Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Совершенствование технологий обезвоживания тяжёлых нефтей пермской системы Республики Татарстан

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий обезвоживания тяжёлых нефтей пермской системы Республики Татарстан"

На правах рукописи

СУДЫКИН СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ ПЕРМСКОЙ СИСТЕМЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 8 АПР 2011

Бугульма-2011

4844635

Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти (ТатНИПИнефть) ОАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сахабутдинов Рифхат Зиннурович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Кадыров Рамзис Рахимович

кандидат технических наук, доцент Захарова Елена Фёдоровна

Ведущая организация: Государственное унитарпое предприя-

тие «ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ТРАНСПОРТА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ» (г. Уфа)

Защита диссертации состоится 12 мая 2011 г. в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 222.018.01 в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти (ТатНИПИнефть) по адресу: 423236, Республика Татарстан, г. Бугульма, ул. М. Джалиля, д. 32.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Татарского научно-исследовательского и проектного института нефти.

Автореферат разослан н апреля 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время идёт непрерывное увеличение объёмов потребления нефти в мире и одновременно с этим происходит неизбежное истощение её запасов. Мировой опыт в области нефтедобычи показывает, что дополнительным источником углеводородного сырья могут стать тяжёлые нефти и природные битумы.

Тяжёлые нефти и природные битумы характеризуются высокой вязкостью (от 200 до 107 мПахс) и плотностью (от 934 до 1100 кг/м3), а также повышенным содержанием смол и асфальтенов. Попутно добываемая вода, как правило, является слабоминерализованной, а водонефтяные эмульсии характеризуются высокой степенью дисперсности капель воды. Высокая вязкость нефти препятствует эффективной коалесценции капель дисперсной фазы, малая разность плотностей нефти и попутно добываемой воды затрудняет их разделение за счёт гравитационных сил, повышенное содержание смол и асфальтенов приводит к образованию прочных бронирующих оболочек на глобулах воды, что существенно затрудняет процессы их укрупнения и осаждения. Мелкодисперсные капли воды, содержащиеся в эмульсии, без предварительного укрупнения практически не участвуют в процессе осаждения. Всё это приводит к тому, что использование традиционных технологий и стандартного оборудования не позволяет подготавливать тяжёлые нефти до товарной кондиции. Поэтому исследование процесса обезвоживания тяжёлых нефтей, разработка технологий их подготовки и технических средств для интенсификации процесса разрушения эмульсий являются актуальными задачами.

Целью работы является повышение эффективности процесса обезвоживания тяжёлых нефтей.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие основные задачи:

1. Исследование процесса обезвоживания тяжёлых нефтей, в т.ч. в смеси с разбавителем.

2. Исследование процесса коалесценции капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей.

3. Разработка технологий обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме и в смеси с разбавителем.

4. Разработка технических средств для интенсификации процесса раз-

рушения эмульсий тяжёлых нефтей.

5. Разработка концепции нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы Республики Татарстан (РТ).

Научная новизна:

1. Для нефтей пермской системы РТ установлено, что при температурах от 20 до 50 сС нефтяные фракции плотностью менее 720 кг/м3 с осаждающим действием по отношению к асфальтенам в концентрации до 40 % снижают устойчивость эмульсий больше, чем нефтяные фракции плотностью от 790 до 840 кг/м3 с растворяющей способностью по отношению к асфальтенам. Увеличение концентрации нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 более 40 % приводит к повышению устойчивости эмульсий.

2. Выявлено, что для смеси тяжёлой нефти с разбавителем в соотношении 60 % : 40 % повышение температуры от 20 до 80 °С при использовании нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 приводит к уменьшению коэффициента флокуляции, а при использовании нефтяных фракций плотностью от 790 до 840 кг/м3 - к его увеличению.

3. Впервые экспериментально определены коэффициенты эффективности столкновений капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей, которые при интенсивности перемешивания от 100 до 500 об/мин составили от 8,7><10'5 до 8,9x1o"4 (температура - 80 °С, концентрация деэмульгатора - 100 г/т, время турбулизации - 5 мин).

4. Установлено, что при температуре 80 °С, концентрации деэмульгатора 200 г/т совместное использование коалесцируюшего и коалесцентно-осадительного устройств позволяет в 2,7 раза ускорить осаждение капель воды в объёме тяжёлых нефтей.

Защищаемые положения:

1. Технологии обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме и в смеси с разбавителем.

2. Результаты определения коэффициентов эффективности столкновений капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей.

3. Интенсифицирующие устройства для обезвоживания тяжёлых нефтей.

4. Оптимальная скорость движения эмульсий тяжёлых нефтей в коалес-цируюшем устройстве, оснащённом кольцами Палля.

5. Концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы РТ.

Практическая ценность:

1. Разработана и внедрена технология обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме до 3-ей группы качества (РД 153 - 39.0 - 555 - 08 «Инструкция по применению технологии подготовки сверхвязких нефтей»),

2. Разработана технология обезвоживания тяжёлых нефтей до 1-ой группы качества с использованием разбавителя.

3. Разработаны интенсифицирующие устройства для обезвоживания тяжёлых нефтей, которые внедрены на установке подготовки тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения.

4. Определены технологические параметры обезвоживания тяжёлых нефтей с использованием интенсифицирующих устройств. Экспериментально установлено, что для эмульсии нефти вязкостью от 60 до 90 мПа*с при температуре от 70 до 80 °С оптимальной скоростью движения в коалесцирующем устройстве, оснащенном кольцами Палля, является 2 см/с.

5. Разработана концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы РТ.

6. Технические решения, разработанные при выполнении работы, защищены 2 патентами РФ на изобретения.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции, посвящённой 50-летию ТатНИПИнефть (г. Бугульма, 2006 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в начале XXI века» (г. Бугульма, 2006 г.), на 7-ой Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, 2007 г.), на научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (г. Уфа, 2007 г.), на технической ярмарке идей и предложений ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 2007 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в начале XXI века» (г. Бавлы, 2008 г.), на региональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, 2008 г.), на 16-й междуна-

родной выставке «Нефть, газ, нефтехимия» в рамках конкурса «Лучший экспонат выставки» (г. Казань, 2009 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в начале XXI века» (г. Альметьевск, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в т.ч. три статьи, две из которых опубликованы в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, два патента на изобретения и семь тезисов докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 120 наименований, восьми приложений и содержит 183 страницы, 72 рисунка и 36 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведён анализ современного состояния по вопросам классификации и промысловой подготовки тяжёлых нефтей и природных битумов.

Приведены данные по запасам тяжёлых нефтей и природных битумов в мире и РТ. В РТ объектом первоначального промышленного освоения являются залежи тяжёлых нефтей Черемшано-Бастрыкской зоны (ЧБЗ). Отмечено, что на сегодняшний день в мировой нефтяной отрасли отсутствует общепринятая классификация углеводородов. По наиболее распространённым классификациям большая часть углеводородов пермских отложений ЧБЗ должна быть отнесена к нефтям, в т.ч. к тяжёлым нефтям. Рассмотрены причины высокой устойчивости эмульсий тяжёлых нефтей и способы их разрушения.

Представлен опыт промысловой подготовки тяжёлых нефтей, накопленный в советские годы, а также последние достижения в данной области за рубежом. В советские годы подготовка тяжёлых нефтей осуществлялась с использованием традиционных технологий (термохимическое и электрическое обезвоживание) и стандартного оборудования (отстойники, электроде-гидраторы). При этом главное отличие от подготовки традиционных нефтей заключалось в том, что использовались более высокие концентрации де-эмульгаторов, длительное время отстоя при повышенных температурах, а также в некоторых случаях разбавители. Такой режим подготовки нефтей приводит к высоким капитальным и эксплуатационным затратам. В настоя-

щее время за рубежом при подготовке тяжёлых углеводородов используют следующие подходы: подготовка нефти в смеси с разбавителем, разделение эмульсии в центробежных сепараторах. Конструктивно широко применяется блочное исполнение аппаратов, в т.ч. типа Неа1ег-Тгеа1ег, в котором совмещаются процессы нагрева и обезвоживания нефти.

Научные основы разрушения дисперсных систем заложены академиком П.А. Ребиндером. Значительный вклад в развитие способов разрушения во-донефтяных эмульсий внесла научная школа института «ТатНИПИнефть» (чл.-корр. АН РТ В.П. Тронов, д.т.н.: Б.М. Сучков, Р.З. Сахабутдинов, А.К. Розенцвайг, к.т.н.: В.И. Грайфер, А.И. Ширеев, И.Х. Исмагилов, Ф.Ф. Хамидуллин, И.Г. Закиров, Р.К. Валыиин, И.И. Гиниатуллин, Л.М. Ши-пигузов, А.Д. Ли и др.). Существенное развитие технологии подготовки нефти также получили в работах научных школ: башкирской (д.т.н. Г.Н. Позд-нышев, к.т.н.: И.Д. Муратова, Р.И. Мансуров, Д.С. Баймухаметов и др.), сибирской (д.т.н. Я.М. Каган, к.т.н.: Ф.Ф. Назаров, В.Х. Латыпов, Н.С. Мари-нин, Ю.Н. Саватеев и др.), грозненской (д.т.н.: А.И. Гужов, В.Ф. Медведев, к.т.н. Л.П. Медведева и др.).

Таким образом, традиционные технологические приёмы не подходят для подготовки тяжёлых нефтей. С целью разработки технологий и технических средств для их подготовки необходимы исследования по изучению процесса обезвоживания тяжёлых нефтей, а также условий, способствующих укрупнению капель воды.

Во второй главе приведены результаты исследований физико-химических свойств и состава нефти, попутно добываемой воды, газа и эмульсий Ашальчинского месторождения тяжёлой нефти.

Основные физико-химические свойства и состав тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения (пермские отложения) представлены в таблице 1.

Установлено, что значения плотности и особенно вязкости нефти, добываемой из одной и той же залежи Ашальчинского месторождения, непостоянны во времени, что говорит о неоднородности свойств пластовой нефти.

