Спосіб збезводнювання та знесолення нафти

УКРАЇНА (19) UA (11) 74662 (13) C2 (51) МПК (2006) B01D 17/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ЗБЕЗВОДНЮВАННЯ ТА ЗНЕСОЛЕННЯ НАФТИ 1 2 високовольтним полем при електричних розрядах без утворення каналу наскрізної провідності при напруженості поля не менше 5кВ/см із тривалістю імпульсу не більше 6*10-6с при в'язкості емульсії 50 C не більше 15сСт, і не менше 9кВ/см із тривалістю імпульсу не більше 10*10-6с при в'язкості емульсії більше 15сСт, який 50 C відрізняється тим, що після діяння на нафтову емульсію імпульсом високовольтного поля діють на неї полем постійного струму з напруженістю, яка змінюється від максимального значення, що дорівнює 0,3-0,5 напруженості імпульсного високовольтного поля до нуля. Винахід відноситься до підготовки нафти на промислах та нафтопереробних підприємствах, зокрема, до збезводнювання і знесолення нафти, і може бути використаний для деемульгування нафтових емульсій, у тому числі «пасткової» (амбарної) нафти Відомо спосіб збезводнювання та знесолення нафти, що включає діяння на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами при попередньому накопичені електричної енергії в конденсаторах [див. а.с. СРСР №1526737 МПК 4 В01D17/06, опубл. 07.12.89р. Бюл. №45]. Ознакою, що збігається з істотною ознакою рішення, яке заявляється, є таке: діяння на нафтову емульсію імпульсним високовольтним полем, яке виникає при імпульсних електричних розрядах. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату, ε такі: розшарування нафтової емульсії відбувається при діянні на неї імпульсного високовольтного поля тільки при однократному електричному розряді, що можливо реалізувати в невеликому об'ємі. Діяння на емульсію імпульсним електричним полем, яке супроводжує серію імпульсних розрядів, приводить до стабілізації емульсії за рахунок диспергування водної фази. Відомо спосіб збезводнювання та знесолення нафти, що включає одночасне діяння на неї полями високої напруги змінного і постійного струму [див. а.с. СРСР №184995 МПК ІЗ10G, опубл. 30.07.1966р. Бюл. №16]. Ознака, що збігаються з істотними ознаками рішення, яке заявляється, є такі: діяння на нафтову емульсію імпульсним високовольтним полем і полем постійного струму. Причини, що перешкоджають одержанню технічного результату; діяння на нафтову емульсію високовольтним змінним і постійним полями не може призвести до руйнування міцної нафтової емульсії при діянні полів високої напруженості з тривалістю більш ніж 10-5с, а сприяє її передиспергуванню і зміцненню, в результаті чого частину емульсії скидають в «амбари». Прототипом винаходу, що заявляється, є спосіб збезводнювання і знесолення нафти [див. заявку на патент України №2002064544, дата подачі 04.06.2002 p., МПК 7 B01D17/06], який включає діяння на нафтову емульсію імпульсними електричними розрядами між електродами без утворення каналу наскрізної провідності при напруженості не менше 5кВ/см із тривалістю імпульсу не більше 6*10-6с при в'язкості смульей η50°C не більше 15сСт (19) UA (11) 74662 (13) C2 (21) 2004010258 (22) 13.01.2004 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Сизоненко Ольга Миколаївна, Ткаченко Анатолій Костянтинович, Швець Іван Софронович (73) ІНСТИТУТ ІМПУЛЬСНИХ ПРОЦЕСІВ І ТЕХНОЛОГІЙ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) UA 2002064544, 15.12.2003 SU 184995, 30.07.1966 SU 1526737 A1, 07.12.1989 US 6428669 B2, 06.08.2002 (57) Спосіб збезводнювання і знесолення нафти шляхом діяння на нафтову емульсію імпульсним 3 74662 4 і напруженості між електродами не менше 9кB/см каналу наскрізної провідності за рахунок своєї коіз тривалістю імпульсу 10*10-6 при в'язкості емульроткої тривалості від 6*10-6 до 10*10-6с, а сприяє сії η50°C більше 15сСт. порушенню агрегативної стійкості емульсій з наОзнаками, що збігаються з істотними ознаками ступною коагуляцією і коалесценції водної фази і рішення, що заявляється, є такі: діяння на нафтопослабляє колоїдну систему за рахунок руйнуванву емульсію імпульсним високовольтним полем ня міжмолекулярних зв'язків з подальшим її розпри електричних розрядах між електродами без шаруванням. Після діяння на нафтову емульсію утворення каналу наскрізної провідності при наімпульсом високовольтного поля, діють на неї попруженості імпульсного високовольтного поля не лем постійного струму з напруженістю, яка змінюменше 5кB/см із тривалістю імпульсу не більше ється від максимального значення Emax n, що дорі6*10-6с при в'язкості η50°C емульсії не більше 15сСт війое 0,3-0,5 напруженості імпульсного