Начальный период разработки нефтяных месторождений, как правило, характеризуется безводной добычей нефти из фонтанирующих скважин. Однако на каждом месторождении наступает момент, когда из пласта вместе с нефтью поступает вода сначала в малых, а затем все в больших количествах. Примерно 80 % всей нефти добывается в обводненном состоянии, причем на месторождениях Среднего Приобья обводненность добытой нефти составляет 93 %. Пластовые воды, поступающие из скважин различных месторождений, могут значительно отличаться по составу и концентрации растворенных в них минеральных солей, содержанию газа и наличию микроорганизмов. При извлечении смеси нефти с пластовой водой образуется эмульсия, которую следует рассматривать как механическую смесь двух нерастворимых жидкостей (нефти и воды), одна из которых распределяется в объеме другой в виде капель различных размеров. Наличие воды в нефти приводит к удорожанию транспорта в связи с возрастающими объемами транспортируемой жидкости и увеличением ее вязкости. Присутствие в нефти даже 0,1 % воды приводит к ее интенсивному вспениванию в ректификационных колоннах нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), что нарушает технологические режимы переработки и, кроме того, загрязняет конденсационную аппаратуру.
|
|
Легкие фракции нефти (углеводородные газы от этана до пентана) являются ценным сырьем, из которого получают такие продукты, как спирты, синтетический каучук, растворители, жидкие моторные топлива, удобрения, искусственное волокно и другие продукты органического синтеза, широко применяемые в промышленности. Поэтому необходимо стремиться не только к снижению потерь легких фракций из нефти, но и к сохранению всех углеводородов, извлекаемых из нефтеносного горизонта, для последующей их переработки [5,11, 37].
Качество вырабатываемой продукции во многом зависит от качества исходного сырья, т. е. нефти. Если в недавнем прошлом на технологические установки НПЗ поступала нефть с содержанием минеральных солей 100 — 500 мг/л, то в настоящее время требуется нефть с более глубоким обессоливанием, а часто перед переработкой нефти приходится полностью удалять из нее соли.
Наличие в нефти механических примесей (частиц песка и глины) вызывает абразивный износ трубопроводов, нефтеперекачивающего оборудования, затрудняет переработку нефти, повышает зольность мазутов и гудронов, образует отложения в печах, теплообменниках, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и быстрому выходу их из строя. Механические примеси способствуют образованию трудноразделимых эмульсий. Наличие минеральных солей в виде кристаллов в нефти и раствора в воде вызывает усиленную коррозию металла нефтеперерабатывающего оборудования и трубопроводов, увеличивает стойкость эмульсий, затрудняет переработку нефти.
|
|
При соответствующих условиях часть хлористого магния и хлористого кальция, находящихся в пластовой воде, гидролизуется с образованием соляной кислоты. В результате разложения сернистых соединений при переработке нефти образуется сероводород, который в присутствии воды вызывает усиленную коррозию металла. Хлористый водород, растворенный в воде, также разъедает металл труб и оборудования. Особенно интенсивно идет коррозия при наличии в воде сероводорода и соляной кислоты.
Причины, приведенные выше, указывают на необходимость подготовки нефти к транспорту. Собственно подготовка нефти включает: обезвоживание и обессоливание нефти и полное и частичное ее разгазирование.
Качество подготовки нефти к транспорту регламентирует ГОСТ. Основные требования ГОСТа приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1 Показатели качества нефти
Показатель | Группа нефти | ||
I | II | III | |
Содержание воды, %, не более | 0,5 | ||
Содержание хлористых солей, мг/л, не более | |||
Содержание механических примесей, %, не более | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
Давление насыщенных паров при температуре нефти в пункте сдачи, Па, не более | 66 650 | 66 650 | 66 650 |