Ученые нцму используют ультразвук в нефтепереработке

Нефть на поверхности земли

Разрез земной коры и название нефтяных пластов

Данная статья имеет статус готовой. Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью – правьте смело!

Заводнение нефтяных пластов – один из наиболее часто применяемых методов разработки месторождений, в котором прирост коэффициента извлечения нефти достигается при помощи закачки воды в пласт, является одним из вторичных методов добычи нефти. Метод применяется для повышения добычи нефти на месторождениях, когда первичные методы добычи, такие как водонапорный, газонапорный режим или режим растворенного газа, становятся недостаточными. Для реализации данного метода на месторождении необходима организация системы ППД (поддержания пластового давления), строительство нагнетательных скважин и сооружений для подготовки закачиваемой воды.

Нефть

Нефть – это смесь углеводородов, представляющая собой жидкость, преимущественно темного цвета, маслянистая, горючая, имеющая запах, обладающая токсичными свойствами. Нефть полезное ископаемое по плотности похожа на маслянистую жидкость. При воспламенении выделяет тепло в больших количествах. Добывают нефть из недр Земли на глубине от полукилометра до шести километров. Нефть сложная углеводородная структура, в основном состоит из углерода до 87% полного состава, в остальном это газы и неуглеводородная составляющая химических веществ водород, азот, сера, парафины, кислород, хлорорганические соединения. При выходе на поверхность земли превращается в мальту и природные битумы, асфальт и другие.

Химический состав нефти

Химический состав нефти – это все компоненты природного газа и природного ископаемого озокерита, которые все вместе объединяются названием ископаемых петролитами. Петролит в свою очередь входит в группу каустобиолитам – горючим минералам биогенного происхождения, куда включаются различные ископаемые топлива (торф, антрацит, горючие сланцы, бурый и каменный уголь).

Ректификационные колонны НПЗ

Нефть сырая в чистом виде практически нигде не применяется из-за нестойкого состояния. Большую долю мирового рынка занимают различного рода продукты переработки нефти – разнообразные виды топлива, а также исходные материалы для химической промышленности.

Поступающее по трубопроводам или по железной дороге, а также транспортируемое водным путём с помощью танкеров сырьё, подвергается очистке и разделяется на фракции на нефтеперерабатывающих заводах. В этом и заключается суть первичной переработки.

Товарные продукты первичной переработки нефти не обладают высоким качеством переработки, для получения высокого качества применяют технологию вторичной переработке.

Каталитический крекинг

Каталитический крекинг — главная технология вторичной переработки нефти, позволяет:

• повышать октанового числа бензина,
• получить углеводородные газы и кокс.

Суть его заключается в получении мелких молекул из более крупных соединений с помощью нагрева и применения катализатора.

Температура начала кипения нефти выше 28 °C, температура застывания варьирует от +26 до −60 °C и зависит от содержания парафинов (чем их больше, тем температура застывания выше), температура вспышки колеблется от −35 до +120 °C в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров.

Вязкость изменяется в широких пределах от менее 0,1 до 10 мПа·с и зависит от химического и фракционного состава, смолистости, а также термобарических условий и количества растворённого в ней газа.

В воде при обычных условиях практически нерастворима (может образовывать с ней стойкие эмульсии), но при 200 °C и выше растворимость в воде резко возрастает.

Нефть оптически активна — обладает способностью вращать плоскость поляризации света, люминесцировать, преломлять проходящие световые лучи.

В подавляющем большинстве нефть вращают плоскость поляризации света вправо, выявлены и левовращающие нефти (чем моложе нефть, тем больше угол поворота плоскости поляризации).

Оптическая активность нефти свидетельствует об их генетической связи с биологическими системами. Установлено, что главными носителями оптической активности нефти являются полициклические углеводороды — стераны и тритерпены, так называемые хемофоссилии, несущие информацию о генезисе.

Показатель преломления нефти зависит от относительного содержания углерода и водорода в гомологических рядах углеводородов, он растёт от метановых (1,3575 — 1,4119) к ароматическим (у бензола 1,5011).

В нефти растворяются твёрдые углеводороды (высокомолекулярные парафины, полициклические нафтены, арены), неуглеводородные соединения (азотистые, сернистые, кислородсодержащие, а также комплексные гетероатомные — смолы, асфальтены), газы.