Продукция скважин Ашальчинского месторождения тяжёлой нефти, добываемая парогравитационным воздействием на пласт, характеризуется высокой обводнённостью (до 90 % об.), при этом основная часть воды находится в «свободном» состоянии. Оставшаяся её часть распределена в составе водо-нефтяной эмульсии, характеризующейся высокой вязкостью, которая с повы-

Таблица 1 - Основные физико-химические свойства и состав

тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения

Наименование показателя Значение показателя

Вязкость динамическая при 20 °С, мПахс 2680-4100

Плотность при 20 °С, кг/м' 962-966

Массовая доля серы, % 4,0-4,5

Массовая доля смол, % 25-28

Массовая доля асфальтенов, % 4,8-5,5

Массовая доля парафина, % 1,0-1,6

Температура застывания, °С минус 12-минус5

Фракционный состав:

начало кипения, °С 170-210

до 200 "С, % об. 0-2

до 300 "С, % об. 12-15

шением температуры существенно снижается. Отличительной особенностью эмульсии является наличие в ней большого количества мелкодисперсных капель воды размером от менее 6 до 18 мкм, что обусловлено как конденсацией закачиваемого пара, так и диспергированием эмульсии в глубинном электроцентробежном насосе.

Попутно добываемая вода Ашальчинского месторождения тяжёлой нефти является слабоминерализованной (общая минерализация не превышает 6000 мг/дм3) и имеет плотность при 20 °С около 1000 кг/м3, что обусловлено как низкой минерализацией исходной пластовой воды, так и разработкой месторождения паротепловым методом. При этом вода характеризуется высокой концентрацией сероводорода и незначительным содержанием хлорид-ионов. Последнее позволяет подготавливать нефть до требований, предъявляемых в промысловых условиях, без ступени обессоливания.

Ашальчинское месторождение тяжёлой нефти отличается очень низким газовым фактором (0,05 м3/т). При этом попутно добываемый газ характеризуется высокой объёмной долей метана (26 - 53 %) и углекислого газа (46 — 68 %).

В третьей главе приведены результаты исследований процесса обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме и представлена принципиальная технологическая схема установки подготовки нефти.

В данной работе изучение деэмульсационных свойств и все последующие исследования осуществлялись на примере эмульсий тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения. При температурах 20 и 40 °С даже при повышенной концентрации деэмульгатора (200 г/т) и приемлемом с технологической точки зрения времени отстаивания (6 ч) эмульсия практически не раз-

рушается. При этом установлено, что повышение температуры эмульсии при её обработке деэмульгатором с 20 до 40 °С способствует увеличению глубины обезвоживания нефти. Увеличение температуры при отстаивании до 70 °С привело к заметному улучшению процесса разрушения эмульсии, но не позволило в течение 6 ч получить нефть с концентрацией воды не более 1,0 %. При этом даже при концентрации воды в нефти 2,2 - 3,1 % концентрация хлористых солей составила 56 - 81 мг/дм3, что исключает необходимость в ступени обессоливания нефти.

Обработка эмульсий деэмульгатором с концентрацией от 200 до 300 г/т и дальнейшее их отстаивание при температурах 85 и 95 °С в течение 16 ч позволило стабильно обезвоживать нефть до концентрации воды не более 1,0 %, что соответствует требованиям к 3-ей группы качества по ГОСТ Р 51858-2002 (рисунок 1).

100

£

Ш 10

л а

о о

о «

Е

24 .23.2 •1

«- --Ц

í> ¿.6 ; 1.a ¡•i? — —

^^ jo

0 4 8 12 16

Время отстаивания, ч

концентрация де эмульгатор а 200 г/т -*-концентрацичдеэмульгатора 250 г/т

концентрация де эмульгатор а 300 г/т —«-бездезмуяьгатора

и температура отстаивания составляет 85 °С

— — — — температура отстаивания составляет 95 'С

Рисунок 1 - Зависимость массовой доли воды в нефти от времени отстаивания при температурах 85 и 95 °С

Длительное отстаивание приводит к необходимости использования большого количества отстойников и увеличению капитальных затрат, поэтому для снижения времени отстоя дальнейшие эксперименты проводились при температурах более 100 °С. При температуре 110 °С и времени отстаивания от 2 до 6 ч не получается стабильно обезвоживать нефть до 3-ей группы качества. Повышение температуры до 130 °С позволило получить нефть с концентрацией воды не более 1,0 % при времени отстаивания 4 - 6 ч (рисунок 2). Дальнейшее повышение температуры до 150 °С не позволило улучшить процесс обез-

0 ой

о и и

0.1

0

2

4

Время отстаивания, ч

/т ~»~гонцентрациядеэмульгатора200г/г

/т -*-беэдеэмульгатора

б

—»-концентрациядеэмульгатора 100г/т концентрация деэмульгатора 400 г/т марка деэмульгатора - Дефакс Б,

Рисунок 2 - Зависимость массовой доли воды в нефти от времени отстаивания при температуре 130 °С

воживания нефти. Подготовка тяжёлых нефтей при температурах более 100 °С приводит к увеличению энергозатрат, к необходимости поддержания избыточного давления в оборудовании для предотвращения кипения воды, а также к ужесточению требований к аппаратам, средствам контроля и автоматизации.

Из применявшихся в экспериментах деэмульгаторов наибольшую эффективность проявили Интекс-720, Диссолван 4853 и Дефакс Б. В промысловых условиях для улучшения процесса разрушения эмульсии рекомендуется подачу деэмульгатора осуществлять в системе нефтесбора.

По результатам исследований определены технологические параметры подготовки тяжёлых нефтей до 3-ей группы качества в термохимическом режиме и разработана принципиальная технологическая схема установки подготовки нефти (рисунок 3), включающая ступень предварительного обезвоживания, нагрев нефти и ступень глубокого обезвоживания.

Таким образом, установлено, что подготовка тяжёлых нефтей до 3-ей группы качества может осуществляться отстаиванием в термохимическом режиме либо при температуре 85 °С в течение 16 ч, либо при 130 °С в течение 4 ч.

В четвёртой главе приведены результаты исследований процесса разрушения эмульсий тяжёлых нефтей с использованием различных разбавителей, влияния их на процесс флокуляции асфальтенов в нефтях и представлена принципиальная технологическая схема установки подготовки нефти.

Рисунок 3 - Принципиальная технологическая схема установки подготовки тяжёлой нефти в термохимическом режиме

Положительным фактором воздействия разбавителя на эмульсию является уменьшение вязкости и плотности углеводородной фазы, что приводит к снижению кинетической устойчивости эмульсии. При этом в зависимости от компонентного состава разбавителя его добавление к эмульсии может привести к изменению степени растворимости асфальтенов, являющихся одними из основных природных стабилизаторов эмульсий тяжёлых нефтей, что влияет на их агрегативную устойчивость.

Исследование процесса флокуляции асфальтенов в тяжёлых нефтях при добавлении нефтяных фракций показало, что широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ) и бензиновая фракция являются выраженными осадителями асфальтенов, а дизельная и керосино-газойлевая фракции (КГФ) - выраженными их растворителями. Лабораторными экспериментами установлено, что при температурах от 20 до 50 °С нефтяные фракции плотностью менее 720 кг/м3 с осаждающим действием по отношению к асфальтенам (ШФЛУ, бензиновая фракция) в концентрации до 40 % снижают устойчивость эмульсий больше, чем нефтяные фракции плотностью от 790 до 840 кг/м3 с растворяющей способностью по отношению к асфальтенам (дизельная фракция и КГФ). Выявлено, что увеличение концентрации нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 более 40 % приводит к повышению устойчивости эмульсий (рисунок 4). Это связано с тем, что компонентный состав данных нефтяных фракций в основном представлен алканами, которые, обладая осаждающим действием по отношению к асфальтенов, снижают их растворимость в нефти, что приводит к упрочнению бронирующих оболочек на глобулах воды.

Установлено, что в смеси с нефтяными фракциями возможно стабильное обезвоживание тяжёлой нефти до концентрации воды не более 0,5 %

О 20 40 60

Объёмная доля разбавителя в смеси. %

—i—ШФЛУ —»—Бензиновая фракция —Дизалыная фракция » Н«фраС|Б0-219 * С)

* Б «нюп —~4—Гептан бчразбааиталя

марка деэмупьгатора-Дефакс Б. концентрация деэмульгатора - 150 г/т, исходная массовая доля воды в эмульсии - 45 %, время отстаивания -4 ч

Рисунок 4 - Зависимость массовой доли воды в нефти от доли разбавителя при температуре отстаивания 50 °С

(1-ая группа качества). Для этого необходимо выдерживать следующий режим: концентрация деэмульгатора - 200 г/т, доля бензиновой фракции -20 %, температура процесса - 70 °С и время отстаивания -6ч (рисунок 5).

* 3.2 V I з.:

j

Y \\ ■ W 2.6. \ \

W \ N . 1-6 0.98 4

\ и TST— — \ " ...I 0.53 о.з io.S3-~ 0.72 0.34 0-48 „ , J 025 0 6

0,25 Т ~ — _ Ц "сп«ды 1 0.2

10

60

20 30 40 50

Объёмная доля разбавителя в смеси, %

—•—бензиновая фракция -^-дизельная фракция -*-беэразбавителя

концентрация деэмульгатора - 200 г/т. — — — н концентрация деэмульгатора - 250 г/т время отстаивания 6 ч

Рисунок 5 - Зависимость массовой доли воды в нефти от доли разбавителя при температуре отстаивания 70 °С

Установлено, что для смеси тяжёлой нефти с такими разбавителями как ШФЛУ, бензиновая фракция и н-гептан повышение температуры от 20 до 80 °С приводит к снижению коэффициента флокуляции, для её смеси с бензолом — не влияет на степень агрегирования асфальтенов, а в смеси с такими

разбавителями как дизельная фракция и КГФ - приводит к увеличению коэффициента флокуляции, что свидетельствует о снижении степени растворимости асфальтенов. Последнее, возможно, связано с содержанием в составе дизельной фракции и КГФ высокоплавких парафинов, находящихся при температурах 20 - 40 °С в кристаллическом состоянии, и не оказывающих осаждающего действия на асфальтены. При повышении температуры кристаллы парафинов плавятся и переходят в растворённое состояние, что и приводит к ухудшению растворимости асфальтенов в нефти.

На основании проведённых исследований определены технологические параметры подготовки тяжёлых нефтей до 1-ой группы качества в смеси с разбавителем и разработана принципиальная технологическая схема установки подготовки нефти (рисунок 6), включающая ступень предварительного обезвоживания, смешение нефти с разбавителем, нагрев смеси, ступень глубокого обезвоживания и ступень выделения разбавителя из смеси.

Рисунок 6 - Принципиальная технологическая схема установки подготовки тяжёлой нефти с использованием разбавителя

Использование разбавителя для уменьшения вязкости и плотности углеводородной фазы и, следовательно, снижения устойчивости эмульсий позволяет использовать разработанную технологию как для подготовки тяжёлых нефтей, так и природных битумов.

В пятой главе приведены результаты исследований процесса разрушения эмульсий тяжёлых нефтей с применением устройств, интенсифицирующих процессы укрупнения капель воды, и представлен общий вид отстойника с коалесцирующими устройствами.

