдоз К, где К - коэффициент, принимающий значения 0,5-1,5.
Время остановки - это фактически время воздействия на эмульсию деэмульгатора, введенного в течение времени дозирования.
Прерывистое дозирование с учетом времени воздействия на эмульсию деэмульгатора позволяет в определенной степени оптимизировать дозирование и снизить расход деэмульгатора.
Однако в реальных условиях транспортировки соблюдение указанных соотношений между временем дозирования и останова даже при выборе оптимального значения коэффициента (К) не приводит к ожидаемому результату. При поступлении в трубопровод аномально вязкой эмульсии потребуется заметное увеличение количества деэмульгатора. Кроме того, в промежуток времени, когда не ведется подача деэмульгатора, поступление аномально вязкой эмульсии вообще может привести к резкому повышению давления в трубопроводе. И наоборот, расход деэмульгатора окажется завышенным, если в периоды подачи реагента вязкая эмульсия отсутствует.
Известный прием прерывистого дозирования получил дальнейшее развитие в способе дозирования реагента-деэмульгатора [Патент RU 2234635, МПК F17D 3/12, 2004 г.] в перекачиваемую по трубопроводу среду путем чередования дозирования и остановки ввода, при этом время дозирования (Тдоз) и время остановки (Тост) связаны зависимостью
Figure 00000001
,
где Т - промежуток времени между измерениями давления (Р) в трубопроводе, с;
L - длина трубопровода, м;
V - скорость потока в трубопрводе м/с;
М - коэффициент, равный 2-10.
В способе время дозирования Тдоз также является величиной переменной, которую определяют по формуле
Figure 00000002
,
где P - давление в трубопроводе в момент измерения, МПа;
Pmin - минимальное давление перекачки, МПа;
Pmax - максимально допускаемое давление для данного трубопровода, МПа.
Учет текущего значения давления в трубопроводе при определении времени дозирования реагента, а также задание временного промежутка между измерениями давления (Р) в трубопроводе с учетом скорости потока эмульсии позволяет сделать дозирование более оптимальным, чем в предыдущем способе.
Однако недостатком данного способа, как и предыдущего способа, является наличие в расчетах, необходимых для оптимального дозирования деэмульгатора, эмпирических коэффициентов, выбор которых зависит от множества переменных величин вплоть до таких, как рельеф местности. При резком и частом изменении рельефа местности и соответственно профиля трассы выбранное значение эмпирического коэффициента может оказаться неоптимальным. Кроме того, наличие взаимной связи между величинами, которые должны обеспечить процесс оптимального дозирования реагента, вносит погрешности в расчеты, осуществляемые по приведенным выше формулам, что в результате приводит к неоптимальному выбору по крайней мере одной из трех величин (Т, Тдоз, Тост), а в целом к неоптимальному дозированию деэмульгатора.
Существуют способы дозирования, позволяющие с большей точностью определить количество деэмульгатора, которое необходимо добавить в транспортируемую по трубопроводу эмульсию.
Одним из таких способов является способ оптимизации подачи деэмульгатора в поток эмульсии нефть/вода [патент RU 2417310, МПК Е21В 43/44, B01D 17/04, 2011 г.], согласно которому эмульсию подают по подводящему трубопроводу в специальный сепаратор, в котором ее разделяют. При этом толщина разделенных слоев нефти и воды напрямую зависит от воздействия деэмульгатора, которое он оказывает на поток эмульсии.
Измерение толщины слоев выполняют с помощью измерителя профиля плотности. Полученный сигнал с измерителя профиля плотности подают на устройство, контролирующее работу насосов, обеспечивающих прокачку замеренного количества деэмульгатора в эмульсию, которая должна быть разделена.
Принцип действия измерителей профиля плотности, используемых в известном способе, может быть основан на многоуровневой гамма-радиации или многоуровневой емкости, или многоуровневой индукции.
Частью стандартного оснащения сепаратора являются также измерители количества воды в нефти.