Классификация по структурно-групповому составу

Классификация нефти по плотности

Классификация по плотности согласно ГОСТ 51858-2002

Классификация в зависимости от массовой доли серы (1-4 классы)

1 — малосернистая до 0,6 По ГОСТ 1473 ГОСТ Р 51947 ГОСТ 51858-2002

2 — сернистая от 0,61 до 1,8

3 — высокосернистая от 1,81 до 3,5

4 — особовысокосернистая свыше 3,5

Классификация в зависимости от степени подготовки (три группы)

1. Массовая доля воды, %, не более 0,5 0,5 1,0 По ГОСТ 2477 и п. 9.5 ГОСТ 51858-2002

2. Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3, не более 100 300 900 По ГОСТ 21534 и п. 9.6 ГОСТ 51858-2002

3. Массовая доля механических примесей, %, не более 0,05 По ГОСТ 6370

4. Давление насыщенных паров, кПа (мм рт. ст.), не более 66,7 (500) По ГОСТ 1756, ГОСТ Р 52340 и п. 9.8 ГОСТ 51858-2002

5. Массовая доля органических хлоридов во фракции, выкипающей до температуры 204 °С, млн (ppm), не более 10 10 10 По ГОСТ Р 52247 или приложению А (6)

Примечание — Если по одному из показателей нефть относится к группе с меньшим номером, а по другому — к группе с большим номером, то нефть признают соответствующей группе с большим номером.

Классификация по массовой доле сероводорода и лёгких меркаптанов (2 вида)

1. Массовая доля сероводорода, млн (ppm), не более 20 100 По ГОСТ Р 50802

2. Массовая доля метил- и этилмеркаптанов в сумме, млн (ppm), не более 40 100

Примечание: Нормы по показателям массовой доли сероводорода и лёгких меркаптанов являются факультативными до 1 января 2013 года. Определяются для набора данных.

Достигнуто снижение вязкости нефти в ультразвуковом поле.

Научное исследование осуществлено учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина и Казанского федерального университета, при поддержке НПО Волна (г. Москва).

Выработка крупнейших мировых высокопродуктивных месторождений легкой нефти привела к изменению структуры разведанных запасов нефти, а именно увеличению в балансе добычи нефтей с высоким содержанием высокомолекулярных углеводородов нормального строения, смол и асфальтенов. Для преодоления проблем, возникающих при добыче и транспортировке трудноизвлекаемых нефтей, существуют специальные методы воздействия — тепловые, механические, физические, химические. По итогам проведения одного из последних исследований ученых Научного центра мирового уровня Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты, в перечень известных методов с уверенностью можно добавить технологию ультразвуковой обработки для нужд нефтяной отрасли.

Для справки: в консорциум НЦМУ Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты входят Казанский федеральный университет, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Уфимский государственный технический университет и Сколковский институт науки и технологий.

Благодаря ноу-хау на пределе звука достигнуто снижение вязкости нефти в ультразвуковом поле. Подробности инновационного исследования ученые опубликовали в Fluids.

Использование ультразвука в нефтедобыче

Для решения ряда технологических задач при использовании акустического поля применяют как ультразвук в докавитационном поле, так при условиях образования кавитации. Оба режима нами применяются на практике при добыче, транспортировке и промысловой подготовки нефти.

В частности, кавитационные режимы позволяют влиять на химическую трансформацию углеводородов — происходит снижение её вязкости, — сообщил автор статьи, доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Алексей Деньгаев.

Преимущества ультразвука:

Немаловажным отличием ультразвуковых обработок от многих других является их абсолютная экологическая безопасность, как для недр, так и для окружающей среды.

Результаты исследований:

В ходе исследования были применены управляемые многочастотные акустические поля, которые ускоряют все физико-химические процессы в обрабатываемой жидкой среде, в том числе при смешении сред. Проведенные исследования привели к новым технологическим результатам.

Эти явления стали доступны благодаря пониманию в проектировании проточных каналов, при этом новые режимы работы позволили получить синергетический эффект. Основные лабораторные работы проведены при технологическом партнерстве с НПО Волна (г. Москва).

