Промысловая подготовка нефти

Подготовка нефти и газа к транспортировке объединяет десятки разных процессов: сепарация нефти и газа, обезвоживание и обессоливание нефти, стабилизация сырой нефти, осушка и очистка газа, извлечение из газа этана и более тяжелых углеводородов, стабилизация сырого газового конденсата и др. Обычно эти процессы осуществляют на промыслах — первая стадия подготовки к транспорту и на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ), и нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) — вторая стадия подготовки к переработке. Стабильная обезвоженная и обессоленная нефть и стабильный газовый конденсат являются сырьем НПЗ, а углеводородные газы (даже «сухой» природный газ) — сырьем ГПЗ. Товарной продукцией ГПЗ является осушенный, очищенный углеводородный газ — промышленное и бытовое топливо, от которого отделяется фракция легких углеводородов С2—С5 для получения этановой фракции, широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) или пропан-бутановой фракции С3—С4 и т. п. Фракции легких углеводородов С2 и С3—С5 служат незаменимым сырьем нефтехимии. Газовые конденсаты с высоким содержанием парафинов также являются сырьем нефтехимии. Сернистые соединения, извлеченные из углеводородов, используют для производства элементарной (газовой) серы. Из очищенного газа можно извлекать гелий, аргон и другие редкие инертные газы.

Вместе с добываемой нефтью из скважины выносятся: углеводородный газ, пластовая вода, механические примеси, соли и др. В задачу промысловой подготовки нефти входит отделение от нефти основной части газа, воды, механических примесей и солей и доведение ее качества по их содержанию до требований стандартов на нефть, готовую к транспорту и к переработке. В зависимости от масштаба месторождения, режима функционирования скважин, обводненности нефти, содержания газа и солей, от степени обустройства промысла необходимыми технологическими установками применяются разнообразные схемы сепарации нефти от попутного нефтяного газа, обезвоживания и обессоливания нефти, удаления из попутного нефтяного газа сернистых соединений. От сырой нефти отделяют нежелательные примеси (газ, вода, соли и др.), т. е. стабилизируют нефть и получают так называемую стабильную нефть, готовую к транспорту на крупные НПЗ. На промыслах нефть проходит узлы многоступенчатой сепарации нефти для отделения попутного газа путем ступенчатого понижения давления процесса (обычно 2—3 сепарационные ступени, но иногда даже до 7, как на одном из месторождений Южного Ирана). Нефть и попутный газ от группы (куста) скважин поступают на автоматизированные замерные установки для определения дебета каждой скважины. Попутный нефтяной газ собирается по сети газопроводов и направляется на комплексную газоперерабатывающую установку, расположенную на крупном промысле или на ГПЗ, который может располагаться в 50—120 км от места добычи газа. До сих пор на российских промыслах сжигают до 20—30% попутного нефтяного газа, в то время как по законодательству многих стран, например США, требуется высокий уровень обустройства нефтегазопромыслов, исключающий его сжигание. В зависимости от обводненности нефти ее обезвоживание и обессоливание проводят либо на промысловом пункте сбора и подготовки нефти, газа и воды, либо при случае небольшой обводненности сырую нефть транспортируют на центральную установку стабилизации нефти (ЦУСН), которая может располагаться на удалении 30—80 км от места ее добычи. Иногда целесообразно объединить на одной промышленной площадке ГПЗ и ЦУСН. Если обводненность добываемой нефти велика и отделяемую воду вновь используют для закачки в нефтяные пласты, то обезвоживание нефти производят на промысле, для чего применяют установки блочные сепарационные для отделения от нефти попутного газа и свободной воды. Такие установки делают и замер количеств нефти, газа и воды. Сепарация нефти и газа до недавнего времени осуществлялась обычно в непосредственной близости от мест добычи. Новая насосная технология фирмы Зульцер (Sulzer) позволяет проводить эту операцию на централизованных сборных пунктах. Разработанные этой фирмой гелико-осевые многофазные насосы позволяют транспортировать на большие расстояния нефть с различным содержанием газа до 95% об. Многофазный гелико-осевой насос представляет собой многоступенчатый насос, в котором каждая ступень или компрессионная камера состоит из вращающегося геликоидального осевого колеса и невращающегося направляющегося аппарата.

Нефть подготавливается к переработке в два этапа: на нефтепромысле — НП и на НПЗ. На НП вначале отделяется в отстойниках пластовая вода. Вода и нефть взаимно нерастворимы, поэтому основная часть пластовой воды легко отделяется от нефти. Но при интенсивном перемешивании вода и нефть образуют дисперсионную смесь (эмульсию «вода в нефти»), разделение которой в обычных отстойниках не происходит из-за малого размера частиц диспергированной воды. Эмульсия «вода в нефти» разделяется в специальных аппаратах — электродегидраторах в два приема: первая стадия - на НП, вторая стадия — оставшаяся часть воды (около 0,2—1,0% мае. от нефти) доизвлекается на НПЗ. Большинство минеральных солей (MgCl2, СаС12, NaCl и др.) растворены в воде, поэтому они также в два приема удаляются из нефти при ее обезвоживании. После промысловой подготовки содержание солей снижается до 40—1800 мг/л при остаточном содержании воды 0,2—1,0% мае. Окончательное обезвоживание и обессоливание нефти завершается на НПЗ до содержания солей не более 5 мг/л и воды не более 0,2% мае. Попутный нефтяной газ отделяют в сепараторах высокого и низкого давления гравитационным разделением, в нефти остается в растворенном состоянии 0,5—1,5% мае. углеводородов до бутана включительно, которые извлекают на стадии стабилизации нефти на ЦУСН или на НПЗ. В течение долгого периода эксплуатации нефтяного месторождения происходит изменение качества добываемой нефти: уменьшается количество и состав попутного нефтяного газа, увеличивается обводненность нефти и содержание солей, что требует изменений в технологической схеме промысловой подготовки нефти и газа.

Дата добавления: 2014-01-05