і напруженості не менше 9кB/см із тривалістю імвисоковольтного поля до нуля, що дозволяє підпульсу 10*10-6с при в'язкості η50°C емульсії більше силити процес коагуляції великодисперсних та 15сСт. дрібнодисперсних частинок води і послабити колоПричині, що перешкоджають одержанню неїдну систему емульсії до її розшарування й осаобхідного технічного результату: спосіб передбаджування краплин води з розчиненими в ній солячає час не менше 10-12 годин для відстою коагуми без відстою. льованих часток, що ускладнює і значно здорожує Спосіб здійснюють таким чином. спосіб. Як об'єкт обробки було взято нафтову емульВ основу винаходу поставлена задача удоскосію Жетибайського і Каражанбаського родовищ, налення способу збезводнювання та знесолення в'язкість яких при температурі 50°С дорівнює: нафти, в якому співвідношення рівнів напруженосη50°C=14,8сСт і η50°C=207сСт відповідно. ті електричних полів, що діють на нафтову емульПопередньо нагріту до 60°С нафтову емульсію сію, дозволяють підсилити і прискорити процес заливають у робочу камеру (дегідратор) і чинять коагуляції великодисперсних і дрібнодисперсних обробку нафтової емульсії діючи імпульсним височастинок води і послабити колоїдну систему емуковольтним полем і полем постійного струму. Дільсії до її розшарування й осадження краплин вояння імпульсним високовольтним полем виконуди з розчиненими в ній солями без наступного ють від генератора імпульсних струмів, а полем відстою. постійного струму, наприклад, від того ж джерела Суть винаходу полягає в тому, що у способі живлення в період зарядки конденсатора генеразбезводнювання і знесолення нафти, який вклютора імпульсних струмів. чає діяння на нафтову емульсію імпульсним висоРівень напруженості імпульсного високовольтковольтним полем при електричних розрядах без ного поля повинен складати, при в'язкості η50°C не утворення каналу наскрізної провідності при набільше 15сСт, не менше 5кВ/ем, а при в'язкості пруженості поля не менше 5к/см із тривалістю імη50°C більше 15сСт - не менше 9кB/см. Після діяння пульсу не більше 6 *10-6с при в'язкості емульсії на нафтову емульсію імпульсом високовольтного η50°C не більше 15сСт і не менше 9кB/см із триваполя, діють на неї полем постійного струму з налістю імпульсу не більше 10*10-6с при в'язкості пруженістю, яка змінюється від максимального емульсії η50°C більше 15сСт, відповідно до винахозначення Еmах n, що дорівнює 0,3-0,5 напруженості ду, після діяння на нафтову емульсію імпульсом імпульсного високовольтного поля, до нуля, за час високовольтного поля, діють на неї полем постійміж імпульсами, в період зарядки конденсатора, ного струму з напруженістю, що змінюється від що дозволяє підсилити процес коагуляції великомаксимального значення рівного 0,3-0,5 напружедисперсних та дрібнодисперсних частинок води і ності імпульсного високовольтного поля до нуля. послабити колоїдну систему емульсії до її розшаРозкриваючи причинно-наслідковий зв'язок рування й осадження крапель води з розчиненими між сукупністю істотних ознак способу, що заявляв ній солями без відстою. ється, і технічним результатам, необхідно відзнаУ таблицях 1 і 2 надано результати обробки чити таке. нафтових емульсій Жетибайського і КаражанбасьІмпульсне високовольтне поле змінного струкого родовищ обводненістю 25% з вихідною в'язкіму, напруженість якого Еів складає, при в'язкості стю η50°C=14,8сСт і η50°C=207сСт відповідно, згідно η50°C не більше 15сСт, не менше 5кB/см, а при в'язі способом, що заявляється, і для порівняння при зкості η50°C більше 15сСт - не менше 9кB/см, що діє обробці без діяння полем постійного струму. на нафтову емульсію, не приводить до розвитку Таблиця 1 Жетибайське родовище № п/п Еів, кВ/см 1 2 3 4 5 6 5 6 Еmax n, кВ/см Час відстою, година. 2,5 3 10 10 Обводненість після обробки, % 0,01 0,01 0,01 0,01 Примітка за заявкою за заявкою прототип прототип 5 74662 6 Таблиця 2 Каражанбаське родовище № п/п Еів, кВ/см 1 2 3 4 9 10 9 10 Еmax n, кВ/см Час відстою, година. 6 6,6 12 12 Як видно з приведених даних у результаті обробки нафтових емульсій за способом, що заявляється, при зазначених рівнях в'язкості відбувається посилення процесу коагуляції Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Обводненість після обробки, % 5 0,01 5 0,01 Примітка за заявкою за заявкою прототип прототип великодисперсних та дрібнодисперсних частинок води й послаблення колоїдної системи емульсії до її розшарування й осадження краплин води з розчиненими в ній солями без наступного відстою. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601