Сотрудничество и исследования:

Для достижения поставленных задач ученые проектируют установки, основываясь на проведении исследований непосредственно на месторождениях в широких диапазонах частот. Такой подход позволяет с максимальной достоверностью найти необходимые технологические решения и режимы их управления, — рассказал ученый.

Лабораторные исследования, осуществляемые учеными РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, проходили на базе лаборатории по изучению физических полей (входит в состав ЦКП Губкинского университета).

Оборудование разрабатывалось с целью изучения влияния полей на различные среды (углеводороды, эмульсии, суспензии и пр.). Особенность данной лаборатории — это принципы мобильности исследования проводятся как в лаборатории, так и в условиях промысла.

Отдельная часть лабораторных испытаний прошла в Казанском федеральном университете, на базе НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ.

Новые перспективы:

Нами впервые предложена гипотеза о механизме превращения высокомолекулярных фрагментов нефти под действием ультразвуковой энергии. Это открывает новые перспективы для дальнейших исследований, — подчеркнул старший научный сотрудник НИЛ методов увеличения нефтеотдачи НЦМУ Хелькаль Мохаммед Амин.

Успешные результаты:

В настоящее время ученые Губкинского Университета и Казанского федерального университета добились успешного результата в обессеривании нефти непосредственно в условиях нефтяного месторождения. Снижение серы при использовании ультразвука удалось достигнуть 50%.

«В результате исследования выявлен положительный эффект ультразвуковой обработки на вязкость, структуру эмульсий, процессы экстракции и очистки нефти. Показано, что ультразвук влияет на коллоидную структуру нефти, что особенно важно для тяжелых нефтей. Таким образом, продемонстрирован большой потенциал ультразвука для оптимизации переработки нефти», — отметил представитель КФУ.

Не менее интересным результатом, стала организация докавитационных режимов работы акустических полей. Данный процесс необходим специалистам для разделения водонефтяных эмульсий на нефтепромыслах России. Ультразвук позволяет на 20-30% понижать норму ввода дорогостоящих химических реагентов и повышать их эффективность с ускорением химических процессов.

Первые результаты позволяют предположить, что использование ультразвука в нефтяной отрасли будет только расширяться. Предпосылки к этому уже существуют, несколько известных мировых нефтегазовых компаний уже ведут разговоры о покупке патентов на отечественные разработки в области применения ультразвука.

Нефтяная эра XXI века привела к глобальным масштабным событиям различного характера, вплоть до экономических, политических и военных противостояний великих держав. Мир прошёл черту, когда нефть вдруг стала никому не нужной, через некоторое время, из-за пандемии COVID-19 и сокращения добычи нефти мощными державами-локомотивами мировой экономики России и Саудовской Аравии стоимость одного барреля взлетела до 140 долларов США. Закрываются объекты на консервацию, происходит переосмысление и трансформация нефтяной промышленности. Всё больше предприятий закрывают нерентабельные скважины. Всё более ухудшающееся положение в нефтяной промышленности заставляет работодателей производить не только сепарацию нефти, но и сокращать работников, в том числе имеющих большой стаж работы, опыт, по медицинским показателям способных работать на опасных производственных объектах.

Нефтяные кризисы, появление ОПЕК+

Незамедлительная реакция мирового рынка на это событие привела к более чем трехкратному увеличению цен на нефть и нефтепродукты. В странах, являющихся импортерами «черного золота», началась паника и энергетический кризис, который оказал далеко идущие последствия. С течением времени этот кризис стал рассматриваться как начало структурной перестройки послевоенной экономики западных стран, мощного толчка к новому этапу научно-технической революции и важной предпосылки для перехода от индустриального общества к постиндустриальному обществу в развитых странах.

Нефтяной кризис во время Исламской революции в Иране

С 1979 год по 1980 год произошёл ещё один значительный рост цен на нефть во время второго энергетического кризиса. В это время, во время исламской революции в Иране, президент США Джимми Картер объявил о сокращении торговых отношений с Ираном и одновременно прекратил государственное регулирование цен на нефть в США. Рост цен остановился на отметке 6,5 долларов за баррель.

