способ предварительной подготовки нефтесодержащих шламов

Формула изобретения

Способ предварительной подготовки нефтесодержащих шламов на объектах формирования при накоплении промышленных объемов для последующей переработки, включающий сбор нефтесодержащих шламов в местах формирования, погрузку и перевозку их на объекты формирования промышленных объемов, отличающийся тем, что нефтесодержащий шлам в местах формирования перед сбором с поверхности земли, воды и транспортированием обрабатывают композиционным деэмульгатором, обладающим, наряду с высокой поверхностной активностью, смачивающими свойствами, при этом расход композиционного деэмульгатора в зависимости от свойств нефтешлама составляет 0,02-0,5 кг/т.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к технологическим процессам переработки и утилизации нефтесодержащих шламов, формируемых на промыслах.

Известно, что в процессе эксплуатации различных технологических установок и оборудования при разработке нефтяных месторождений (установка подготовки нефти, резервуар, отстойник, сепаратор и т.д.) формируются нефтесодержащие шламы в объеме 1-2% от количества добываемой нефти. Это связано с порывами нефтепроводов и водоводов, ремонтными работами на скважинах, трассах трубопроводов, с зачисткой отстойной аппаратуры на технологических площадках и установках подготовки нефти. Для поддержания экологической безопасности при эксплуатации нефтяных месторождений, необходимо осуществлять постоянный сбор нефтесодержащих шламов, промежуточных слоев и ловушечных эмульсий, погрузку и перевозку их на объекты формирования промышленных объемов для последующей переработки. При этом никаких мер по предварительной подготовке нефтешламов, снижающих затраты на эти процессы, не производится.

Известен способ сбора, перевозки и складирования нефтесодержащих шламов, промежуточных слоев и ловушечных эмульсий в открытые амбары с последующей переработкой в смеси с осложненными амбарными эмульсиями (см. кн. Позднышева Т.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий. М., Недра, 1982, с.221).

Недостатком этого способа является то, что нефтесодержащий шлам хранится в открытых амбарах длительное время без первоначальной подготовки, направленной на снижение потерь легких углеводородов от испарения и уменьшение стойкости сформированных эмульсий. Поэтому дальнейшая переработка таких шламов и особенно в смеси с высокоустойчивыми амбарными эмульсиями осуществляется при жестких "режимных" параметрах (большой расход реагентов, высокая температура нагрева, увеличение времени отстоя, потребность в использовании сложных средств интенсификации очистки) и высоких эксплуатационных затратах. При этом получаемая товарная нефть и сточная вода нередко характеризуются низким качеством, а отделенные от нефтесодержащих шламов мехпримеси содержат большое количество остаточных углеводородов, делающих их непригодными для практического применения в различных целях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подачи и накопления промышленных объемов нефтесодержащих шламов в шламонакопителях, при этом накопление производят путем размыва и гидротранспорта их рабочей жидкостью, например горячей водой, что имеет место при зачистке резервуаров от донных отложений (см. кн. Евтихин В.Ф., Малахова С. Г. Очистка резервуаров от остатков и отложений нефтепродуктов. Тематический обзор. М., 1984, с.34).

Недостатком данного способа является сложность осуществления операций по переработке нефтесодержащих шламов, направляемых в шламонакопители для формирования промышленных объемов, так как при предварительной обработке их большими объемами рабочей жидкости - горячей водой - происходит дополнительное формирование стойких эмульсий, осложненных присутствием механических примесей. Недостатками являются также то, что создаются условия для "старения" бронирующих оболочек эмульсий при последующем хранении и отсутствии каких-либо действий, направленных на снижение их устойчивости, что позволило бы снизить затраты при последующей переработке нефтешламов.

Целью предлагаемого способа является сокращение материальных затрат при последующей переработке нефтесодержащих шламов и потерь нефти с механическими примесями и водой.