Исследование процесса укрупнения капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей, проведённое по методике с использованием турбинной мешалки, показало, что гидродинамическое воздействие на эмульсию в присутствии де-эмульгатора приводит к увеличению диаметра капель воды и улучшению процесса её отделения. Установлено, что в условиях проведённых экспериментов процесс укрупнения капель воды за счёт гидродинамического воздействия на эмульсию протекает в основном за первые 5 минут перемешивания. Показано, что из гидродинамических факторов первостепенное влияние на процесс укрупнения капель дисперсной фазы оказывает время перемешивания. По результатам исследований впервые рассчитаны коэффициенты эффективности столкновений капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей, которые при интенсивности перемешивания от 100 до 500 об/мин составили от 8,7х 10"5 до 8.9Х10"4 (температура - 80 °С, концентрация деэмульгатора - 100 г/т, время турбулизации - 5 мин). Это означает, что при данных условиях из 1 млн столкновений капель воды слиянием заканчиваются от 87 до 890 столкновений. Следует отметить, что эти значения сопоставимы с коэффициентами эффективных столкновений для эмульсий девонской нефти (5*10"4 и ЗхЮ"4), определённых в условиях более низких температур (20 и 30 °С), более низкой концентрации деэмульгатора (60 и 30 г/т), времени турбулизации 5 мин и интенсивности перемешивания 500 об/мин. Это говорит о том, что при прочих равных условиях процессы укрупнения капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей, по сравнению с эмульсиями обычных нефтей, протекают значительно медленнее и для их ускорения требуются методы интенсификации.

Лабораторные эксперименты по обезвоживанию тяжёлой нефти с применением различных интенсифицирующих устройств показали их эффективность. Установлено, что для процесса распределения деэмульгатора в объёме эмульсии (первичная обработка) оптимальной скоростью перемешивания является 50 см/с. Процесс коалесценции капель воды (повторная обработка) наиболее эффективно протекает при обработке эмульсии интенсифицирующим элементом в виде развёрнутых колец Палля со скоростью перемешивания 4-10 см/с через 1 ч после первичной обработки. Обнаружено, что увеличение интервала времени между первичной и повторной обработками более 1 ч приводит к ухудшению процесса обезвоживания нефти. Это связано с осаждением части укрупнившихся капель воды, которые в дальнейшем «выпадают» из процесса перемешивания и не участвуют в «захвате» мелких капель дисперсной фазы.

Установлено, что обработка эмульсии интенсифицирующим элементом в режиме коапесценции заметно ускоряет отделение воды (рисунок 7).

Рисунок 7 - Зависимость объёма выделившейся воды от времени отстаивания при обработке эмульсии интенсифицирующим элементом в виде развёрнутых колец Палля

Общеизвестно, что процессы коапесценции капель воды эффективнее протекают на поверхности контактного устройства, чем в объёме эмульсии. На основании этого при проведении испытаний на пилотной установке использовались коалесцер, оснащенный кольцами Рашига (рисунок 8а), Палля (рисунок 86) и пакетом сеток (рисунок 8в), а также коалесцентно-осадительное устройство, представляющее собой набор наклонных пластин (рисунок 8г).

а) б) в) г)

Рисунок 8 - Интенсифицирующие элементы коалесцера

Испытания показали, что наиболее глубокое обезвоживание нефти происходит при последовательном расположении коалесцера и коалесцент-но-осадительного устройства (рисунок 9). Установлено, что при использовании интенсифицирующих устройств и отстаивании эмульсии в термохимическом режиме (температура 80 °С, концентрация деэмульгатора 200 г/т) в тече-

время отстаивания, ч ---л коалесцер оснащен кольцами Палля —коалесцер оснащен пакетом сеток

концентрация деэмульгатора Интекс 720 - 200 г/т, температура отстаивания - 80 иС

Рисунок 9 - Зависимость остаточной массовой доли воды в нефти от времени отстаивания при последовательном расположении коалесцера и коалесцентно-осадительного устройства

ние б ч возможно стабильное обезвоживание тяжёлой нефти до концентрации воды не более 1,0 %, что по сравнению с обычным отстоем (пустотелый отстойник) позволяет снизить время отстаивания в 2,7 раза (с 16 до 6 ч).

По результатам пилотных испытаний разработаны интенсифицирующие устройства и проведены их опытно-промышленные испытания на УПСВН Ашальчинского месторождения НГДУ «Нурлатнефть». В качестве интенсифицирующих устройств использовались внешний коалесцер с кольцами Палля и коалесцентно-оеадительная секция с набором наклонных пластин (рисунок 10).

: 1 НефТУ;

се» :ЦЙЯ\

\

\ \

-¡к - ГЧ> ,4

■мамы ЩЯ^Щш

-Я. &Д-Ж_

г 1 ЁРКОД ВОДЫ дренаж

Рисунок 10 - Общий вид отстойника, оснащенного интенсифицирующими устройствами

Кольца Палля и наклонные пластины должны изготавливаться из нержавеющей стали, обладающей гидрофобными свойствами, что предотвращает задерживание капель воды на поверхности данных устройств и способ-

ствуег их стеканию вниз по поверхности. Коапесцер предназначен для интенсификации процесса укрупнения капель дисперсной фазы, а коалесцент-но-осадительная секция - как для их коалесценции, так и для ускорения процесса осаждения капель.

Результаты опытно-промышленных испытаний показали, что оснащение отстойника интенсифицирующими устройствами позволяет улучшить процесс обезвоживания нефти. При этом из рассмотренных режимов работы внешнего коалесцера наилучшие результаты по обезвоживанию нефти получены при последовательном подключении 3-х его секций и прокачивании через него эмульсии со скоростью 2 см/с (рисунок 11).

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Скорость движения эмульсии в коалесцере, см/с

Рисунок 11 - Зависимость остаточной массовой доли воды в нефти на выходе отстойника от скорости движения эмульсии в коалесцере

Оценка изменения степени дисперсности капель воды в нефти до (рисунок 12а), после (рисунок 126) обработки эмульсии в коалесцере, а также на выходе из отстойника (рисунок 12в) выполнялось микрофотографированием эмульсий.

Ш - одно деление шкалы соответствует 6 мкм

Рисунок 12 - Микрофотографии эмульсий

Дисперсный анализ показал, что до обработки в коалесцере в эмульсии содержится значительное количество мелких капель воды с размерами от менее 6 до 12 мкм. После обработки в коалесцере происходит укрупнение капель дисперсной фазы и в эмульсии появляются глобулы воды размерами от 100 до 200 мкм. Последующее отстаивание обработанной эмульсии приводит к осаждению укрупнившихся капель воды с получением обезвоженной нефти, что подтверждает эффективность интенсифицирующих устройств.

В шестой главе на примере ЧБЗ рассматривается предлагаемая концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы РТ.

Промысловая подготовка тяжёлых нефтей, также как и их добыча отличается высокими капитальными и эксплуатационными затратами. Для снижения этих затрат необходим комплексный подход при обустройстве залежей, учитывающий взаимосвязь между процессами добычи, подготовки и транспортирования нефти. Кроме высокой вязкости нефтей, залежи ЧБЗ имеют следующие особенности: относительно небольшие запасы, разбросанность по территории, расположение на одних площадях с месторождениями карбоно-вой нефти, их разработка связана с потребностью в больших объёмах воды для выработки пара, что обуславливает высокую температуру и обводнённость продукции скважин. При этом подготовка тяжёлых нефтей должна обеспечивать последующий их отдельный учёт.

Концепция базируется на следующих положениях:

1. Группирование залежей территориально для решения проблем сбора и подготовки продукции скважин.

Для снижения затрат на транспортирование и подготовку продукции скважин предлагается разделить залежи ЧБЗ на 3 группы: северную, центральную и южную, с обустройством в каждой из них отдельной системы сбора и подготовки продукции скважин. При этом распределение залежей по группам и очерёдность их ввода в разработку рекомендуется осуществлять таким образом, чтобы в каждой группе в течение длительного времени (не менее 10 лет) обеспечивался максимально стабильный объём добычи нефти.

2. Оптимальная организация сброса попутно добываемой воды на залежах для решения проблем транспортирования продукции скважин.

Для снижения гидравлических сопротивлений в трубопроводах системы нефтесбора предлагается осуществлять транспортирование продукции сква-

жин без организации предварительного сброса воды, создавая условия для гидротранспорта эмульсии с «подстилающим» слоем воды. В случае необходимости использования попутно добываемой воды непосредственно на залежах возможна организация частичного сброса «свободной» воды на УПСВ. Анализ гидравлических процессов в трубопроводах показал, что транспортирование эмульсии со «свободной» водой может осуществляться на дальние расстояния (до 50 км и более). При этом использовать теплоизоляцию на трубопроводах необязательно. Перекачка предварительно обезвоженной тяжёлой нефти нежелательна, т.к. при этом существенно возрастают гидравлические сопротивления в трубопроводах, что приводит к снижению дальности её транспортирования (20 - 30 км) даже при оснащении трубопровода теплоизоляционными материалами, применяемыми для этих целей. На основании вышеизложенных предложений разработаны схемы систем нефтесбора для каждой группы залежей тяжёлых нефтей ЧБЗ.

3. Комплексное решение проблем утилизации попутно добываемой воды и водоснабжения для выработки пара.

При промышленных объёмах добычи тяжёлых нефтей для выработки пара, закачиваемого в продуктивный пласт, предлагается использовать собственную попутно добываемую воду. Это позволит одновременно решить две проблемы: утилизация попутно добываемой воды и обеспечение залежей водой для выработки пара. При этом на первоначальном этапе разработки залежей с целью снижения затрат на подготовку воды, направляемой для выработки пара, целесообразно использовать пресную воду из поверхностных источников, а попутно добываемую воду - направлять в систему ППД месторождений карбоновой нефти. Для повышения гидростатического уровня пластовой жидкости в скважинах возможна организация сбора и транспортировки затрубного газа за счёт собственного давления по отдельному газопроводу. Затрубный газ можно сжигать в смеси с природным газом в печах для нагрева нефти, в парогенераторах для выработки пара или в печах для получения горячей воды. На основании вышеизложенных предложений разработана блок-схема обустройства залежи тяжёлой нефти (рисунок 13).

4. Организация подготовки тяжёлых нефтей с обеспечением последующего отдельного их учёта с целью использования действующих льготных условий налогообложения.