Нефтяной кризис во время войны в Персидском заливе

В 2000 году, 2004 году и 2005 году после преодоления экономического кризиса в Азии, мировая экономика начала снова стремительно расти, что повлекло за собой увеличение спроса на нефть.

Также холодная зима 2001 год — 2002 год способствовала повышенной потребности в нефти, но последствия были значительно меньше, чем в 1970-х годах. Серьёзный кризис был предотвращен благодаря увеличению квот добычи. В то время главными проблемами были связанные с логистикой, так как нехватка танкеров оказала более существенное влияние, чем нехватка нефти.

Динамика цен на нефть в 2005 году:

Нефтяной кризис с 2007 года по 2009 год

Период с 2007 года по 2009 год:

В 2008 году кризис неплатежей перерос в масштабную рецессию, которая привела к обанкротиванию крупнейших финансовых компаний страны. В результате долговой характер экономики США, который накопился за предыдущие сорок лет, стал актуальной проблемой. Это привело к началу текущего глобального экономического кризиса, который привел к резкому снижению спроса на нефть. В 2009 году цена барреля стабилизировалась в диапазоне от 35 до 75 долларов. С начала второй половины 2008 года кризис также затронул страны-экспортеры нефти, которые несколько раз сократили квоты на добычу.

Ситуация, таким образом, стала замкнутым кругом. Некоторые аналитики указывают на то, что снижение квот было вызвано не только желанием поддержать цену барреля, но и физическим дефицитом нефти, который стал фундаментальной причиной экономического спада. Из-за этого квоты, вероятно, никогда не будут увеличены.

Хотя роль спекулянтов на рынке нефти нельзя недооценивать, в целом происходящее очень напоминает последствия «Пика нефти». Официального разъяснения от глав правительств на этот счет не поступало, так как общественное внимание сейчас сфокусировано на структурной перестройке экономики, особенно финансовой отрасли.

Однако, в последнее время в открытой печати появились статьи, которые предсказывают наступление нового цикла кризиса, вызванного резким ростом цен, после того, как мировое потребление восстановится после шока 2008 года. Кроме того, страны-потребители принимают антикризисную политику, включающую экстренные меры для стабилизации финансового сектора и внутреннего потребления, а также активное развитие альтернативных источников энергии и экономичного транспорта. Однако, эффективность этих «пожарных» мер вызывает сомнения среди специалистов.

Нефтяной кризис 2020 года

Однако в феврале 2021 года произошел техасский энергетический кризис, вызванный тремя сильными зимними штормами, который привел к гибели более 151 человека. Это происшествие непосредственно или косвенно связано с проблемами электроэнергии.

Кроме того, в Китае возник кризис с электроэнергией, который привел к приостановке работы многих заводов и фабрик или переходу на двухдневную рабочую неделю. Это приведет к дальнейшим проблемам с поставками товаров из Китая и росту цен на них, как сообщает The Times 9 ноября 2021 года.

Китай столкнулся с серьёзными проблемами в энергетической сфере. Почти половина провинций не смогла достичь поставленных правительством целевых показателей по потреблению электроэнергии и оказалась под давлением, вынужденным сокращать потребление. В результате в стране начались отключения электричества, перебои произошли в 17 из 22 регионов. Ситуация также сказалась на индексе деловой активности в промышленности Китая. В провинции Цзянсу полностью прекратили свою работу 143 предприятия, а ещё более тысячи заводов вынуждены работать сокращенным режимом. В провинции Чжэцзянь были закрыты около 160 компаний, заводов и фабрик с высоким потреблением электроэнергии.

Рост мировых цен на газ вызвал дефицит газа на внутреннем рынке США. В Северо-Западной Европе произошел безветренный год, что сильно снизило производство электроэнергии на ветряных электростанциях. В результате недостатка генерации возросла доля использования углеводородных видов топлива для производства электроэнергии в Великобритании до 61 %. На рынке возникла тревога по поводу нехватки газа зимой. Высокие цены на газ (достигшие пика в 1937 долларов за тысячу кубических метров) привели к закрытию химических заводов в Великобритании и других странах Евросоюза.

