Установка подготовки воды

Рис. 4.9. Установка подготовки нефти

Рис. 4.7. Блочный унифицированный отстойник нефти БУОН-С

Рис. 4.6. Общий вид УКПН

Стабилизация нефти необходима для уменьшения потерь лёгких углеводородов (этан, пропан, бутан и т.д.). Процесс стабилизации заключается в подогреве нефти до температуры 80-120°С в специальной стабилизационной колонне. После отделения лёгкие фракции охлаждаются и конденсируются. Продукты стабилизации направляют на газоперерабатывающий завод, а нефть на нефтеперерабатывающий. Обычно стабилизационные установки размещают в районе товарных резервуарных парков или на нефтесборном пункте данного месторождения после установок обезвоживания и обессоливания.

Во время процесса обезвоживания и обессоливания основная масса солей удаляется вместе с водой. Однако для предотвращения коррозии оборудования, образования солевых отложений и других нарушений в процессах переработки нефти необходимо глубокое обессоливание. Перед обессоливанием в нефть подают пресную воду, в результате чего образуется искусственная эмульсия, в которой вся соль находящаяся в нефти, растворяется в воде. Затем данная эмульсия подвергается разрушению, т.е отделению нефти от водяного раствора солей.

Процесс разрушения нефтяных эмульсий заключается в слиянии капель диспергированной в нефти воды в присутствии деэмульгатора и осаждении укрупнившихся капель. Деэмульгаторы – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые адсорбируются на поверхности глобул воды и образуют адсорбционный слой со значительно меньшей механической прочностью, что облегчает слияние капель воды и способствует разрушению нефтяных эмульсий.

УКПН представляет собой небольшой завод по первичной подготовке нефти. Согласно технологической схеме, сырая нефть, поступающая по линии I, направляется в теплообменник 2, в котором нагревается до 50-60°С горячей стабильной нефтью, поступающей по линии III после стабилизационной колонки 8. Подогретая нефть в отстойнике первой ступени обезвоживания 3 частично отделяется от воды и проходит через смеситель 4, где смешивается с пресной водой, поступающей по линии V для удаления солей, и направляется в отстойник второй ступени 5 и по линии VI в электродегидратор.Отделённая вода отводится по линии IV. При необходимости улучшения степени обессоливания применяют несколько смесителей, отстойников и электродегидраторов, включённых последовательно. Обессоленная нефть насосом 14 отправляется в отпарную часть стабилизационной колонны 8 через теплообменник 7, в котором за счёт тепла стабильной нефти, поступающей непосредственно снизу стабилизационной колонны, осуществляется нагрев нефти до 150-160°С.

В стабилизационной колонне 8 происходит отделение лёгких фракций нефти, которые конденсируются и передаются на ГПЗ.

В нижней и верхней частях стабилизационной колонны установлены тарелочные устройства, которые способствуют более полному отделению лёгких фракций.

В результате нагрева из нефти интенсивно испаряются лёгкие фракции, которые поступают в вехнюю часть стабилизационной колонны, где на тарелках происходит более чёткое разделение на лёгкие и тяжёлые углеводороды. Пары лёгких углеводородов по линии VII из стабилизационной колонны поступают в конденсатор холодильник 9, где пары охлаждаются до 30°С, основная часть их конденсируются, накапливаются в ёмкости по линии VII и подаётся на горелки печи 13. Конденсат, или как его ещё называют ШФЛУ, - широкие фракции лёгких углеводородов, перекачивают насосом 11 в ёмкость хранения по линии IX.

Наряду с отечественными агрегатами, для комплексной подготовки нефти используется и оборудование зарубежных производителей. Одним из наиболее известных поставщиков оборудования для комплексной подготовки нефти является фирма «MALONEY».

Основными особенностями продукции этой фирмы является высокое качество, надёжность, долговечность работы оборудования и стоимость.

Рис. 4.8. Технологическая схема УКПН

1, 11, 12 – насос; 2, 7 – теплообменник; 3 – отстойник первой ступени обезвоживания; 4 – смеситель; 5 – отстойник второй ступени; 6 – электродегидратор; 8 – стабилизационная колонна; 9 – конденсатор-холодильник; 10 – ёмкость орошения; 13 – печь; I – сырая нефть; II – деэмульгатор; III – горячая стабильная нефть; IV – отделённая вода; V – пресная вода; VI – частично обезвоженная нефть; VII – пары лёгких углеводородов и газ; VIII – газ и неконденсированные пары углеводородов; IX – ШФЛУ; X – стабильная нефть.

На ЦППН также установлена установка по подготовке воды, на которой вода, отделённая на УКПН от нефти, подвергается очистке и направляется в систему поддержания пластового давления (ППД). С системе ППД подготовленная вода с помощью кустовых насосных станций под большим давлением (до 20-25МПа) через систему трубопроводов-водоводов подаётся к нагнетательным скважинам, а затем в продуктивные пласты.

Пластовая вода, отделённая от нефти, содержит механические примеси, капли нефти, гидраты, окиси железа и большое количество солей (до 2500мг/л). Механические примеси забивают поры в продуктивных пластах и препятствуют проникновению воды в капиллярные каналы пластов, следовательно, приводят к нарушению контакта вода-нефть в пласте и к снижению эффективности поддержания пластового давления.

Этому же способствуют и гидраты окиси железа, выпадающие в осадок. Поэтому сточные воды, отделённые от нефти на УКПН, необходимо очистить от механических примесей, капель нефти, гидратов окиси железа и солей и только после этого закачивать в продуктивные пласты. Для очистки сточных вод применяют закрытую (герметизированную) систему очистки, в которой в основном используются методы:

- отстой (гравитационный) – аналогично обезвоживанию нефти;

- фильтрация;

- флотация;

- гидроциклонный.

Метод отстоя основан на гравитационном разделении механических примесей, капель нефти и воды. Процесс отстоя проводят в горизонтальных или вертикальных отстойниках, а также в резервуарах-отстойниках.

Метод фильтрации основан на прохождении загрязнённой пластовой воды через фильтрующий слой, например через гранулы полиэтилена, песок, гравий и т.д.

Метод флотации основан на одноимённом явлении, когда пузырьки воздуха или газа, проходя через слой загрязнённой воды снизу вверх, соединяются с твёрдыми частицами и капельками нефти и способствуют их всплытию на поверхность.