Недостатком способа является то, что отмеченные измерители хотя и выдают высокоточные результаты по профилю плотности, являются довольно дорогостоящими, что снижает экономичность способа, а использование первого из них представляется к тому же экологически небезопасным.
Известен также способ оптимизации подачи деэмульгатора в эмульсию [патент RU 2070329, МПК B01D 17/04, 1997 г.], основанный на определении подготовленности нефтяной эмульсии к разделению, включающий отвод эмульсии из подводящего трубопровода, формирование пробы и ее анализ непосредственно на участке трубопровода путем подогрева до температуры отстоя, измерения уровней раздела фаз и определения по ним количества нефти и воды. При этом эмульсию, поступающую из подводящего трубопровода, делят на представительные части и пробу отсекают из одной представительной части. В отсеченной пробе определяют общее количество воды, количество нефти и воды, разделенной за установленное контрольное время отстоя, а меру подготовленности эмульсии к отстою определяют как отношение количества выделившейся воды Vвыд к количеству воды Vобщ, характеризующему исходное состояние эмульсии. О мере подготовленности эмульсии к разделению судят по отношению Vвыд/Vобщ. Отношение может быть выражено в процентах.
Недостатком данного способа является то, что одинаковому значению отношения Vвыд/Vобщ для эмульсий с разным исходным содержанием воды будет соответствовать разное количество выделившейся нефти. Соответственно, по рассматриваемому отношению невозможно судить о недостатке или избытке деэмульгатора и установить его оптимальный расход.
Известен наиболее близкий к заявляемому изобретению способ оптимизации подачи деэмульгатора в эмульсию [патент RU 2282658, МПК C10G 33/08, 2006 г.], как и предыдущий способ, основанный на определении подготовленности нефтяной эмульсии к разделению, включающий отвод эмульсии из трубопровода, формирование пробы и ее анализ путем подогрева до температуры отстоя и отстаивание в течение контрольного времени, затем оценку подготовленности эмульсии к разделению. Оценку подготовленности эмульсии к разделению ведут по критерию, представляющему собой остаточное содержание воды в нефти, для которого устанавливают пороговое значение. При остаточном содержании воды в нефти выше порогового значения проводят микродисперсный анализ, по которому оценивают качественное состояние воды в нефти, на основании которого, в свою очередь, делают оценку достаточности, недостаточности или избыточности подачи деэмульгатора в эмульсию в системе нефтесбора и транспортировки эмульсии на УПН. Затем проводят тест на чувствительности эмульсии к дополнительному введению деэмульгатора или дополнительному введению эмульсии, не обработанной деэмульгатором. На основании результатов тестирования производят увеличение или уменьшение подачи деэмульгатора в системе нефтесбора и транспортировки эмульсии на УПН.
Таким образом, существенным признаком известного способа является то, что о достаточности, недостаточности или избыточности подачи деэмульгатора в эмульсию в системе нефтесбора и транспортировки эмульсии на УПН и соответственно о степени разрушения эмульсии судят по качественному состоянию воды в эмульсии, поступающей в сепаратор, определяемому по размеру отделившихся капель воды.
Оценка качественного состояния воды в эмульсии осуществляется по следующим, заложенным в основу микродисперсного анализа критериям:
- обычные водонефтяные эмульсии, не обработанные деэмульгатором и не осложненные наличием дополнительных стабилизаторов (механические примеси, сульфид железа), представлены в основном каплями воды среднего размера 10-50 мкм, распределенными равномерно;
- эмульсии, оптимально обработанные деэмульгатором, характеризуются наличием крупных капель воды (более 50 мкм), которые легко отделяются в свободную фазу при отстаивании;
- эмульсии, обработанные деэмульгатором в количестве, не достаточном для коалесценции капель, характеризуются мелкодисперсной зернистой структурой остаточной воды, характеризующейся наличием мелких (менее 5 мкм) капель.