В связи с логистическими проблемами, возникшими из-за нехватки водителей бензовозов, в Британии на заправках возник дефицит бензина. Крупнейший железнодорожный перевозчик грузов в Великобритании, Freightliner, решил временно приостановить использование электропоездов и перейти на использование дизельных локомотивов.

. Промысловая подготовка нефти к транспортировке

Нефть, извлекаемая из скважин, всегда содержит в себе:

попутный газ (повышает д.н.п. и приводит к потерям легких фракций в процессе хранения);

механические примеси (эрозия оборудования, отложения);

пластовую воду (удорожание транспортировки, коррозия оборудования).

Присутствие в пластовой нефти воды существеннр удорожает её транспортировку и переработку. Присутствие в нефти воды существенно увеличивает затраты на её испарение и конденсацию (воды в 8 раз больше, чем бензина). В присутствии воды существенно возрастает и вязкость нефти (в Ромашкинской нефти увеличение содержания воды с 5 до 20% приводит к росту вязкости с 17 до 33,3 сСт, т.е. почти в 2 раза).

Наличие в нефти легких углеводородов (С1-С4) сопровождается ростом давления насыщенных паров над нефтью. Содержание растворенных газов в нефти определяется газовым фактором, который определяется как выход растворенных газов (нм3 газа на тонну нефти) при понижении давления пластовой нефти до атмосферного при температуре 38 оС. Газовый фактор колеблется для разных нефтей в весьма широких пределах и может достигать значений от 1 до 50 и выше. Разгазированная нефть фактически находится в точке начала кипения. Поскольку нефть и нефтепродукты в процессе транспортировки и переработки хранится в открытых резервуарах, связанных с атмосферой, рост д.н.п. нефтяных паров сопровождается большими потерями углеводородов («большие» и «малые» дыхания резервуаров).

Поэтому нефть перед транспортировкой подвергают специальной обработке в соответствии с ГОСТ Р51858-2002

— Классификация и требования к качеству подготовленных на промыслах нефтей по ГОСТ Р 51858-2002

Массовая доля серы, %:до 0,6 — малосернистаяболее 3,5 — особо высокосернистая

Плотность при 20 °С, кг/м3до 830 — особо легкая830,1—850,0 – легкаяболее 895,0 — битуминозная

Массовая доля воды, %, не более

Содержание механических примесей, % масс.,

Давление насыщенных паров:ммрт. ст.66,7 50066,7 50066,7 500

Массовая доля, %, не болееСероводорода метил- и этилмеркаптанов

Нефть, поставляемая на экспорт, дополнительно нормируется по следующим показателям:

Таблица 3.2. Дополнительные требования к подготовке экспортной нефти

Выход фракций, выкипающих до нормированной температуры, % масс. не менее

Массовая доля парафина, % не более

Условное обозначение марки подготовленной к транспортировке нефти состоит, таким образом, из 4-х цифр (класс, тип, группа и вид нефти).

Пример: Нефть марки 2,2э,1,2 – нефть сернистая, поставляется на экспорт, средней плотности, по качеству промысловой подготовки 1-ой группе, по содержанию и легкихмеркаптанов – 2-му виду.

3.1 Основы технологии промысловой подготовки нефти

Нефть и вода практически не растворимы друг в друге. Поэтому их смеси образуют эмульсии.

вода в нефти (гидрофобные);

нефть в воде (гидрофильные).

ФХС (чем больше плотность и вязкость нефти, тем устойчивее эмульсия);

механический (отстаивание, центрифугирование, фильтрация), скорость осаждения (закон Стокса) – , фактор разделения;

Стойкость эмульсий определяется ПАВами, которые покрывают поверхность капель дисперсной фазы и препятствуют каолесценсии капель при их взаимном соударении. При длительном времени существования свойства ПАВов меняются в худшую сторону («броневые оболочки»). Для разрушения эмульсий используются также ПАВы, но с противоположными свойствами (деэмульгаторы)

на основе окиси этилена (ОП-5,10,20) – расход относительно небольшой – 40-50 г/т;

оксиэтилированные жирные кислоты (ОЖК) – 50-70 г/т;

дисольван – импорт – 30-40 г/т.

