SU1560262A1

SU1560262A1 - Method of catching petroleum from the flow of stratal water

Info

Publication number: SU1560262A1
Application number: SU874374193A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Грошев; Изя Семенович Бронштейн; Владимир Александрович Рыгалов; Виктор Григорьевич Карамышев; Григорий Зиновьевич Эпштейн
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1990-04-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии очистки пластовых вод и может быть реализовано в нефт ной промышленности в промысловых процессах на ранней стадии совместной подготовки нефти и сопутствующей ей воды. Цель изобретени - повышение эффективности разделени газонефт ной эмульсии. Способ улавливани нефти из потока пластовых вод включает предварительное расслоение потока на газовую и жидкостную фазы, отбор газа и окончательную сепарацию жидкости с использованием устройства дл предварительного отбора газа и сепарационной емкости, в последней на раздел емые жидкие фазы воздействуют пульсирующим давлением. Дл обеспечени равной продолжительности пребывани раздел емых жидких фаз в сепарационной емкости их объемное соотношение в емкости поддерживают равным во входном потоке. Дл разрушени образующейс пены и обеспечени полноты выделени остаточных газовых включений из раздел емых жидких фаз количество пульсаций давлени в газовой зоне емкости не менее трех за период пребывани раздел емых фаз в емкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the treatment of formation water and can be implemented in the oil industry in field processes at an early stage of the joint preparation of oil and its associated water. The purpose of the invention is to increase the efficiency of gas-oil emulsion separation. The method of trapping oil from the stream of formation water includes preliminary separation of the stream into gas and liquid phases, gas extraction and final separation of the liquid using a device for preliminary gas extraction and a separation vessel, in the latter, the separated liquid phases are subjected to a pulsating pressure. In order to ensure equal duration of stay of the separated liquid phases in the separation tank, their volume ratio in the tank is kept equal in the inlet flow. To destroy the foam that is formed and to ensure that the residual gas inclusions from the separated liquid phases are completely separated, the number of pressure pulsations in the gas zone of the tank is not less than three during the residence time of the separated phases in the tank. 3 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к технологии очистки пластовых вод и может быть реализовано в нефт ной промышленности в промысловых процессах на ранней стадии совместной подготовки нефти и сопутствующей ей воды.The invention relates to the treatment of formation water and can be implemented in the oil industry in field processes at an early stage of the joint preparation of oil and its associated water.

Цель изобретени - повышение эффективности разделени газонефт ной эмульсии.The purpose of the invention is to increase the efficiency of gas-oil emulsion separation.

На чертеже приведена принципиальна схема осуществлени предлагаемого способа.The drawing shows a schematic diagram of the implementation of the proposed method.

Способ осуществл етс с помощью устройства 1 дл предварительного отбора газа, служащего одновременно дл сглаживани пульсации водонефт - ного потока перед входом в сепара- ционную емкость 2, снабженную редуцирующим клапаном 3, периодически перекрывающим газовый поток в газовую линию устройства предварительного отбора газа после регул тора 4 давлени пр мого действи Устройство содержит также газовый коллектор 5.The method is carried out using a device 1 for preliminary gas extraction, which simultaneously serves to smooth out the pulsation of the water-oil flow before entering the separation tank 2, equipped with a reducing valve 3, periodically blocking the gas flow into the gas line of the gas pre-selection device after regulator 4 direct acting pressure The device also contains a gas manifold 5.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Высокообводненный газонефт ной поток поступает в устройство 1, где при давлении Р. отбираетс основной, более 90%, объем газа, что позвол ет разгрузить сепарационн ую емкость 2 по газовой фазе и дает возможность повысить на 20% коэффициент исполь- зовани внутреннего объема емкости за счет подъема уровн жидкости в ней до 0,7 диаметра. При этом объемы нефт ной и вод ной фаз в емкости поддерживаютс пропорционально соотноше- ним их во входном потоке. Это обеспечивает при любой загрузке емкости равное, но более продолжительное пребывание раздел емых сред, что имеет технологическую значимость при созда- нии пульсирующего режима давлени в газовой зоне. Выделившийс газ через регул тор 4 пр мого действи поступает в газовый коллектор 5, в котором поддерживаетс давление Р2. Создаваемый в емкости перепад давлени (Р4 - Р) должен быть заведомо несколько больше гидростатического давлени вод ного и нефт ного слоев.The highly watered gas-oil flow enters device 1, where, at pressure P., the main, more than 90%, volume of gas is taken out, which makes it possible to unload the separation tank 2 in the gas phase and makes it possible to increase by 20% the utilization rate of the internal volume of the tank by raising the level of the liquid in it to 0.7 dia. At the same time, the volumes of the oil and water phases in the tank are maintained in proportion to their ratios in the input stream. This ensures, for any capacity loading, an equal, but longer residence time of the separable media, which is of technological importance in creating a pulsating pressure regime in the gas zone. The released gas through the direct action regulator 4 enters the gas manifold 5, in which the pressure P2 is maintained. The pressure drop created in the tank (Р4 - Р) must be obviously somewhat higher than the hydrostatic pressure of the water and oil layers.