Способ позволяет оптимизировать дозирование деэмульгатора с большей точностью, чем в способе [патент RU 2070329, МПК B01D 17/04, 1997 г.]. Точность дозирования в данном способе находится на уровне точности в способе [патент RU 2417310, МПК E21B 43/44, B01D 17/04, 2011 г.], но при этом не используются дорогостоящие экологически небезопасные датчики. Кроме того, ориентируясь по качественному состоянию воды в эмульсии, поступающей в сепаратор, можно обойтись без измерителей количества воды.
Известный способ благодаря использованию результатов микродисперсного анализа позволяет в 2-3 раза сократить время, затрачиваемое на определение оптимального количества деэмульгатора, подаваемого в эмульсию в системе нефтесбора и транспортировки по сравнению с другими способами. Однако это время все же остается большим из-за необходимости проведения теста на чувствительность эмульсии к дополнительному введению деэмульгатора или порции эмульсии, не обработанной деэмульгатором.
К общему недостатку трех последних способов может быть отнесено несоответствие качественного состояния воды в эмульсии в пробе, отведенной из трубопровода в сепаратор и в эмульсии, движущейся по трубопроводу, вследствие, как уже отмечалось, динамичного изменения свойств эмульсии, в частности резкого изменения вязкости эмульсии, что приводит к снижению точности дозирования деэмульгатора. Кроме того, к недостаткам известных способов можно отнести достаточно большое время, необходимое для исследования проб.
Задачей изобретения является повышение точности дозирования деэмульгатора в системе нефтесбора и транспортировки эмульсии на УПН при упрощении приемов и сокращении времени для определения оптимального количества деэмульгатора.
Технический результат изобретения выражается в том, что определяют в автоматическом режиме непосредственно в трубопроводе качественное состояние воды в эмульсии, сравнивают это состояние с заданным состоянием и по результату сравнения осуществляют дозирование деэмульгатора. Технический результат изобретения выражается также в возможности устранения в автоматическом режиме передозировки деэмульгатора при изменении физико-химических параметров эмульсии, в том числе ее вязкости.
Технический результат изобретения достигается при использовании способа оптимизации дозирования деэмульгатора в эмульсию нефть/вода в системе нефтесбора и транспортировки на установку подготовки нефти, согласно которому количество деэмульгатора, подаваемого в трубопровод, корректируют с учетом качественного состояния остаточной воды в эмульсии.
Способ отличается от известного способа тем, что на трубопровод перед входом в сепаратор установки подготовки нефти устанавливают высокочастотный датчик волноводного типа, с помощью которого по отражению на границе раздела фаз нефть/вода получают текущие сигналы, соответствующие качественному состоянию остаточной воды в эмульсии в трубопроводе, сравнивают полученные текущие сигналы с опорным сигналом, который задают соответствующим требуемому качественному состоянию остаточной воды в эмульсии, и по результату сравнения сигналов корректируют количество деэмульгатора, подаваемого в трубопровод до достижения текущего сигнала, равного опорному.
Технический результат изобретения достигается также при использовании приемов способа, когда:
- по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, уменьшают или прекращают подачу деэмульгатора, затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала увеличивают или возобновляют подачу деэмульгатора вновь до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу;
- задают опорный сигнал, соответствующий максимально возможному качественному состоянию остаточной воды в эмульсии, по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, несколько уменьшают подачу деэмульгатора до тех пор, пока уровень текущего сигнала не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента достижения текущего сигнала, равного опорному;
- по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, соответствующего максимально возможному качественному состоянию остаточной воды в эмульсии, уменьшают или прекращают подачу деэмульгатора, затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала увеличивают или возобновляют подачу деэмульгатора вновь до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу, затем несколько уменьшают подачу деэмульгатора до тех пор, пока уровень текущего сигнала не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента достижения текущего сигнала, равного опорному;
- величину опорного сигнала волноводного датчика определяют посредством воздействия сигналами на пробу эмульсии, в которой качественное состояние остаточной воды отвечает требуемому состоянию;
- датчик устанавливают непосредственно перед входом в сепаратор;
- датчик устанавливают на расстоянии от входа в сепаратор с соблюдением условия, что требуемое качественное состояние воды в эмульсии в месте установки датчика составляет не менее 0,85 от качественного состояния воды в эмульсии, поступающей в сепаратор установки подготовки нефти.