Ещё большее влияние чем вода на технологию переработки нефти оказывают хлористые соли, содержащиеся в промысловой нефти. Их содержание может превышать 1000 мг/дм3 нефти. Хлориды в присутствии воды гидролизуются с образованием соляной кислоты, которая активно коррозирует металл оборудования технологических установок. Особенно сильно этот процесс протекает в присутствии сероводорода:

+ 2 + 2

+ 22 + 2

Хлористое железо переходит в раствор, а сероводород снова реагирует с железом.

Поэтому процесс обезвоживания нефти совмещают с процессом обессоливания. Последний процесс осуществляется промывкой нефти пресной водой для растворения и вывода солей.

3.2. Термохимические установки подготовки нефти (ТХУ)

Рис. 3.1 Принципиальная схема ТХУ

3.3. Установка “Тайфун 1-400"

Установка “Тайфун 1-400”(рис. 1) предназначена для отделения попутного газа, легких бензиновых фракций, обезвоживания и обессоливания 400 т/сут. сырой нефти. Установка полностью автоматизирована, работает на кусте скважин непосредственно на промыслах.

Сырая нефть под буферным давлением скважин, смешивается с деэмульгатором (дисольваном) и поступает в гидроциклонный сепаратор 1,где от нефти отделяются растворенные газы. Газ направляется в сборный газовой коллектор, и частично поступает в горелки 2 установки.

Нефтяная эмульсия из сепарационного блока по вертикальной трубе 12 стекает под перфорированный распределитель 3 и, разбиваясь на ряд потоков, равномерно по всему сечению нагревательного отсека 4 аппарата проходит через слой горячей промывочной воды, отделяясь от крупных капель воды и солей. Всплывающая эмульсия и частично промывочная вода перетекает через перегородку в отсек отстоя 5, где происходит окончательное гравитационное разделение эмульсий. Уровень нефть-вода поддерживается автоматически за счет трубки гидростатического давления столба жидкости. В отсеке отстоя также расположена ёмкость 10 для реагента, которые закачивается в сырьевую трубу через дозировочный насос 11. Обезвоженная нефть через щелевой расходомер 6 (на рисунке не виден) переливается в нефтесборный отсек 7, оборудованную механическим регулятором уровня, и отправляется нефтесборный коллектор.

Рис.3.2. Принципиальный эскиз установки «Тайфун»

Вода через регулируемую переливную трубку гидростатического давления 8 поступает в водосборный отсек 9 и далее на дренаж. Поскольку нагревательном отсеке температура нефти повышается до 55-70оС, из нее выделяется в отсеках 5 и 7 дополнительное количество легких фракций, которые через соответствующие линии поступают в газовый коллектор.

3.3. Электрообессоливающая установка (ЭЛОУ)

Рис. 3.3 Принципиальная схема установки (секция) электрообессоливания нефти:

I — сырая нефть; II — деэмульгатор; — содо-щелочной раствор; IV — свежая вода; V — обессоленная нефть; VI — вода из электродегидратора 2-й ступени (ЭГ-2); VII — соленая вода из ЭГ-1м

В электродегидраторе (рис. 6) соли вымываются из нефти водой, добавляемой перед обессоливанием. Частицы рассола, попадая в переменное электрическое поле высокого напряжения (до 50 кВ), создаваемое электродами 7 и 8, поляризуются, их оболочка разрушается: мелкие частицы рассола соединяются в крупные капли, которые осаждаются на дно аппарата, а затем выводятся из него. Емкость шарового электродегидратора до 600 м3, диаметр – 10, – 5м, производительность – 6000 т/сут. В дегидраторе три пары электродов образуют три самостоятельных электрических поля. Подача нефти в аппарат осуществляется через три распределительных клапана (14). Напряжение к электродам подводится через проходные изоляторы (12).

Основные элементы электрогидратора: корпус-1; площадки: верхняя-2, нижняя-3, внутренняя-6; опора-4; трансформатор-5; электрод верхний-7, нижний-8; гирлянда изоляторов-9; звезды: большая-10, малая-11; проходной изолятор-12; регулятор зазора между электродами-13; распределительный клапан-14; ввод нефти-16; выход нефти-17; вывод воды-18; предохранительные клапаны-19, 20.