С целью обеспечения отдельного учёта подготовленной нефти предлага-

щьарнли —

УПН - установка подготовки тяжелой нефти, ОС - очистные сооружения,

БВП — блок водоподготовки, КНС - кустовая насосная станция, ПГ - парогенераторы

Рисунок 13 - Блок-схема обустройства залежи тяжёлой нефти

ется в каждой группе залежей построить отдельную установку подготовки нефти (УПН). Для подготовки нефти до требований ГОСТ Р 51858-2002 могут быть использованы технологии и оборудование, представленные в главах 3 и 5.

5. Решение проблем транспортирования товарной тяжёлой нефти.

В мировой практике наиболее отработанными и распространёнными способами транспортирования высоковязких нефтей являются перекачка в смеси с разбавителем и «горячая» перекачка. Анализ гидравлических процессов в трубопроводах показал, что перекачка тяжёлой нефти в смеси с разбавителем (например, при доле бензиновой фракцией - 20 %) может осуществляться на дальние расстояние (45 - 50 км). При этом использовать теплоизоляцию на трубопроводах необязательно. В случае «горячей» перекачки нефти дальность её транспортирования уменьшается (20 - 35 км) даже при оснащении трубопровода теплоизоляционными материалами, применяемыми для этих целей.

Залежи тяжёлых нефтей ЧБЗ территориально расположены на одних площадях с месторождениями карбоновых нефтей, где имеется развитая трубопроводная система. Учитывая, что вязкость карбоновой нефти на порядок ниже, то целесообразно её использовать в качестве разбавителя для тяжёлых нефтей. Поэтому перекачку товарных тяжёлых нефтей предлагается осуществлять в смеси с карбоновыми нефтями по существующим трубопроводам НГДУ «Нурлатнефть», находящиеся в интервале «Ашальчи - Кутема - Чу-

мачка - Миннибаево». На основании этого разработана схема транспортирования товарных тяжёлых нефтей ЧБЗ (рисунок 14).

Рисунок 14 - Схема транспортирования товарных тяжёлых нефтей ЧБЗ

Анализ гидравлических процессов в существующих трубопроводах показали, что трубопроводы в интервале «Ашальчи — Кутема - Чумачка» способны пропустить дополнительно с карбоновыми нефтями 1 млн т в год тяжёлых нефтей, а трубопровод в интервале «Чумачка - Миннибаево» - 3 млн т в год тяжёлых нефтей.

В седьмой главе приведена технико-экономическая оценка применения технологии подготовки тяжёлой нефти и интенсифицирующих устройств на УПСВН Ашальчинского месторождения.

Среднегодовой экономический эффект от оснащения одного отстойника объёмом 100 м3 интенсифицирующими устройствами составляет 873,6 тыс. руб. За счёт внедрения технологии подготовки тяжёлой нефти на УПСВН Ашальчинского месторождения в 2009 - 2010 гг. получен экономический эффект в размере 86,6 млн. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Лабораторными исследованиями показано, что тяжёлая нефть Ашальчинского месторождения характеризуется высокой вязкостью и плотностью, повышенным содержанием смол и асфальтенов, низким содержанием парафинов, а попутно добываемая вода отличается низкой минерализаци-

ей. Добываемая эмульсия тяжелой нефти является мелкодисперсной и характеризуется высокой устойчивостью.

2. По результатам проведённых экспериментов определены технологические параметры подготовки тяжёлых нефтей пермской системы РТ в термохимическом режиме и в смеси с разбавителем, разработаны принципиальные технологические схемы установок подготовки нефти.

3. Лабораторными исследованиями установлено, что при температурах от 20 до 50 °С добавление нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 (ШФЛУ, бензиновая фракция) в концентрации до 40 % снижает устойчивость эмульсий больше, чем смешение с нефтяными фракциями плотностью от 790 до 840 кг/м3 (дизельная фракция и КГФ). Выявлено, что увеличение концентрации таких разбавителей как ШФЛУ и бензиновая фракция более 40 % приводит к повышению устойчивости эмульсий. Обнаружено, что в смеси тяжёлой нефти с нефтяными фракциями плотностью менее 720 кг/м3 повышение температуры от 20 до 80 °С приводит к увеличению степени растворимости асфальтенов, а с тяжелыми разбавителями - к её снижению.

4. Обоснованы параметры процесса обезвоживания тяжёлых нефтей с применением интенсифицирующих устройств:

- по результатам лабораторных исследований впервые определены коэффициенты эффективности столкновений капель воды в эмульсиях тяжёлой нефти, которые при интенсивности перемешивания от 100 до 500 об/мин составили от 8,7х10"5 до 8,9x1o"4 (температура - 80 °С, концентрация деэмуль-гатора -100 г/т, время турбулизации - 5 мин);

- установлено, что увеличение интервала времени между первичной и повторной обработками эмульсии интенсифицирующим элементом более 1 ч приводит к ухудшению процесса обезвоживания нефти;

- выявлено, что после повторной обработки эмульсии заметно ускоряется отделение воды.

5. Промысловыми испытаниями на пилотной установке установлено, что при температуре 80 °С, концентрации деэмульгатора 200 г/т совместное использование коалесцера и коалесцентно-осадительного устройства позволяет снизить время отстаивания в 2,7 раза при обезвоживании тяжёлой нефти до концентрации воды не более 1,0 %.

6. Разработаны интенсифицирующие устройства для обезвоживания тяжёлых нефтей. По результатам опытно-промышленных испытаний уста-

новлено, что для эмульсии нефти вязкостью от 60 до 90 мПахс при температуре от 70 до 80 °С оптимальной скоростью движения в коалесцере, оснащенном кольцами Палля, является 2 см/с.

7. Разработана концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей Черемшано-Бастрыкской зоны, учитывающая взаимосвязь между процессами добычи, подготовки и транспортирования нефти.

8. Технические решения, разработанные при выполнении работы, защищены 2 патентами РФ на изобретения.

9. На УПСВН Ашапьчинского месторождения внедрена технология обезвоживания тяжёлой нефти в термохимическом режиме с использованием отстойника с интенсифицирующими устройствами. Среднегодовой экономический эффект от оснащения одного отстойника объёмом 100 м3 интенсифицирующими устройствами составляет 873,6 тыс. руб. За счёт внедрения технологии подготовки тяжёлой нефти в 2009 - 2010 гг. получен экономический эффект в размере 86,6 млн. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих публикациях:

1. Судыкин, С. Н. Методы подготовки сверхвязких нефтей месторождений ОАО «Татнефть» [Текст] / Р.З. Сахабутдинов, Т.Ф. Космачёва, С.Н. Судыкин, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин // Нефтяное хозяйство. - 2008. - №7. - С. 86-89.

2. Судыкин, С. Н. Концепция сбора, подготовки и транспорта сверхвязких нефтей ОАО «Татнефть» [Текст] / С.Н. Судыкин, Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, И.Х. Исмагилов, А.Н. Судыкин // Нефтяное хозяйство. - 2010. - №7. - С. 61-64.

3. Пат. 2316376 Российская Федерация, МПК В0Ш 17/00. Установка предварительного обезвоживания природного битума [Текст] / Исмагилов И.Х., Судыкин С.Н., Сахабутдинов Р.З., Губайдулин Ф.Р., Космачёва Т.Ф., Судыкин А.Н.; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть»; опубл. 10.02.2008, Бюл. № 4.

4. Пат. 2356595 Российская Федерация, МПК ВОЮ 17/00. Установка подготовки тяжёлых нефтей и природных битумов [Текст] / Сахабутдинов Р.З., Судыкин С.Н., Исмагилов И.Х., Губайдулин Ф.Р., Космачёва Т.Ф.; заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть»; опубл. 27.05.2009, Бюл. № 15.

5. Судыкин, С. Н. Подготовка сверхвязкой нефти Ашальчинского место-

рождения [Текст] / Р.З. Сахабутдинов, С.Н. Судыкин, Т.Ф. Космачёва, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин // Нефть и жизнь. - 2009. - №3. - С. 43-45.

6. Судыкин, С. Н. Исследование свойств природного битума Ашаль-чинского месторождения и разработка технологии его подготовки [Текст] / С.Н. Судыкин, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин, Т.Ф. Космачёва // Сборник докладов научно-технической конференции, посвященной 50-летию ТатНИ-ПИнефть ОАО «Татнефть». - Бугульма: ТатНИПИнефть, 2006. - С. 377-380.

7. Судыкин, С. Н. Исследование природного битума Ашальчинского месторождения и разработка технологии его предварительной подготовки [Текст] / С.Н. Судыкин, A.JI. Санникова Н Сборник тезисов докладов молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть», Т. II. — Бугульма: ТатНИПИнефть, 2006.-С. 121-122.

8. Судыкин, С. Н. Исследование свойств, разработка технологии подготовки природных битумов и анализ вариантов их переработки [Текст] / С.Н. Судыкин, Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, И.Х. Исмагилов, А.Н. Судыкин // Тезисы докладов 7-ой Всероссийской научно-технической конференции. - Москва: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - С. 158-159.

9. Судыкин, С. Н. Исследование свойств битумных нефтей, разработка технологий их подготовки и анализ вариантов их переработки [Текст] / С.Н. Судыкин, А.Н. Судыкин, Р.З. Сахабутдинов, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин, Т.Ф. Космачёва // Материалы научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа». - Уфа: ИПТЭР, 2007. - С. 291-293.

10. Судыкин, С. Н. Технологии подготовки сверхвязких нефтей и природных битумов [Текст] / С.Н. Судыкин // Сборник тезисов докладов молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть», Т. II. - ТатАСУнефть, 2008.-СЛ 40-143.

11. Судыкин, С. Н. Способы и технологии подготовки сверхвязких нефтей [Текст] / Р.З. Сахабутдинов, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин, Т.Ф. Космачёва, С.Н. Судыкин // Материалы региональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов». - Ухта: УГТУ, 2008. - С. 145-150.

12. Судыкин, С. Н. Разработка интенсифицирующих устройств для обезвоживания сверхвязкой нефти [Текст] / С.Н. Судыкин // Сборник тезисов докладов молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть», 2010.

Отпечатано в секторе оперативной полиграфии института «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть» тел.: (85594) 78-656,78-565 Подписано в печать 8.04.2011 г. Заказ №8041101

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Судыкин, Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ. 5:

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ И ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ.

1.1 Ресурсы и классификация тяжёлых нефтей и природных битумов.

1.2 Причины высокой устойчивости эмульсий тяжёлых нефтей, природных битумов и способы их разрушения.

1.3 Промысловая подготовка тяжёлых нефтей и;природных битумов.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СОСТАВА НЕФТИ, ПОПУТНО ДОБЫВАЕМОЙ ВОДЫ, ГАЗА И ЭМУЛЬСИЙ АШАЛЪЧИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЁЛОЙ? НЕФТИ.