Сущность изобретения заключается в отслеживании изменяющегося качественного состояния остаточной воды в эмульсии в автоматическом режиме непосредственно в трубопроводе системы нефтесбора. Для отслеживания используют высокочастотный датчик волноводного типа, с помощью которого получают текущие сигналы, соответствующие коэффициенту отражения на границе раздела фаз нефть/вода. Значение коэффициента отражения зависит от размера капель воды в эмульсии, то есть качественного состояния остаточной воды в эмульсии, которое в свою очередь зависит от физико-химических параметров эмульсии, добываемой на конкретном месторождении. Требуемое качественное состояние остаточной воды в эмульсии определяют по результатам опытно-промышленных работ для условий конкретного месторождения, в том числе посредством мелкодисперсного анализа проб эмульсии, подвергнутых воздействию деэмульгатора.
Посредством способа реализуют два подхода для оптимизации дозирования деэмульгатора в эмульсию нефть/вода в системе нефтесбора.
При первом подходе поддерживают фиксированное оптимальное значение коэффициента отражения и соответственно фиксированный опорный сигнал датчика, осуществляя тем самым более экономный расход деэмульгатора, достаточный для обеспечения заданного качества остаточной воды в эмульсии.
Можно по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, уменьшить или прекратить подачу деэмульгатора, затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала увеличить или возобновновить подачу деэмульгатора вновь до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу, что позволит дополнительно экономить эеэмульгатор.
Однако данный прием не исключает возможность поддерживать оптимальное значение коэффициента отражения, подавая деэмульгатор во вновь поступающие в трубопровод порции эмульсии в непрерывном режиме.
При втором подходе поддерживают максимальное значение коэффициента отражения, что соответствует максимально возможному качеству остаточной воды в эмульсии и максимальному неизменяющемуся далее опорному сигналу. При возобновлении подачи деэмульгатора и достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, несколько уменьшают подачу дэмульгатора до тех пор, пока текущий сигнал не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента получения текущего сигнала, равного опорному сигналу. Использование последнего приема, так называемого контрольного снижения количества деэмульгатора, направлено на исключение использования излишнего количества деэмульгатора, которое не приводит к дальнейшему повышению качества остаточной воды в эмульсии и соответственно к увеличению сигнала датчика.
Здесь также возможно поддерживать выбранное максимальное значение коэффициента отражения, подавая деэмульгатор во вновь поступающие в трубопровод порции эмульсии в непрерывном режиме.
Таким образом, оба подхода позволяют избежать передозировки деэмульгатора.
При реализации обоих подходов по достижении равенства опорного и текущего сигналов рекомендуется уменьшить или прекратить подачу деэмульгатора. Затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала вновь увеличить или возобновить подачу деэмульгатора до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу. Указанный прием позволит более экономно использовать деэмульгатор, особенно в случае ориентации на достижение максимально возможного качественного состояния воды в эмульсии.
Отклонение текущего сигнала от опорного сигнала менее чем на 10% может быть устранено за счет незначительного и плавного увеличения количества деэмульгатора, что не отразится на стабильности процесса разделения воды и нефти. При отклонении текущего сигнала от опорного сигнала более чем на 10% понадобится более резкое увеличение количества деэмульгатора. С учетом того, что воздействие деэмульгатора не является мгновенным, стабильность процесса может быть нарушена, что может привести к ухудшению качества остаточной воды в эмульсии.
Целесообразно устанавливать датчик непосредственно перед входом в сепаратор.