Из устройства 1 водонефт на смесь с включени ми остаточного свободного газа поступает в приемную успокоительную зону сепарационной емкости 2, в которой в основном происходит расслоение контактирующих сред - пр - мой, обратной эмульсии.From the device 1, water-oil to the mixture with inclusions of residual free gas enters the receiving sedative zone of the separation tank 2, in which the separation of the contacting media occurs - a direct, inverse emulsion.

При практически равных давлени х в устройстве 1 и емкости 2, что имеет место в реальных услови х ведени процесса сепарации, в емкости происходит главным образом, выделение свободного газа, увлеченного жидким потоком.Температура процесса, как и давление, практически посто нны. В таких услови х реализаци предлагаемого прин- ципа технологического воздействи на потоки путем осуществлени периодического и за короткий промежуток времени снижени давлени в емкости позвол ет нар ду с интенсификацией и уг- лублением процесса сепарации обеспечить требуемое качество отдел емой пластовой воды дл использовани непосредственно в системе ППД.At almost equal pressures in the device 1 and tank 2, which takes place under actual conditions of the separation process, the release of free gas entrained in the liquid flow mainly occurs in the tank. The process temperature, like pressure, is almost constant. Under such conditions, the implementation of the proposed principle of technological impact on the flows by reducing the pressure in the tank periodically and in a short period of time allows, along with the intensification and deepening of the separation process, to provide the required quality of separated reservoir water for use directly in the FPD system. .

Пульсирующий характер давлени в The pulsating nature of the pressure in

газовой зоне емкости, соответствующий приведенным на чертеже, достигаетс the gas zone of the tank corresponding to that shown in the drawing is achieved

установкой на нем редуцирующего клапана 3 пр мого действи , срабатывающего при давлении Р{ . За счет инерционности истечени газа через пуль- сационную трубку и малого гидравлического сопротивлени поступлению газа из емкости 2 в колллектор 5 давление Р в аппарате установитс быстрее , чем закроетс проходное сечение в клапане. Падение давлени вызовет дополнительное выделение газа из нефти, ускорит всплывание пузырьков ранее выделившегос газа. Этим в значительно большей мере будет компенсировать разрыв в давлени х в устройстве 1 и сепараторе при закрытом клапане 3, чем увеличением притока новых порций нефти.by installing a reducing valve of 3 direct action on it, which operates at a pressure P {. Due to the inertia of gas outflow through the pulsation tube and the small hydraulic resistance to the flow of gas from the tank 2 to the collector 5, the pressure P in the device will establish faster than the flow area in the valve is closed. The pressure drop will cause additional gas evolution from the oil, will accelerate the bubbling up of the previously released gas. This will significantly more compensate for the pressure gap in the device 1 and the separator with the valve 3 closed, than by increasing the flow of new batches of oil.

При установившемс пульсационном режиме работы емкости последующее кратковременное снижение давлени провоцирует выделение га за во всем объеме свежей порции поступившей жидкости . При этом зарождение пузырьков газа в вод ной фазе происходит как на поверхности твердых частиц, так и внутри диспергированных в ней капелек эмульгированной или свободной нефти, чем обеспечиваетс полнота охвата и надежность сцеплени инородных включений с пузырьками газа.. Образующиес тандемные пары имеют скорость всплыти в 4-5 раз большую, чем при обычном процессе отсто .At steady-state pulsation operation of the tank, the subsequent short-term decrease in pressure provokes the release of gas in the entire volume of the fresh portion of the injected liquid. At the same time, the formation of gas bubbles in the water phase occurs both on the surface of solid particles and inside droplets of emulsified or free oil dispersed in it, which ensures complete coverage and reliability of adherence of foreign inclusions with gas bubbles. The resulting tandem pairs have a rate of ascent in 4 -5 times more than in the usual process.

При воздействии переменного давлени не исключаетс возможности образовани пенного сло на поверхност жидкости, однако последующие импульсы давлени способствуют его разрушению , а также полному удалению остаточного свободного газа из нефт ной и вод ной фаз до вывода их из емкости . В целом в период пребывани раздел емых сред в емкости количество импульсов давлени не должно быть менее трех. Их количество.регулируетс повышением давлени Р, .When exposed to alternating pressure, the possibility of the formation of a foam layer on the surface of the liquid is not excluded, however, subsequent pressure pulses contribute to its destruction, as well as the complete removal of residual free gas from the oil and water phases before withdrawing them from the tank. In general, during the stay of the separable media in the tank, the number of pressure pulses should not be less than three. Their number is regulated by increasing the pressure P,.