2.1 Исследование физико-химических свойств и состава тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения.

2.2 Исследование физико-химических свойств и состава эмульсий Ашальчинского месторождения тяжёлой нефти.

2.3 Исследование физико-химических свойств и состава попутно добываемых воды и газа Ашальчинского месторождения тяжёлой нефти.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ В ТЕРМОХИМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ.

3.1 Экспериментальные исследования процесса разрушения эмульсий тяжёлых нефтей в режиме термохимического обезвоживания.

3.2 Технология обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ» ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗБАВИТЕЛЯ.

4.1 Экспериментальные исследования процесса4 разрушения эмульсий-тяжёлых нефтей с использованием различных разбавителей.

4.2 Экспериментальные исследования процесса флокуляции асфальте-нов в тяжёлых нефтях при добавлении к ним различных разбавителей.

4.3 Технология обезвоживания тяжёлых нефтей с использованием разбавителя.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНТЕНСИФИЦИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ.

5.1 Лабораторное и математическое моделирование процесса укрупнения дисперсной фазы эмульсий тяжёлых нефтей.

5.1.1 Лабораторное моделирование процесса укрупнения дисперсной фазы эмульсий тяжёлых нефтей.

5.1.2 Математическое моделирование процесса укрупнения дисперсной фазы эмульсий тяжёлых нефтей, определение среднего диаметра капель воды и коэффициентов эффективности их столкновений.

5.2 Результаты лабораторных исследований процесса обезвоживания тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения с применением интенсифицирующих устройств.

5.2.1 Описание лабораторной установки и методики проведения экспериментов.

5.2.2 Моделирование процесса первичной обработки эмульсии.

5.2.3 Моделирование процесса коалесценции капель воды в эмульсии.

5.3 Результаты испытаний пилотной установки по обезвоживанию тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения с применением интенсифицирующих устройств.

5.4 Результаты опытно-промышленных испытаний отстойника для обезвоживания тяжёлой нефти с применением интенсифицирующих устройств на УПСВН Ашальчинского месторождения НГДУ

Нурлатнефть».

5.5 Результаты эксплуатации опытно-промышленной установки подготовки тяжёлой нефти Ашальчинского месторождения.

6 КОНЦЕПЦИЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБУСТРОЙСТВА ЗАЛЕЖЕЙ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ ПЕРМСКОЙ СИСТЕМЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН.

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

7.1 Расчёт экономического эффекта от оснащения отстойника интенсифицирующими устройствами.

7.2 Экономический эффект от внедрения технологии подготовки тяжёлой нефти на УПСВН Ашальчинского месторождения.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологий обезвоживания тяжёлых нефтей пермской системы Республики Татарстан"

На сегодняшний день нефть является основным видом химического и энергетического сырья, и существенно влияет на экономическое развитие любой страны. В последнее время идёт непрерывное увеличение объёмов потребления нефти в мире и одновременно с этим происходит неизбежное истощение её запасов. Мировой опыт в области нефтедобычи показывает, что дополнительным источником углеводородного сырья могут стать тяжёлые нефти и природные битумы.

Тяжёлые нефти и природные битумы характеризуются высокой вязко7 стью (от 200 до 10 мПахс) и плотностью (от 934 до 1100 кг/м ), повышенным содержанием смол и асфальтенов. Попутно добываемая вода, как правило, является слабоминерализованной, а водонефтяные эмульсии характеризуются высокой степенью дисперсности капель воды, что обусловлено применением тепловых методов добычи. Высокая вязкость нефти препятствует эффективной коа-лесценции капель дисперсной фазы, малая разность плотностей нефти и попутно добываемой воды затрудняет их разделение за счёт гравитационных сил, повышенное содержание смол и асфальтенов приводит к образованию прочных бронирующих оболочек на глобулах воды, что существенно затрудняет процессы их укрупнения и осаждения. Мелкодисперсные капли воды, содержащиеся в эмульсии, без предварительного укрупнения практически не участвуют в процессе осаждения. Всё это приводит к тому, что использование традиционных технологий и стандартного оборудования не позволяет подготавливать тяжёлые нефти до товарной кондиции. На сегодняшний день процессы разрушения эмульсий тяжёлых углеводородов остаются малоизученными. Поэтому исследование процесса обезвоживания тяжёлых нефтей, разработка технологий их подготовки и технических средств для интенсификации процесса разрушения эмульсий являются актуальными задачами.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности процесса обезвоживания тяжёлых нефтей.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие основные задачи:

1. Исследование процесса обезвоживания тяжёлых нефтей, в т.ч. в смеси с разбавителем.

2. Исследование процесса коалесценции капель воды в эмульсиях тяжёлых нефтей.

3. Разработка технологий обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме и в смеси с разбавителем.

4. Разработка технических средств для интенсификации процесса разрушения эмульсий тяжёлых нефтей.

5. Разработка концепции нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы Республики Татарстан (РТ).

Решение поставленных задач проводилось с помощью теоретических, лабораторных исследований и промысловых испытаний. Для анализа использовалась информация НГДУ ОАО «Татнефть» и результаты, полученные при выполнении исследований в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ института «ТатНИПИ-нефть».

На основании исследований получены следующие новые научные результаты:

1. Для нефтей пермской системы РТ установлено, что при температурах от 20 до 50 °С нефтяные фракции плотностью менее 720 кг/м3 с осаждающим действием по отношению к асфальтенам (широкая фракция лёгких углеводородов, бензиновая фракция) в концентрации до 40 % снижают устойчивость эмульсий о больше, чем нефтяные фракции плотностью от 790 до 840 кг/м с растворяющей способностью по отношению к асфальтенам (дизельная и керосино-газойлевая фракции). Увеличение концентрации нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 более 40 % приводит к повышению устойчивости эмульсий.

2. Выявлено, что для смеси тяжёлой нефти с разбавителем в соотношении 60 % : 40 % повышение температуры от 20 до 80 °С при использовании нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м приводит к уменьшению коэффициента флокуляции, а при использовании нефтяных фракций плотностью от 790" до 840 кг/м3 - к его увеличению.

3. Впервые экспериментально определены коэффициенты эффективности столкновений« капель, воды в эмульсиях тяжёлых нефтей; которые при интенсивности перемешивания от 100 до 500 об/мин составили от 8,7x10"5 до 8.9Х10"4 (температурам - 80 °С, концентрация деэмульгатора - 100 г/т, время турбулиза^ ции - 5 мин).

4. Установлено, что при температуре 80 °С, концентрации; деэмульгатора 200 г/т совместное использование коалесцирующего и коалесцентно-осадительного устройств позволяет в 2,7 раза ускорить осаждение капель воды в объёме тяжёлых нефтей.

Шрактическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработана и внедрена технология обезвоживания тяжёлых нефтей в термохимическом режиме до 3-ей группы качества.

2. Разработана технология обезвоживания тяжёлых нефтей до 1-ой группы качества с использованием разбавителя.

3. Разработаны интенсифицирующие устройства для обезвоживания? тяжёлых нефтей^ которые внедрены на-установке подготовки тяжёлой нефти Ашаль-чинского месторождения.

4; Определены технологические параметры обезвоживания^ тяжёлых нефтей ¡ с использованием интенсифицирующих устройств. Экспериментально установлено, что для эмульсии нефти вязкостью от 60 до 90 мПахс при температуре от 70 до 80 РС оптимальной; скоростью движения в коалесцирующем устройстве, оснащенном кольцами Палля, является 2 см/с.

5. Разработана концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей пермской системы РТ.,

6. Технические решения, разработанные при выполнении работы, защищены 2 патентами РФ на изобретения.

По результатам исследований, представленным в диссертации, разработаны руководящие документы и технологические регламенты на проектирование установок подготовки,нефти:

1. РД 153 — 39.0 - 555 - 08 «Инструкция по применению технологии подготовки сверхвязких нефтей» (Приложение А).

2. РД 153 - 39.0 -637 — 09 «Инструкция по применению технологийтранс-порта сверхвязких нефтей» (Приложение Б).

3. Технологический регламент на проектирование установки, подготовки сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения (Приложение В).

4. Технологический регламент на проектирование установки подготовки битумной нефти Северного Купола Мордово-Кармальского месторождения (Приложение Г).

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции, посвященной 50-летию ТатНИПИнефть (г. Бугульма, 2006 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в* начале XXI века» (г. Бугульма, 2006 г.), на 7-ой Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, 2007 г.), на научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа» (г. Уфа, 2007 г.), на технической ярмарке идей и предложений ОАО «Татнефть» (г. Альметьевск, 2007 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в начале ХХЗ века» (г. Бавлы, 2008 г.), на региональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, 2008 г.), на 16-й международной выставке «Нефть, газ, нефтехимия» в рамках конкурса «Лучший экспонат выставки» (г. Казань, 2009 г.), на молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть» «Техника, технология и экономика разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Татарстана в начале XXI века» (г. Альметьевск, 2010 г.).

Научные основы разрушения дисперсных систем заложены академиком И.А. Ребиндером. Значительный вклад в развитие способов разрушения водо-нефтяных эмульсий внесла научная школа института «ТатНИПИнефть» (чл.-корр. АН РТ В.П. Тронов, д.т.н.: Б.М. Сучков, Р.З. Сахабутдинов, А.К. Розенц-вайг, к.т.н.: В.И. Грайфер, А.И. Ширеев, И.Х. Исмагилов, Ф.Ф. Хамидуллин, И.Г. Закиров, Р.К. Валыпин, И.И. Гиниатуллин, JI.M. Шипигузов, А.Д: Ли и др.). Существенное развитие технологии подготовки нефти также получили в работах научных школ: башкирской (д.т.н. Г.Н. Позднышев, к.т.н.: И.Д. Муратова, Р.И. Мансуров, Д.С. Баймухаметов и др.), сибирской (д.т.н. Я.М. Каган, к.т.н.: Ф.Ф. Назаров, В.Х. Латыпов, Н.С. Маринин, Ю.Н. Саватеев и др.), грозненской (д.т.н.: А.И. Гужов, В.Ф. Медведев, к.т.н. Л.П. Медведева и др.).