Датчик может быть установлен на некотором расстоянии от входа в сепаратор. При этом в процессе сравнения сигналов учитывают качественное состояние остаточной воды именно в месте установки датчика. Оно должно составлять не менее 0,85 от качественного состояния воды в эмульсии, поступающей в сепаратор УПН.
Установка датчика на более далекое расстояние может внести погрешности в измерения, которые приведут к ухудшению качественного состояния воды в эмульсии, поступающей в сепаратор УПН.
Сущность изобретения поясняет блок-схема системы автоматического управления подачей деэмульгатора в эмульсию.
Блок-схема включает высокочастотный датчик волноводного типа 1, связанный через контроллер 2, имеющий в своем составе блок сравнения (отдельно не показан) с исполнительным механизмом в виде электродвигателя 3, связанного с дозирующим насосом 4.
Электродвигатель оснащен частотным преобразователем 5, при помощи которого осуществляют плавное изменение частоты вращения электродвигателя и соответствующее плавное изменение количества деэмульгатора, подаваемого в трубопровод 6, связанный с сепаратором 7 установки подготовки нефти.
Способ осуществляется следующим образом.
По результатам опытно-промышленных работ для условий конкретного месторождения, в том числе посредством мелкодисперсного анализа проб эмульсии, подвергнутых воздействию деэмульгатора, определяют требуемое качественное состояние воды - размер капель, который необходимо получить вследствие воздействия на эмульсию деэмульгатора. От размера капель отделившейся воды зависит значение коэффициента отражения, в соответствии с которым определяют величину опорного сигнала высокочастотного датчика волноводного типа.
Из емкости хранения (не показана) деэмульгатор подают на прием дозирующего насоса, который оснащен частотным преобразователем, при помощи которого осуществляется плавное изменение частоты вращения электродвигателя насоса. Дозировка подачи деэмульгатора осуществляется контроллером в автоматическом режиме изменением производительности дозирующего насоса под воздействием задающего сигнала преобразователя, формируемого в результате сравнения текущего и опорного сигналов датчика.
В контроллере заложен алгоритм, который в зависимости от физико-химических параметров нефти и воды реализует один из двух рассмотренных выше подходов к способу оптимизации дозирования деэмульгатора.
Один из подходов обеспечивает максимально возможное качество остаточной воды в эмульсий. При этом опорный сигнал соответствует максимальному значению коэффициента отражения с диапазоном значений 0.6-0.7, когда после воздействия деэмульгатора формируется эмульсия, характеризующаяся наличием крупных капель воды (более 50-60 мкм), которые легко отделяются в свободную фазу при отстаивании в сепараторе. С увеличением подачи деэмульгатора выделенный сигнал возрастает и далее выходит на неизменный уровень, уже не зависящий от количества подаваемого деэмульгатора. Поэтому несколько уменьшают подачу деэмульгатора до тех пор, пока уровень сигнала не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента выхода выделенного сигнала на неизменный уровень.
При другом подходе поддерживают фиксированное оптимальное значение коэффициента отражения с диапазоном значений 0.3-0.6 в зависимости от физико-химических параметров нефти и воды, определенного по результатам опытно-промышленных работ для условий конкретного месторождения, и тем самым осуществляют минимизацию применения деэмульгатора при обеспечении заданных параметров качества технологического процесса. При этом формируются эмульсии, характеризующиеся наличием менее крупных капель воды (от 40 до 50 мкм), которые также легко отделяются в свободную фазу при отстаивании в сепараторе.
При реализации обоих подходов по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, рекомендуется уменьшить или прекратить подачу деэмульгатора в эмульсию. При этом при снижении уровня выделенного сигнала более чем на 10% увеличивают или возобновляют подачу деэмульгатора в эмульсию снова до достижения равенства опорного и текущего сигналов. В случае выбора максимального опорного сигнала, как уже отмечалось, осуществляют небольшое «контрольное» уменьшение количества деэмульгатора и соответствующее снижение текущего сигнала с последующим увеличением количества деэмульгатора и достижением равенства сигналов.