Эффективность способа заключаетс в использовании потенциальной энергии растворенных в нефти и в со- путств.укщей ей воде газов при неоднократном воздействии пульсирующего давлени на нефтевод ную смесь, частично разгазированную в устройстве отбора газа, в период ее пребывани в трехфазной сепарационной емкости, причем кратковременный перепад давлени в газовой зоне емкости вызываетс срабатыванием установленногоThe efficiency of the method lies in the use of the potential energy of gases dissolved in oil and associated water with repeated exposure of the pulsating pressure to the oil-water mixture, which is partially degassed in the gas extraction device, during its stay in the three-phase separation tank, and a short-term pressure drop in the gas zone of the tank, the setting is triggered

на нем редуцирующего клапана, соединенного с газовой линией устройства предварительного отбора газа после регул тора давлени пр мого действи . При этом во всем объеме жидкости выдел етс растворенный газ, зарождение пузырьков которого происходит как на поверхности твердых частиц - центров газообразовани , так и внутри диспергированных в воде капелек эмульгированной нефти, чем обеспечиваетс полнота охвата и надежность сцеплени в вод ной фазе пузырьков газа с инородными включени ми последующее их флотирование на поверхность раздела .on it there is a reducing valve connected to the gas line of the gas pre-extraction device after the pressure regulator of direct action. At the same time, dissolved gas is emitted in the entire volume of the liquid, the formation of bubbles of which occurs both on the surface of solid particles — gassing centers and inside droplets of emulsified oil dispersed in water, thus ensuring complete coverage and reliability of adhesion in the water phase of gas bubbles with foreign particles. their subsequent flotation on the surface of the section.

ii

При прогрессирующей обводненности добываемых нефтей использование предзовую и жидкостную фазы, отбор газа и окончательную сепарацию жидкости в емкости, отличающийс With the progressive water cut of the extracted oil, the use of the pre-fluid and liquid phases, gas extraction and final separation of the liquid in the tank, differing

тем, что, с целью повышени эффективности разделени газонефт ной эмульсии , на раздел емые в сепарационной емкости жидкие фазы воздействуют пульсирующим давлением.By the fact that, in order to increase the efficiency of separation of gas-oil emulsions, the liquid phases separated in the separation tank are subjected to a pulsating pressure.

2. Способ по п.1, отличающийс тем, что дл обеспечени равной продолжительности пребывани раздел емых жидких фаз в сепарационной емкости их объемное соотношение в2. The method according to claim 1, characterized in that in order to ensure equal duration of stay of the separated liquid phases in the separation tank, their volume ratio in

з емкости поддерживаетс равным во входном потоке.The capacitance is kept equal in the input stream.

3. Способ по п.1, отличающийс тем, что дл воздействи пульсирующего давлени на всю глуби3. The method according to claim 1, characterized in that in order to exert a pulsating pressure on the whole depth

лагаемого способа позвол ет резко со- 20 ну жидкой гетерогенной фазы в емкос- кратить потери нефти с пластовыми дре- ти создаваемый перепад давлени больнажными водами, готовить пластовые воды дл систем ППД непосредственно в потоке, что исключает необходимость строительства дополнительных очистных сооружений.The proposed method allows sharply displacing the liquid heterogeneous phase in a capacitance to reduce the loss of oil from reservoir generated by the differential pressure from hospital waters, to prepare reservoir water for FPD systems directly in the flow, which eliminates the need to build additional sewage treatment plants.

Формула изобретени Invention Formula

1. Способ улавливани нефти из потока пластовых вод, включающий предварительное расслоение потока на гаше величины гидростатического давлени нефт ного и вод ного слоев.1. A method for collecting oil from a stream of formation water, which includes a preliminary separation of the flow on the gauge of the hydrostatic pressure of the oil and water layers.

4. Способ поп.1, отличающ и и с тем, что дл разрушени образующейс пены и обеспечени полноты выделени остаточных газовых включений из раздел емых жидких фаз, количество пульсаций давлени в газовой зоне емкости не менее трех за период пребывани раздел емых фаз в емкости.4. Method of claim 1, which is also distinguished by the fact that, in order to destroy the formed foam and to ensure complete separation of residual gas inclusions from the separated liquid phases, the number of pressure pulsations in the gas zone of the tank is at least three during the residence time of the separated phases in the tank.

Ј&Ј &

ft / Ппft / nn

щШгЫschShGY

npifnufaoHMiicmt | npifnufaoHMiicmt |

ачиа шв tafiacia swa tafi

UtOOftUtooft

Claims

Claim

1. A method of collecting oil from a stream of produced water 30, including preliminary separation of the stream into gas and liquid phases, gas extraction and final separation of the liquid in the tank, characterized in that, in order to increase the efficiency of separation of gas-oil emulsions, divided into separation liquid phases are affected by pulsating pressure.

2. The method according to claim 1, characterized in that to ensure equal duration of residence of the separated liquid phases in the separation tank, their volume ratio in the tank is maintained equal in the input stream.

3. The method according to claim 1, characterized in that for the action of a pulsating pressure across the entire depth of the liquid heterogeneous phase in the tank, the pressure drop created is greater than the hydrostatic pressure of the oil and water layers.

4. The method according to claim 1, characterized in that for the destruction of the resulting foam and ensure the completeness of the separation of residual gas inclusions from the separated liquid phases, the number of pressure pulsations in the gas zone of the tank is at least three during the period of stay of the separated phases in the tank.