Результаты теоретических, лабораторных исследований и промысловых испытаний, изложенные в диссертации, являются результатом работы автора под руководством доктора технических наук, профессора Сахабутдинова Р.З. при активной помощи Губайдулина Ф.Р., Исмагилова И.Х., Космачёвой Т.Ф., Татьяниной О.С., Пергушева Л.П., Павловой Л.В., Шагеева Р.Х. и других сотрудников отдела исследования и промысловой подготовки нефти, газа и воды института «ТатНИПИнефть», а также сотрудников ЗАО НТК «МодульНефте-ГазКомплект». Автор благодарит всех, оказавших помощь в выполнении и обсуждении работы.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Судыкин, Сергей Николаевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Лабораторными исследованиями показано, что тяжёлая нефть Ашаль-чинского месторождения характеризуется высокой вязкостью и плотностью, повышенным содержанием смол и асфальтенов, низким содержанием парафинов, а попутно добываемая вода отличается низкой минерализацией. Добываемая эмульсия тяжелой нефти является мелкодисперсной и характеризуется высокой устойчивостью.

2. По результатам проведённых экспериментов определены технологические параметры подготовки тяжёлых нефтей пермской системы РТ в термохимическом режиме и в смеси с разбавителем, разработаны принципиальные технологические схемы установок подготовки нефти.

3. Лабораторными исследованиями установлено, что при температурах от 20 до 50 °С добавление нефтяных фракций плотностью менее 720 кг/м3 (ШФЛУ, бензиновая фракция) в концентрации до 40 % снижает устойчивость эмульсий больше, чем смешение с нефтяными фракциями плотностью от 790 о до 840 кг/м (дизельная фракция и КГФ). Выявлено, что увеличение концентрации таких разбавителей как ШФЛУ и бензиновая фракция более 40 % приводит к повышению устойчивости эмульсий. Обнаружено, что в смеси тяжёлой нефти с нефтяными фракциями плотностью менее 720 кг/м3 повышение температуры от 20 до 80 °С приводит к увеличению степени растворимости асфальтенов, а с тяжелыми разбавителями — к её снижению.

4. Обоснованы параметры процесса обезвоживания тяжёлых нефтей с применением интенсифицирующих устройств:

- по результатам лабораторных исследований впервые определены коэффициенты эффективности столкновений капель воды в эмульсиях тяжёлой нефти, которые при интенсивности перемешивания от 100 до 500 об/мин составили от 8,7x10"5 до 8,9x10"4 (температура - 80 °С, концентрация деэмульгатора -100 г/т, время турбулизации - 5 мин);

- установлено, что увеличение интервала времени между первичной и повторной обработками эмульсии интенсифицирующим элементом более 1 ч приводит к ухудшению процесса обезвоживания нефти;

- выявлено, что после повторной обработки эмульсии заметно ускоряется отделение воды.

5. Промысловыми испытаниями на пилотной установке установлено, что при температуре 80 °С, концентрации деэмульгатора 200 г/т совместное использование коалесцера и коалесцентно-осадительного устройства позволяет снизить время отстаивания в 2,7 раза при обезвоживании тяжёлой нефти до массовой доли воды не более 1,0 %.

6. Разработаны интенсифицирующие устройства для обезвоживания тяжёлых нефтей. По результатам опытно-промышленных испытаний установлено, что для эмульсии нефти вязкостью от 60 до 90 мПахс при температуре от 70 до 80 °С оптимальной скоростью движения в коалесцере, оснащенном кольцами Палля, является 2 см/с.

7. Разработана концепция нефтепромыслового обустройства залежей тяжёлых нефтей Черемшано-Бастрыкской зоны, учитывающая взаимосвязь между процессами добычи, подготовки и транспортирования нефти.

8. Технические решения, разработанные при выполнении работы, защищены 2 патентами РФ на изобретения. 1

9. На УПСВН Ашальчинского месторождения НГДУ «Нурлатнефть» внедрена технология обезвоживания тяжёлой нефти в термохимическом режиме с использованием отстойника с интенсифицирующими устройствами. Среднегодовой экономический эффект от оснащения одного отстойника объёмом 100 м3 интенсифицирующими устройствами составляет 873,6 тыс. руб. За счёт внедрения технологии подготовки тяжёлой нефти в 2009 - 2010 гг. получен экономический эффект в размере 86,6 млн. руб.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Судыкин, Сергей Николаевич, Бугульма

1. Гарушев, А.Р. О роли высоковязких нефтей и битумов как источнике углеводородов в будущем Текст. / А.Р. Гарушев // Нефтяное хозяйство. -2009.-№3.-С. 65-67.

2. Пател, С. Канадские битуминозные пески: благоприятные возможности, технологии и проблемы Текст. / С. Пател // Нефтегазовые технологии. — 2007.-№6.-С. 87-93.

3. Байков, Н.М. Положение в нефтегазовой отрасли Венесуэлы Текст. / Н.М. Байков // Нефтяное хозяйство. 2007. - № 11. - С. 136-138.

4. Гарушев, А.Р. Анализ современного состояния методов добычи высоковязких нефтей и битумов в мире Текст. / А.Р. Гарушев // Нефтепромысловое дело. 2008. -№ 10. - С. 4-8.

5. Артеменко, А. Тяжёлая нефть и битумы могут стать сырьём XXI века Текст. / А. Артёменко, В. Кащавцев // Нефть России. 2003. - № 11. - С. 30-33.

6. Кисиленко, Б.Е. Перспективы разработки залежей нефти высокой вязкости Текст. / Б.Е. Кисиленко, В.Н. Летуновский // Труды ИГиРГИ «Природные битумы дополнительный источник углеводородного сырья». -М., 1984.-С. 156-160.

7. Хисамов, P.C. Этапы освоения залежей битума в Республике Татарстан Текст. / P.C. Хисамов, Р.Г. Абдулмазитов, А.Т. Зарипов, С.И. Ибатул-лина // Нефтяное хозяйство. 2007. - № 7. - С. 43-45.

8. Ященко, И.Г. Трудноизвлекаемые запасы нефти Волго-Уральской нефтегазоносной провинции Текст. / И.Г. Ященко, Ю.М. Полищук // Нефтепромысловое дело. 2008. — № 8. — С. 11-18.

9. Высоковязкие нефти, природные битумы и остаточные нефти разрабатываемых месторождений Текст. : Труды научно-практической конференции VI международной специализированной выставки «Нефть, газ — 99», в 2 т. Казань : Экоцентр, 1999. - С. 25, 65, 69 - 84.

10. Исмагилов, И.Х. Экспериментальные исследования и разработка технологии обезвоживания природных битумов месторождений Татарии Текст. / И.Х. Исмагилов [и др.] // Обзорная информация, Серия «Нефтепромысловое дело». М. : ВНИИОЭНГ, 1992. - С. 2-7.

11. Коноплёв, Ю.П. Термошахтная разработка нефтяных месторождений Текст. / Ю.П. Коноплёв, В.Ф. Буслаев, З.Х. Ягубов, Н.Д. Цхадая : под ред. д-ра техн. наук Н.Д. Цхадая. М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. -1288 с.

12. Miller, К.A. Should You Trust Your Heavy Oil Viscosity Measurement Text. / K.A. Miller, L.A. Nelson, R.M. Almond // JCPT. 2006. - № 4. - P. 4248.

13. Wen, Y. Evaluation of Heavy Oil/Bitumen Solvent Mixture Viscosity Models Text. / Y. Wen, A. Kantzas // JCPT. - 2006. - № 4. - P. 56-61.

14. Каюкова, Г.П. Технологические качества природных битумов Татарстана в зависимости от химических и геохимических характеристик их состава Текст. / Т.П. Каюкова, А.М. Киямова, Г.В. Романов [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2008. - № 1. - С. 22-27.

15. Айгистова, С.Х. Изменение свойств нефти Мордово-Кармальской площади Татарии при термическом воздействии Текст. / С.Х. Айгистова, Р.Х. Муслимов, А.Н. Садыков [и др.] // Нефтепромысловое дело. 1980. -№ 9 - С. 49-50.

16. Садреев, А.М. О составе и свойствах пермских битумов Татарской АССР Текст. / А.М. Садреев, З.Г. Сайфуллин, П.Ф. Павлов // Нефтепромысловое дело. 1980.-№ 2 - С. 13-15.

17. Байбаков, Н.К. Термические методы добычи нефти в России и за рубежом Текст. / Н.К. Байбаков, А.Р. Гарушев, Д.Г. Антониади, В.Г. Ишха-нов. -М. : ВНИИОЭНГ, 1995. 181 с.

18. Антониади, Д.Г. Научные основы разработки нефтяных месторождений термическими методами Текст. / Д.Г. Антониади. М. : Недра, 1995. -313 с.

19. Антониади, Д.Г. Увеличение нефтеотдачи пластов газовыми и парогазовыми методами Текст. / Д.Г. Антониади. М. : ОАО «Издательство «Недра», 1998.-304 с.

20. Антониади, Д.Г. Настольная книга по термическим методам добычи нефти Текст. / Д.Г. Антониади, А.Р. Гарушев, В.Г. Ишханов. — Краснодар : «Советская Кубань», 2000. 464 с.

21. Разработка месторождений тяжёлой нефти Текст. // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. Переводное издание журналов США. 1982. - № 1. - С. 34-37.

22. Никишина, JI.A. Разработка залежей тяжёлых нефтей за рубежом. Текст. / JI.A. Никишина // Обзоры зарубежной литературы, Серия «Добыча». -М. :ВНИИОЭНГ, 1971.-73 с.

23. Амелин, И.Д. Внутрипластовое горение Текст. / И.Д. Амелин. -М. : Недра, 1980.-230 с.

24. Шкандратов, В.В. Опыт разработки и перспективы повышения добычи нефти наЯрегском месторождении Текст. / В.В. Шкандратов, И.В. Герасимов, Ю.П. Коноплёв // Нефтяное хозяйство. 2007. - № 8. - С. 81-83.

25. Мингареев, Р.Ш. Эксплуатация месторождений битумов и горючих сланцев Текст. / Р.Ш. Мингареев, И.И. Тучков М. : Недра, 1980. - 570 с.

26. Гуров, Е.И. Применение термошахтной скважинно-дренажной системы для разработки месторождений тяжёлых нефтей и битумов Текст. / Е.И. Гуров, Г.Г. Вахитов, M.JI. Сургучёв [и др.] // Нефтяное хозяйство. -1983. -№ 5. С.28-31.

27. Исмагилов, И.Х. Экспериментальные исследования и разработка рациональной технологии обезвоживания природных битумов месторождений Татарии Текст. : дис. . канд. тех. наук. -Бугульма, 1988. 141 с.

28. Тарасов, М.Ю. Влияние внутрипластового горения на эмульсионные свойства нефти Русского месторождения Текст. / М.Ю. Тарасов, A.M. Цыбулько, A.M. Мезенцев [и др.] // НТС «Проблемы нефти и газа Тюмени» — Вып. 65. Тюмень, 1985. - С. 45-47.