Датчик необходимо устанавливать перед входом в сепаратор. При этом датчик может быть установлен в непосредственной близости от входа в сепаратор. Также датчик может быть установлен на некотором небольшом расстоянии от входа в сепаратор. Как отмечалось выше, требуемое качественное состояние воды в эмульсии в месте установки датчика должно составлять не менее 0,85 от качественного состояния воды в эмульсии, поступающей в сепаратор установки подготовки нефти. Так, в частном случае было определено, что при необходимости достижения максимального качества воды в эмульсии, поступающей в сепаратор УПН, и установке датчика на расстоянии ~ 100 м от входа в сепаратор опорный сигнал должен соответствовать качеству воды в эмульсии, составляющему 0,95 от качества воды в эмульсии, поступающей в сепаратор.
Предлагаемый способ может быть успешно использован в процессе отделения от нефти воды в промысловых условиях для оптимального дозирования деэмульгатора при упрощении приемов и сокращении времени для определения оптимального количества деэмульгатора.

Claims (7)

1. Способ оптимизации дозирования деэмульгатора в эмульсию нефть/вода в системе нефтесбора и транспортировки эмульсии на установку подготовки нефти, согласно которому количество деэмульгатора, подаваемого в трубопровод, корректируют с учетом качественного состояния остаточной воды в эмульсии, отличающийся тем, что на трубопровод перед входом в сепаратор установки подготовки нефти устанавливают высокочастотный датчик волноводного типа, с помощью которого по отражению на границе раздела фаз нефть/вода получают текущие сигналы, соответствующие качественному состоянию остаточной воды в эмульсии в трубопроводе, сравнивают полученные текущие сигналы с опорным сигналом, который задают соответствующим требуемому качественному состоянию остаточной воды в эмульсии, и по результату сравнения сигналов корректируют количество деэмульгатора, подаваемого в трубопровод до достижения текущего сигнала, равного опорному.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, уменьшают или прекращают подачу деэмульгатора, затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала увеличивают или возобновляют подачу деэмульгатора вновь до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае, когда задают опорный сигнал, соответствующий максимально возможному качественному состоянию остаточной воды в эмульсии, по достижении текущего сигнала, равного опорному, несколько уменьшают подачу деэмульгатора до тех пор, пока уровень текущего сигнала не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента достижения текущего сигнала, равного опорному.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что по достижении текущего сигнала, равного опорному сигналу, уменьшают или прекращают подачу деэмульгатора, затем при заметном, на 5-10%, отклонении текущего сигнала от опорного сигнала увеличивают или возобновляют подачу деэмульгатора вновь до момента достижения текущего сигнала, равного опорному сигналу, затем несколько уменьшают подачу деэмульгатора до тех пор, пока уровень текущего сигнала не начнет снижаться, после чего увеличивают подачу деэмульгатора до момента достижения текущего сигнала, равного опорному.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину опорного сигнала волноводного датчика определяют посредством воздействия сигналами на пробу эмульсии, в которой качественное состояние остаточной воды отвечает требуемому состоянию.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что датчик устанавливают непосредственно перед входом в сепаратор.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что датчик устанавливают на расстоянии от входа в сепаратор с соблюдением условия, что требуемое качественное состояние воды в эмульсии в месте установки датчика составляет не менее 0,85 от качественного состояния воды в эмульсии, поступающей в сепаратор установки подготовки нефти.