Рис. 3.4. Электродегидратор шаровой

Нефть в процессе промысловой подготовки подвергается стабилизации (доведению упругости насыщенных паров до требований ГОСТ – 300 мм.рт.ст.). Стабилизация проводится или методом горячей сепарации, или ректификацией.

При горячей сепарации нефть подогревается до температуры 60-80 оС, а затем направляется в сепаратор, работающий при давлении близком к атмосферному. В сепараторе легкие углеводороды (С1-С5) частично испаряются из нефти и конденсируются при пониженной температуре. Пример: Установка «Тайфун 400». Главный недостаток ГС – повышенный унос с ПГС легких бензиновых фракций (плохое качество шфлу) и трудность утилизации несконденсированной паровой фазы.

Ректификационная стабилизация проводится в ректификационных колоннах.

Рис. 3.5. Схема одноколонной установки стабилизации нефти

Давление в колонне поддерживается на уровне 0,2-0,4 МПа (из условия конденсации дистиллята), температура в кубе – (200-250) оС за счет циркуляции «горячей струи» через печь. Данная схема обеспечивает как обеспечение заданного значения д.н.п. стабильной нефти, так и заданное качество шфлу («бутановый» и «пентановый» режимы). Унос бензиновых фракций может быть сведен к минимуму.

Особенности оборудования: РК – неравномерность нагрузок по жидкости в секциях колонны (в нижней секции многопоточные тарелки, развитые сливные карманы); наличие горячего насоса; присутствие в питании заметного количества водной фазы (увеличение парового объема) и сернистых соединений (требования к материалам оборудования).

В некоторых случаях на промыслах существует необходимость использования легкого бензина (Нефрас, бензин «Галоша») для собственных нужд (растворение отложений парафинов в скважинных трубах и т.д.). В этих случаях используется двухколонная схема стабилизации нефти (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Принципиальная схема 2-х колонной установки стабилизации нефти:

– сжиженный газ; – стабильная нефть.

Выпуск №09/2023

Повышение надежности эксплуатации трубопроводов Новые методы профилактики осложненийПовышение эффективности эксплуатации мехфондаОптимизация контроля работы скважин

Методика подбора трубной продукцииСтендовые испытания защитных покрытий НКТИмпортозамещающее оборудования для БПДНовые подходы к работе с ПЗПТехнология создания жидкости ГРП

Производственно – техническая отраслевая Конференция

Процесс заводнения

При заводнении нефтяного пласта происходит закачка воды в поровое пространство пласта-коллектора. Это позволяет поддерживать давление в пласте, вытесняя нефть в направлении к добывающим скважинам и повышая эффективность разработки месторождения. Вода, закачиваемая в пласт, может быть пресной или соленой, в зависимости от геологических особенностей месторождения и доступности водных ресурсов.

Схематически эффект от применения заводнения на месторождении изначально разрабатываем при помощи первичных методов добычи можно представить следующим образом:

Распространенность применения данного метода объясняется в первую очередь его относительной легкостью в применении и в связи с общедоступностью воды.

Если при применении первичного метода добычи КИН как правило достигает не более 20-30%, то применение заводнения (вторичной добычи) может повысить КИН до 30-50%.

Добыча и подготовка нефти

Большая часть залежи нефти скопилась в подземных залежах, представляющих образования в виде пустоты, залегающие на глубине, по разным источникам до трёх километров. Для того, чтобы нефть вышла на поверхность земли её извлекают разными технологиями, разрабатывают месторождения, строятся скважины, благодаря шахтного способа можно достичь необходимой глубины добычи нефти.

Мобильные комплексы ранней добычи и подготовки нефти и газа

Мобильные комплексы ранней добычи и подготовки нефти и газа направлены на ликвидацию «узких мест» существующей инфраструктуры, на обеспечение ранней добычи в условиях отсутствия перманентной инфраструктуры для подготовки продукции скважин, а также снижение неопределенности в геологических моделях. Все эти задачи решаются с использованием уже имеющегося оборудования, что позволяет обеспечивать развертывание мобильных комплексов без необходимости вложений в производство стационарных установок для подготовки со стороны заказчика. Такие комплексы включают такие виды оборудования, как горелка EverGreen для обеспечения эффективной утилизации загрязненного скважинного флюида, устройства для подготовки газа до товарного состояния с использованием низкотемпературной сепарации, системы для дожима в шлейф и дополнительной добычи, системы для отделения проппанта, интеллектуальные системы сепарации. Эффективность мобильных комплексов доказана в ходе их опытно-промысловых испытаний (ОПИ) и применения на месторождениях Российской Федерации.

