Установка предварительного сброса воды с использованием многофазного уровнемера

Новые возможности, предоставляемые системой измерения уровня и межфазных границ при подготовке нефти, а именно

• возможность настройки системы для получения нефти и воды заданного качества,
• возможность определения качества отстоя и выраженности границ разделов сред,
• возможностей встроенных законов управления клапанами с регулированием одновременно по нескольким параметрам ( границы газ/нефть, нефть/эмульсия, эмульсия вода, настроенными на заданное процентное содержание нефти и воды), что позволяет получать при помощи только одного клапана получать стабильный динамический режим при любых динамических нагрузках и устойчивых нефтяных эмульсиях

Все эти возможности в совокупности позволяют проектантам создавать новые, современные установки подготовки удовлетворяющие следующим требованиям:

• минимальное количество технологических аппаратов и емкостей, используемых для целей подготовки,
• высокая устойчивость системы к различным внешним условиям (неравномерность и неоднородность подаваемой газожидкостной смеси на вход установки),
• гарантированное получение нефти и воды заданного качества при минимальном участие человека в процессе подготовки

В 2003 году центром НИЦМИ совместно с институтом ТатНИПИнефть была разработана автоматизированная установка подготовки воды.

Данная технологическая схема была внедрена в том же году на ДНС3010 ОАО СМП "Нефтегаз". Установка обеспечивала подготовку на девонской нефти. Технические характеристики работы установки приведены в таблице:

Аналогичная установка в 2004 году внедрена на ДНС-2 ОАО "Татнефтепром". Здесь уже осуществлялась подготовка на тяжелой сернистой нефти, однако результаты были очень близки.

Особенности работы установки

Установка состоит из нефтегазосепаратора 50 м3 с поплавковым уровнемером типа У1500, отстойников холодного и горячего отстоя типа ОГ-100П с системой УМФ300 и датчиком давления типа "метран", буферной емкости 50 м3 с поплавковым уровнемером типа У1500, насоса внутренней перекачки, путевого подогревателя и клапанами обвязки КШ1-КШ5.

Установка предварительного сброса воды для ДНС-3010

Жидкость с промыслов подается на вход нефтегазосепаратора, в котором сброс жидкости осуществляется при помощи клапана КШ1 по показаниям уровнемера У1500. Уровень уставки обеспечивает максимальную площадь "зеркало" для оптимального отделения газа.

В отстойнике холодного отстоя О1 обеспечивается подготовка воды заданного качества. Сброс воды осуществляется через клапан КШ2. Регулирование сбросом осуществляется по показанием системы УМФ300 (граница эмульсия/вода), при этом система УМФ300 по границе эмульсия/вода настраивается на заданное содержание нефтепродуктов в воде. Одновременно система контролирует величину нефтяной "шапки", так чтобы граница нефть/эмульсия была по крайней мере на 1 метр выше входного маточника подачи жидкости в аппарат, что предотвращает создание устойчивых эмульсионных зон.

С отстойника О1 жидкость подается в буферную емкость БЕ-1, которая выполняет 2 функции - полная газосепарация жидкости и обеспечение непрерывной и равномерной работы насоса внутренней перекачки при помощи клапана КШ2. Управлении клапаном ведется по показанием уровнемера У1500.

В отстойнике горячего О2 обеспечивается подготовка нефти заданного качества, путем сброс воды осуществляется через клапан КШ4. Регулирование сбросом осуществляется по показанием системы УМФ300 (граница нефть/эмульсия), при этом система УМФ300 по границе нефть/эмульсия настраивается на заданное содержание нефтепродуктов в воде. Уровень поддержания границы нефть/эмульсия выбирается такой, чтобы эта граница находилась посередине между маточником поступления жидкости в аппарат и маточником выгрузки нефти. Одновременно горячая вода через клапан КШ5 поступает на вход отстойника О1 увеличивая там температуру и улучшая отстой в отстойнике О1. Клапаном КШ4 поддерживается в О2 давления, достаточное для выдавливания горячей воды в отстойник О1.

Таким образом, использование систем УМФ300 обеспечивает подготовку воды заданного качества в отстойнике О1 и нефти заданного качества в отстойнике О2. При этом если в процессе подготовки в отстойнике О1 по каким-то причинам ухудшается разделение след и падает качество воды, сброс воды сокращается и установка автоматически плавно переходит в циркуляционный режим через клапан КШ5. Больше воды попадает в отстойник О2 и соответственно больше сбрасывается через КШ5 в О1, увеличивая там температуру и улучшая процесс разделения. Циркуляция продолжается до тех пор пока не будет достигнута новая точка устойчивости, соответствующая свойствам жидкости на входе установки.

В случае недостаточной или неравномерной подачи жидкости на вход установки, аналогично система автоматически плавно переходит в циркуляционный режим через клапан КШ3. При этом обеспечивается равномерная и безаварийная работа насоса и печи. Все процессы подготовки нефти система производит в автоматическом режиме при минимальном участии человека.

Объекты внедрения установки предварительного сброса воды