RU2015153855A 2015-12-15 2015-12-15 Способ оптимизации дозирования деэмульгатора RU2632744C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153855A RU2632744C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Способ оптимизации дозирования деэмульгатора

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015153855A RU2632744C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Способ оптимизации дозирования деэмульгатора

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015153855A RU2015153855A (ru) 2017-06-20
RU2632744C2 true RU2632744C2 (ru) 2017-10-09

Family

ID=59068049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153855A RU2632744C2 (ru) 2015-12-15 2015-12-15 Способ оптимизации дозирования деэмульгатора

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632744C2 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4789483A (en) * 1986-08-11 1988-12-06 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for controlling the breaking of oil-in water emulsions
RU2176356C1 (ru) * 2000-06-02 2001-11-27 Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Способ дозирования реагентов
RU2282658C1 (ru) * 2005-01-11 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ определения подготовленности эмульсий нефти к разделению
RU2287150C1 (ru) * 2005-02-21 2006-11-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ определения количества воды и нефти в водонефтяной эмульсии
RU2417310C2 (ru) * 2005-02-09 2011-04-27 Норск Хюдро Аса Способ оптимизации подачи реагентов в установку
RU2538186C2 (ru) * 2013-03-15 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Автоматическое устройство дозирования деэмульгатора

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4789483A (en) * 1986-08-11 1988-12-06 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Process for controlling the breaking of oil-in water emulsions
RU2176356C1 (ru) * 2000-06-02 2001-11-27 Акционерная нефтяная компания "Башнефть" Способ дозирования реагентов
RU2282658C1 (ru) * 2005-01-11 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ определения подготовленности эмульсий нефти к разделению
RU2417310C2 (ru) * 2005-02-09 2011-04-27 Норск Хюдро Аса Способ оптимизации подачи реагентов в установку
RU2287150C1 (ru) * 2005-02-21 2006-11-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ определения количества воды и нефти в водонефтяной эмульсии
RU2538186C2 (ru) * 2013-03-15 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" Автоматическое устройство дозирования деэмульгатора

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015153855A (ru) 2017-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12011697B2 (en) Methods and systems for spillback control of in-line mixing of hydrocarbon liquids
US10429858B2 (en) Advisory controls of desalter system
US9493712B2 (en) Separator for desalting petroleum crude oils having rag layer withdrawal
KR101975070B1 (ko) 가스-오일 분리 플랜트에 사용하기 위한 다이나믹 탈유화 시스템
US10954455B1 (en) Desalter chemical control system
JP5801031B2 (ja) 水処理システム
CN109477823A (zh) 调节取自烃类料流的样品
WO2012064191A1 (en) Separation of liquid components from a mixture
DE69608432T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur suspensionsentwässerung
SE541119C2 (en) Method, system and computer program for purification of oil by reusing a sludge phase
CA1059052A (en) System connecting the extraction plant and the centrifugal separator circuit in the hot water process for tar sands
RU2632744C2 (ru) Способ оптимизации дозирования деэмульгатора
RU2417310C2 (ru) Способ оптимизации подачи реагентов в установку
WO2008138060A1 (en) System and method for maximising solids concentration of slurry pumped through a pipeline
RU155020U1 (ru) Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин
RU2568451C2 (ru) Способ саморегуляции в заданных пределах уровней разделов фаз газ-нефть и нефть-вода в герметизированных проточных емкостях при изменяющихся параметрах фаз и устройство для его осуществления
WO2017023858A1 (en) System and method utilizing a mechanistic, physics-based dynamic desalter model
CA1066644A (en) Maintaining diluent/bitumen ratio in the hot water process for bitumen recovery
RU2733954C1 (ru) Способ измерения продукции нефтяной скважины
JP6754680B2 (ja) 加圧浮上分離装置の運転方法および加圧浮上分離装置
RU2519236C1 (ru) Способ для определения параметров нефтегазоводяного потока
EA027715B1 (ru) Способ и система автоматического регулирования уровня раздела фаз нефти и воды
Brown et al. An on-line monitor for flocculation control
NL2023560B1 (en) Method and system for cleaning an aqueous liquid containing contaminants
RU2282658C1 (ru) Способ определения подготовленности эмульсий нефти к разделению

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171216