29. Тарасов, М.Ю. Оценка влияния внутрипластового горения на процессы обезвоживания высоковязкой нефти Русского месторождения Текст. /

30. М.Ю. Тарасов, Н.Ю. Масланова, Л.М. Зарембо // Труды СИБНИИ НП «Повышение эффективности процессов добычи нефти на месторождениях Западной Сибири. Тюмень, 1988. - С. 73-80.

31. Лутошкин, Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Изд. 2-е пе-рераб. и доп. Текст. / Г.С. Лутошкин. -М. : Недра, 1979. С. 204.

32. Позднышев, Г.Н. Особенности подготовки тяжёлых высоковязких нефтей Текст. / Г.Н. Позднышев, Р.И. Мансуров, Ю.В. Сидурин // Обзорная информация, Серия «Нефтепромысловое дело». — М. : ВНИИОЭНГ, 1983. — 39 с.

33. Сахабутдинов, Р.З. Развитие технологий подготовки и использования природных битумов месторождений Татарстана Текст. / Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, Т.Ф. Космачёва [и др.] // Нефтяное хозяйство. 2007. -№7.-С. 92-96.

34. Жолумбаев, М.Т. Разработка технологического оборудования для промысловой подготовки аномально высоковязких нефтей Текст. : автореферат дис. . канд. тех. наук. — Уфа, 2004. 24 с.

35. Базлов, М.Н. К вопросу деэмульсации высоковязких тяжёлых нефтей Текст. / М.Н. Базлов, К.И. Кофанов, B.C. Свиридов // Труды ВНИПИ-термнефть. М.: ВНИИОЭНГ, 1980. - С. 82-83.

36. Бабскин, М.Н. Промысловые исследования по определению оптимального режима подготовки нефти на месторождении Кенкияк Текст. / М.Н. Бабскин, Б.Е. Есенгалиев // Труды ВНИПИтермнефть. М. : ВНИИОЭНГ, 1980. - С. 88-92.

37. Владимиров, A.A. О подготовке высоковязкой нефти на Ярегском месторождении Текст. / A.A. Владимиров, Р.Н. Низовцева, М.В. Берников // Нефтепромысловое дело. — 1979. № 11 — С. 32-34.

38. Латыпов, В.Х. Особенности обезвоживания высоковязкой нефти Русского месторождения Текст. / В.Х. Латыпов, О.И. Целиковский // Нефтепромысловое дело. — 1981. — № 1 — С. 42-44.

39. Леонов, Ю.Р. Особенности сбора и подготовки нефтей, добываемых с применением термических методов Текст. / Ю.Р. Леонов, А.Ф. Шалайкин // Экспресс-информация «Нефтепромысловое дело». М. : ВНИИОЭНГ, 1986.-№4-С. 20-23.

40. Зарипов, А.Г. Обезвоживание тяжёлой высоковязкой нефти Текст. / А.Г. Зарипов, Л.А. Ахметова, Н.М. Комарова [и др.] // Труды ВНИИСПТ-нефть «Нефтепромысловые проблемы основных нефтедобывающих районов». Уфа, 1983. - С. 72-75.

41. Позднышев, Г.Н. Разрушение стойких нефтяных эмульсий Текст. / Позднышев Г.Н., Шмелев М.В. // Нефтяное хозяйство. — 1977. — № 2. С. 5154.

42. Позднышев, Г.Н. Современные достижения в области подготовки нефти Текст. / Г.Н. Позднышев, A.A. Емков // Обзорная информация, Серия «Нефтепромысловое дело». М. : ВНИИОЭНГ, 1979. - 52 с.

43. Маринин, Н.С. Подготовка высоковязких нефтей на месторождениях Крайнего Севера Текст. / Н.С. Маринин, М.Ю. Тарасов, Ю.Н. Саватеев [и др.] // Обзорная информация, Серия «Нефтепромысловое дело». М. : ВНИИОЭНГ, 1983. - 43 с.

44. Толкачёв, Ю.И. Основные направления в подготовке сероводород-содержащих, высоковязких и ловушечных нефтей Текст. / Ю.И. Толкачёв, Р.И. Мансуров // Нефтепромысловое дело. 1983. - № 7 - С. 12-13.

45. Тарасов, М.Ю. Исследование условий обезвоживания высоковязкой нефти Русского месторождения с использованием углеводородных разбавителей Текст. / М.Ю. Тарасов // Нефтепромысловое дело. 1980. — № 4 -С. 42-43.

46. Тарасов, М.Ю. Исследование процессов разрушения высоковязких водонефтяных эмульсий Текст. / М.Ю. Тарасов // Труды СИБНИИ НП «Совершенствование методов добычи и подготовки нефти в Западной Сибири». Тюмень, 1983. - С. 62-67.

47. Ширеев, А.И. Экспериментальные исследования и разработка рациональной технологии подготовки нефти повышенной вязкости месторождений Татарии Текст. : дис. . канд. тех. наук. Бугульма, 1979. - 216 с.

48. Судыкин, С.Н. Методы подготовки сверхвязких нефтей месторождений ОАО «Татнефть» Текст. / Р.З. Сахабутдинов, Т.Ф. Космачёва, С.Н. Судыкин, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин // Нефтяное хозяйство. 2008. -№7. - С. 86-89.

49. Судыкин, С.Н. Концепция сбора, подготовки и транспорта сверхвязких нефтей ОАО «Татнефть» Текст. / С.Н. Судыкин, Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдулин, И.Х. Исмагилов, А.Н. Судыкин // Нефтяное хозяйство. -2010. №7.-С. 61-64.

50. Судыкин, С.Н. Подготовка сверхвязкой нефти Ашальчинского месторождения Текст. / Р.З. Сахабутдинов, С.Н. Судыкин, Т.Ф. Космачёва, И.Х. Исмагилов, Ф.Р. Губайдулин // Нефть и жизнь. 2009. - №3. - С. 43-45.

51. Судыкин, С.Н. Технологии подготовки сверхвязких нефтей и природных битумов Текст. / С.Н. Судыкин // Сборник тезисов докладов молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть», Т. II. ТатА-СУнефть, 2008. - С. 140-143.

52. Судыкин, С.Н. Разработка интенсифицирующих устройств для обезвоживания сверхвязкой нефти Текст. / С.Н. Судыкин // Сборник тезисов докладов молодежной научно-практической конференции ОАО «Татнефть», 2010.

53. Тронов, В.П. Системы нефтегазосбора и гидродинамика основных технологических процессов Текст. / В.П. Тронов Казань : ФЭН, 2002. - 512 с.

54. Тронов, В.П. Взаимовлияние смежных технологий при разработке нефтяных месторождений Текст. / В.П. Тронов Казань : ФЭН, 2006. - 736 с.

55. Тронов, В.П. Промысловая подготовка нефти Текст. / В.П. Тронов. Казань : ФЭН, 2000. - 416 с.

56. Байков, H.H. Сбор и промысловая подготовка нефти, газа и воды Текст. / H.H. Байков, Т.Н. Позднышев, Р.И. Мансуров. М. : Недра, 1981. -261 с.

57. Каспарьянц, Н.С. Промысловая подготовка нефти и газа Текст. / Н.С. Каспарьянц. -М. : Недра, 1973. 210 с.

58. Дунюшкин, И.И. Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных месторождений: Учебное пособие Текст. / И.И. Дунюшкин — М. : ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006. 320 с.

59. Владимиров, A.A. Подготовка высоковязкой нефти пермо-карбоновой залежи Усинского месторождения Текст. / A.A. Владимиров, М.В. Берников, Р.Н. Низовцева // Нефтепромысловое дело. — 1979. № 6 — С. 17-19.

60. Бурдынь, Т.А. Химия нефти, газа и пластовых вод Текст. / Т.А. Бурдынь, Ю.Б. Закс. М. : Недра, 1975. - 216 с.

61. Позднышев, Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий Текст. / Г.Н. Позднышев. М. : Недра, 1982. - С 151-152.

62. Петров, A.A. Коллоидные стабилизаторы нефтяных эмульсий Текст. / A.A. Петров, Г.Н. Позд нышев, К.Г. Нови кова, Р.И. Мансуров // Нефтяное хозяйство. — 1974. № 1. — С. 50-51.

63. Богомолов, А.И. Химия нефти и газа : учеб. пособие для вузов Текст. / А.И. Богомолов, A.A. Гайле, В.В. Громова [и др.] : под. ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина 2-е изд., перераб. — Л. : Химия, 1989. - 424 с.

64. Батуева, И.Ю. Химия нефти Текст. / И.Ю. Батуева, A.A. Гайле, Ю.В. Поконова [и др.]. Л. : Химия, 1984. - 360 с.

65. Глаголева, О.Ф. Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть первая Текст. / О.Ф. Глаголева, В.М. Капустин, Т.Г. Гюльмисарян [и др.] : под. ред. О.Ф. Глаголевой и В.М. Капустина. М. : Химия, Колос, 2006. -400 с.

66. Татевский, В.М. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов Текст. / В.М. Татевский. М. : Гостоптехиздат, 1960. - С. 44-48.

67. Шипигузов, Л.М. Деэмульсация нефти с использованием инверси-рующих экранов. Текст. : автореферат дис. . канд. тех. наук. Тюмень, 1985.-24 с.

68. Шипигузов, Л. М. Роль коалесценторов в процессах обезвоживания и обессоливания нефти Текст. / Л.М. Шипигузов // Сборник тезисов докладов семинара «Современное состояние проблем подготовки продукции скважин». — Бугульма : ТатНИПИнефть, 2010. С. 56-58.

69. Розенцвайг, А.К. Исследование гидродинамических условий разрушения водонефтяных эмульсий при подготовке нефти на промыслах Текст. : дис. . канд. тех. наук. — Бугульма, 1974. — 134 с.

70. Розенцвайг, А.К. Энергосберегающие структуры процессов переноса в сложных дисперсных системах Текст. : дис. . д-ра тех. наук. Казань, 2004.-328 с.

71. Chiesa, M. Компактная сепарация нефти. Установка в сепараторе коалесцирующих устройств улучшает процесс сепарации Текст. / M. Chiesa // Нефтегазовые технологии. 2008. - № 8. — С. 36-39.

72. Шаймарданов, В.Х. Технология обессоливания нефти с использованием аппаратов с подвижной насадкой Текст. / В.Х. Шаймарданов, Е.П. Масленников, JI.B. Лоскутова, И.Н. Усанов // Нефтяное хозяйство. 2009. -№ 6. - С. 94-97.