Инженерная практика №02/2023

Тонконог Михаил Игоревич Заместитель главного инженера по освоению скважин Департамента разведки и разработки компании ООО «Шлюмберже Восток»

Жук Иван Иванович Коммерческий директор Департамента разведки и разработки компании ООО «Шлюмберже Восток»

Инженерная практика

19-21 марта 2024 года, г. г. Петергоф (Санкт-Петербург)

ООО «Инженерная практика» приглашает Вас и Ваших коллег принять участие в производственно – технической отраслевой Конференции «Коррозия ‘2024: Защита оборудования объектов переработки, хранения, транспорта и логистики от коррозии. Новейшие технические решения и материалы». Мероприятие планируется провести с 19 по 21 марта 2024 года в очном формате в городе Петергоф. Место проведение – зал «Петергоф» гостиницы «Новый Петергоф» (Санкт-Петербург, Петергоф, Санкт-Петербургский проспект, 34). Организатор – ООО "Инженерная практика". Серебряные спонсоры – ООО «ТАЛАТУ» и ООО «Пигмент-Холдинг». Спонсор – ООО «ИПЦ».

Капитальный ремонт скважин, Строительство скважин

Тренинг-курс (программа "Наставник")

Технологический процесс подготовки нефти и газа на месторождениях им. Ю. Корчагина и им. В. Филановского

На месторождениях им. Ю. Корчагина и им. В. Филановского, разрабатываемых ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», обеспечивается полезное использование попутного нефтяного газа (ПНГ) на уровне 98%. Газ направляется на топливные и нетопливные нужды, применяется для закачки в пласт, при реализации газлифтного способа добычи, а также направляется в качестве сырья на газоперерабатывающее предприятие ООО «Ставролен». При строительстве морских платформ на данных месторождениях в 2008 и в 2014 годах было закуплено импортное компрессорное и газоизмерительное оборудование, что в текущей геоэкономической ситуации создает риски для его технического обслуживания (ТО) и требует принятия мер, направленных на импортозамещение.

Инженерная практика №01/2023

Болгов Иван Павлович Инженер-технолог I категории отдела подготовки и реализации нефти и газа ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть»

12-14 марта 2024 г., г. Пермь

ООО «Инженерная практика» в рамках программы «Наставник» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Трехдневный тренинг-курс будет проводиться в рамках авторского курса С. Балянова. Количество участников ограниченно (группа курса не более 24 человек). Приглашаем к участию.

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах ‘2024

Заводнение позволяет извлечь дополнительные запасы нефти, которые могли остаться в пласте после применения методов первичной добычи. Однако этот метод имеет свои ограничения и требует тщательного изучения геологического строения месторождения, расчетов и моделирования процессов в пласте. Кроме того, заводнение может повлечь за собой ряд технических и экономических проблем, таких как возможность образования в трубах отложений минеральных солей, увеличение затрат на обработку и очистку больших объемов добытой воды, или образования песчаных пробок, осложняющих нормальную эксплуатацию скважин.

Методы заводнения могут включать в себя закачку растворителей, суспензий и различных реагентов. В некоторых случаях можно используются полимеры или мицелярные растворы для загущения воды. Однако все эти методы уже будут относиться к МУН или третичным методам разработки нефтяных месторождений.

В целом, заводнение нефтяных пластов является одним из основных методов вторичной добычи нефти, который позволяет увеличить общую добычу и повысить эффективность разработки нефтяных месторождений. Данный метод разработки хорошо зарекомендовал себя и уже не одно десятилетие применяется в различных регионах мира.

Список стран по добыче нефти British Petroleum основан на оценках, опубликованных в ежегодном Статистическом обзоре мировой энергетики 2022 (Statistical Review of World Energy 2022) британской нефтегазовой компании British Petroleum. Добыча нефти по странам приведена в миллионах тонн и в процентах (%) от мировой добычи.