Указанная цель достигается тем, что описываемый способ включает сбор нефтесодержащих шламов в местах формирования, погрузку и перевозку их на объекты формирования промышленных объемов.

Новым является то, что нефтесодержащий шлам в местах формирования перед сбором с поверхности (земли, воды) и транспортированием обрабатывают композиционным деэмульгатором, обладающим, наряду с высокой поверхностной активностью, смачивающими свойствами, при этом расход композиционного деэмульгатора в зависимости от свойств нефтешалама составляет 0,02-0,5 кг/т.

Обработанный композиционным деэмульгатором нефтесодержащий шлам сразу же консервируется от старения, перевозится и загружается в бетонированный амбар для формирования промышленных объемов для последующей переработки.

Применение композиционного деэмульгатора, обладающего, наряду с высокой поверхностной активностью, и смачивающими свойствами, в процессе сбора с поверхности земли, отбора из аппаратов и транспортирования, а также непосредственно после размещения в местах формирования промышленных объемов нефтесодержащих шламов, позволяет резко повысить эффективность технологии переработки нефтешламов и разделения их на нефть, мехпримеси и воду. Поверхностная активность деэмульгатора обеспечивает разрушение бронирующих оболочек на глобулах воды, а смачивающая - облегчает гидрофилизацию и отмыв пленок нефти от мехпримесей. Так как время накопления шламов перед переработкой может составлять от 1 до 30 и более суток, последующая переработка предварительно подготовленного таким образом нефтесодержащего шлама на специальных промышленных установках осуществляется при более "мягких" режимных параметрах - температура нагрева, расход деэмульгатора, разбавителя и воды, время отстоя и т.д. Предлагаемый способ предварительной подготовки нефтешламов за счет совокупности отличительных признаков позволяет значительно снизить материальные затраты.

Способ предварительной подготовки нефтесодержащих шламов осуществляется в следующей последовательности (совмещен с примером конкретного выполнения).

После порыва нефтепровода или капитального ремонта скважин нефтесодержащий шлам (с содержанием мехпримесей 10-15%, нефтепродуктов 30-50%, воды - 35-60%) опрыскивают (путем дозирования водного раствора) композиционным деэмульгатором из расчета 0,02-0,5 кг/т (расход определяется с учетом свойств шлама лабораторными экспериментальными исследованиями), перекачивают насосом в емкость автоцистерны или забирают ковшом экскаватора в кузов самосвала или специальной тележки. В качестве композиционного деэмульгатора применяют, например, водный раствор деэмульгатора дисолван 4411 и полиакриламида в соотношении 4: 1. Обработанный композиционным деэмульгатором нефтесодержащий шлам перевозится и разгружается в местах формирования (амбар, резервуар, отстойник) промышленных объемов для последующей переработки на специальной установке.

Из промысловой практики известно, что устойчивость нефтяных эмульсий в присутствии твердых механических примесей определяется их количественным содержанием, размером этих частиц и природой (полярностью) их поверхности. Полярность частиц зависит от степени гидрофилизации их поверхности молекулами деэмульгатора и смачивателя.

Расход композиционного деэмульгатора зависит от площади развитой поверхности твердых механических примесей, на которых адсорбируются (связываются) молекулы деэмульгатора.

Экспериментальными исследованиями было установлено, что при расходе композиционного деэмульгатора менее 0,02 кг/т эффективность разделения нефтешламов (с содержанием мехпримесей - 10-15%, нефтепродуктов - 30-50%, воды - 35-60%) на нефть, мехпримеси и воду резко снижается.

Увеличение расхода композиционного деэмульгатора более 0,5 кг/т не обеспечивает повышение глубины разрушения и разделения нефтешлама на нефть, мехпримеси и воду.

Таким образом, предварительная подготовка нефтесодержащего шлама путем обработки композиционным деэмульгатором позволяет "консервировать" шлам от старения, что приводит к значительному снижению затрат при последующей его переработке.