73. Брагинский, JI.H. Перемешивание в жидких средах Текст. / JI.H. Брагинский, В.И. Бегачев, В.М. Барабаш. JI. : Химия, 1984. — 336 с.

74. Веригин, H.H. Диффузия и седиментация мелкодисперсной однородной взвеси в отстойниках Текст. / H.H. Веригин, C.B. Васильев // Теоретические основы химической технологии. 1982. - №3. - С.374-380.

75. Тронов, В.П. Методика расчёта секционных каплеобразователей и отстойной аппаратуры при обезвоживании и обессоливании нефти Текст. / В.П. Тронов, А.К. Розенцвайг. -Бугульма : ТатНИПИнефть, 1975. 27 с.

76. Пергушев, Л.П. Влияние неоднородности дисперсной фазы на процессы коалесценции и массообмена в жидкостных эмульсиях Текст. / Л.П. Пергушев, А.К. Розенцвайг // ПМТФ. 1980. - №4. - С.74-81.

77. Розенцвайг, А.К. Дробление капель в турбулентном сдвиговом потоке разбавленных жидкостных эмульсий Текст. / А.К. Розенцвайг // ПМТФ. 1981. -№ 6.-С. 71-78.

78. Розенцвайг, А.К. Коалесценция капель воды в мелкодисперсных эмульсиях типа вода в нефти Текст. / А.К. Розенцвайг, В.П. Тронов, Л.П. Пергушев // Журнал прикладной химии. 1980. - № 8. - С. 1776-1780.

79. Тронов, В.П. Исследование гидродинамических эффектов при подготовке нефти на промыслах Текст. / В.П. Тронов, А.К. Розенцвайг // Труды ТатНИПИнефть «Сбор, транспорт и подготовка нефти на промыслах». -Вып. № 33. Бугульма, 1975. - С. 3-10.

80. Кафаров, В.В. Основы массопередачи Текст. / В.В. Кафаров. — М. : Высшая школа, 1962. — 655 с.

81. Колмогоров, А.Н. О дроблении капель в турбулентном потоке Текст. / А.Н. Колмогоров // ДАН СССР. 1949. - № 5. - С. 825-828.

82. Колмогоров, А.Н. Избранные труды. Математика и механика Текст. / А.Н. Колмогоров. М. : Наука, 1985. - 470 с.

83. Левин, В.Г. Физико-химическая гидродинамика Текст. / В.Г. Левин. — М. : Государственное изд-во физико-математической литературы, 1959. 699 с.

84. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л.Г. Лойцян-ский. М. : Наука, 1973. - 847 с.

85. Инструкция по методике расчёта рациональных гидродинамических параметров укрупнения и отделения дисперсной фазы водонефтяных эмульсий в трубопроводах и технологических аппаратах Текст. : РД 390147585-333-86. Бугульма : ТатНИПИнефть, 1986. - С. 60-75.

86. Пергушев, Л.П. Влияние неоднородности дисперсной фазы по размерам на свойства обратных нефтяных эмульсий, процессы сбора и подготовки нефти Текст. : дис. . канд. тех. наук. — Бугульма, 1999. -244 с.

87. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий Тек ст. Ч. 1. С Пб. : AHO НПО «Профессионал», 2004.-С. 305-312.

88. Исследование и разработка технологий транспорта сверхвязких нефтей Текст. : отчёт о НИР по заказ-наряду № 08.2941.09. Бугульма : ТатНИПИнефть, 2009. - 334 с.

89. Инструкция по применению технологий транспорта сверхвязких нефтей Текст. : РД 153-39.0-637-09. Бугульма : ТатНИПИнефть, 2009.-47 с.

90. Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений Текст. : ВНТП 3-85. М. : Миннефтепром, 1986. - 111 с.

91. Яблонский, B.C. Проектирование нефтегазопроводов Текст. / B.C. Яблонский, В.Д. Белоусов. М. : Гос. научно-техническое изд-во нефтяной и горно-топливной литературы, 1959. — 292 с.

92. Жуйко, П.В. Подготовка и транспорт нефтей в газонасыщенном состоянии Текст. / П.В. Жуйко, A.A. Владимиров // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». — М. : ВНИИОЭНГ, 1980.-67 с.

93. Лышенко, Л.З. Трубопроводный транспорт высоковязких и высо-козастывающих нефтей Текст. / Л.З. Лышенко, В.И. Воронин, Т.В. Скобелева // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов». М. : ВНИИОЭНГ, 1985. - 40 с.

94. Шнерх, С.С. Улучшение транспортабельных свойств высоковязких нефтей и нефтепродуктов Текст. / С.С. Шнерх, A.B. Филитов // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов» — М. : ВНИИОЭНГ, 1982. 59 с.

95. Тугунов, П.И. Транспортирование вязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам Текст. / П.И. Тугунов, В.Ф. Новосёлов. — М. : Недра, 1973. -89 с.

96. Боксерман, Ю.А. Контейнерный транспорт высоковязких нефтей Текст. / Ю.А. Боксерман, С.М. Вайсман, А.Н. Гуськов // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов» М. : ВНИИОЭНГ, 1986.-49 с.

97. Власов, A.B. Трубопроводный транспорт для перекачки высоковязких нефтепродуктов за рубежом Текст. / A.B. Власов, В:Ф. Депутатов // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов» М. : ВНИИОЭНГ, 1980. - 51 с.

98. Панов, Ю.Е. Технология перекачки высоковязких нефтей, включая северные районы Текст. / Ю.Е. Панов // Обзорная информация, Серия «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов» М. : ВНИИОЭНГ, 1987. -37 с.

99. Зарипов, А.Г. О подготовке тяжёлых и битуминозных нефтей к транспорту Текст. / А.Г. Зарипов, A.B. Неделькин // Нефтяное хозяйство. -1985.-№4.-С. 69-72.

100. Тугунов, П.И. Тепловая изоляция нефтепродуктопроводов и резервуаров Текст. / П.И. Тугунов. М. : Недра, 1985. - 152 с.

101. Ишмухаметов, И.Т. Трубопроводный транспорт нефтепродуктов Текст. / И.Т. Ишмухаметов, C.JT. Исаев, М.В. Лурье [и др.]. М. : Нефть и газ, 1999.-300 с.

102. Губин, В.Е. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов Текст. / В.Е. Губин, В.В. Губин. М. : Недра, 1982. - 296 с.

103. Открытое акционерное общество «Татнефть» имени В. Д. Шашина1. УТВЕРЖДАЮ

104. Первый заместитель генерального ^-.^^ектора по производствуг ""--------1ер ОАО «Татнефть»1. Н.Г. Ибрагимов Щ 200% г.1. М^ I® и1. Чу-^Х1. РУКОВОДЯЩИМ ДОКУМЕНТ

105. ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ СВЕРХВЯЗКИХ НЕФТЕЙ РД 153 39.0 -555 - 08

106. Документ разработан Татарским научно-исследовательским и проектным институтом нефти1. ТатНИПИнефть)1. Директор института1. Заведующий отделом ИПГШГВ1. Ж^---1. У ТАГ«'.1 иг.роиая!.«. " / У"глЛ '.•■игл*;-." /о'?.''4С . Р.^Шбатуллин1. Р.З. Сахабутдинов

107. Продолжение на следующем листе

108. Открытое акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашинаель генерального изводству — ОАО «Татнефть» Н.Г. Ибрагимов 2009 г.1. РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

109. ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТА СВЕРХВЯЗКИХ НЕФТЕЙ РД 153 39.0-^-09

110. Документ разработан Татарским научно-исследовательским и проектным институтом нефти1. ТатНИПИнефть)

111. Директор института fW^ P.P. Ибатуллин

112. Продолжение на следующем листе

113. Открытое акционерное общество «Татнефть» имени В.Д.Шашина Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти1. ТатНИПИнефть)1. УДК 622.276.8 УТВЕРЖДАЮ1. Директор институтанаукакадемик ДН 'У^^гг^ ; •1. Р.Р- Ибатуллин1.\ •• и;, г.'-'^тк уд

114. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ СВЕРХВЯЗКОЙ НЕФТИ А111АЛЬЧИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ1. Зав. отделом ИППНГВ,д-р техн. наук, ст. науч. сотр. Р-3. Сахабутдинов1. Бугульмп 2007

115. Открытое акционерное общество «Татнефть» имени В. Д. Шантана Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти1. ТатНИПИнефть)1. УДК 622.276.1. СОГЛАСОВАНО1. Главный1. НГДУ, ениногорскнефть»1. Р.А. Габдрахмановсенер

116. УТВЕРЖДАЮ Первый зам. директора института «ТатНИПИнефть», д-р техн.,#аук1. И//-Г ? В.М. Валовский

117. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИИ РЕГЛАМЕНТ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ БИТУМНОЙ НЕФТИ СЕВЕРНОГО КУПОЛА МОРДОВО-КАРМАЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

118. Зав. отделом ИППНГВ, д-р техн. наук, ст. науч. сотр.

119. Зав. лабораторией технологии подготовки нефти, канд. техн. наук1. Инженер1. Р.З. Сахабутдинов

120. Ф.Р. Губайдулин С.Н. Судыкин1. Бугульма 2007 178

121. Открытое акционерное общество «Та!нефть» (ОАО «Татнефть») Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти1. ТатНИПИнефть)1. СОГЛАСОВАНО

122. Начальник производственного управления зам. главного инженера ОАО «Татнефть» —■— В. Г. ФадеевчГ^"2010 г.

123. Первый заместитель генерально! о директора но производству -главный инженер ОАО «Татнефть» Н.Г. Ибрагимов 2010 г.

124. ОТСТОЙНИК ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ НЕФТЕЙ

125. Программа п методика онм гпо-проммшленнмх псиыпшкЛ1. РАЗРАБОТАНО

126. Первый зам. директора института «Тат! 1ИПИнеф-1 ь»/и

127. Заведующий отделом ИППНГВ института «Таг! 1И1II 1нсф'1ь»неральпыи директор ЗЛО 1 ГГК «МНГК>• /1. В.Л. Крюков

128. Начальник отдела Н'1 иТ ЗЛО НТК «МНГК»1. Л.А. Вольпов1. СОГЛАСОВАНО1. УТВЕРЖДАЮ

129. Главный технолог НГДУ^Нушйтнефть»

130. С.С. Гафиятуллин Ц^'/ ) 2010 -1/

131. Зав. отделом ИППНГВ института «ТатНИПИнефть»

132. МТы Р.З. Сахабутдинов 2010

133. Главный #нженерм . НГДУ ^Йурлатнефть»1. РуР. Ахмадуллин СдГ '2010