Способы приготовления растворов и дозирования реагентов

До последнего времени на многих месторождениях предпочи­тали закачку реагентов в виде водных растворов (обычно 2%-ных), так как при подаче большого объема водного раствора реагента достигается хорошее перемешивание его с потоком эмульсии. Од­нако для этого требуются дополнительные насосы и емкости, а в зимнее время реагентное хозяйство должно быть утеплено.

С появлением надежных и точных дозирующих насосов на месторождениях все большее применение находит подача нераз­бавленного реагента. Для этого требуются несложные установки, состоящие в основном из небольшого дозировочного насоса и бачка с чистым реагентом. Специальных устройств для смешения в виде лабиринтов в трубах или смесительных соединений не требуется – за счет турбулентности потока до поступления смеси на установку достигается ее хорошее перемешивание.

Если проба эмульсии, взятая непосредственно перед поступле­нием на установку по подготовке нефти, разрушается без допол­нительного встряхивания, это значит, что перемешивание реа­гента произошло полное и место подачи его в поток выбрано пра­вильно. Если же для достижения видимого разрушения эмуль­сии необходимо встряхивание, это указывает на недостаточное перемешивание реагента с эмульсией, а также на то, что место ввода его в линию необходимо отнести дальше от установки под­готовки нефти.

В настоящее время в зависимости от конкретных условий нефтяных месторождений и от принятой системы сбора реагент вводится в поток на скважинах, на групповых замерных установ­ках, дожимных насосных станциях или на центральных пунктах перед установкой подготовки нефти.

Непосредственно в скважины реагент может подаваться на забой через затрубное пространство или в выкидную линию. Про­цесс ввода деэмульгатора на забой скважины с целью предотвра­щения образования стойких нефтяных эмульсий получил название внутрискважинной деэмульсации. В не­которых случаях реагент подают на забой скважины из контей­неров с реагентом, спускаемых с насосно-компрессорными трубами.

При газлифтной эксплуатации скважин наиболее целесообразно подавать реагент вместе с рабочим агентом. Для этой цели хими­ческий реагент с помощью дозировочного насоса вводят в газовую линию высокого давления, в распределительный коллектор или на компрессорной станции.

Из рассмотренных способов внутрискважинной деэмульсации наибольшее распространение получила подача реагента на забой скважины при газлифтном способе эксплуатации, так как при этом возможна централизация подачи реагента в нескольких пунктах по месторождению. Другие способы имеют ограниченное применение из-за трудности обслуживания разбросанных по месторождению многочисленных пунктов подачи реагента.

В настоящее время распространена подача реагента в распре­делительный коллектор на автоматизированных групповых замерных установках типа Спутник или дожимных насосных стан­циях. Установки Спутник поставляются заводами со встроенным дозировочным оборудованием.

Введение реагента на групповых замерных установках или дожимных насосных станциях способствует более глубокому обезвоживанию и обессоливанию нефти, а также снижению ги­дравлических сопротивлений в трубопроводах, что важно при применении однотрубных систем сбора нефти и газа на нефтяных месторождениях. Большие перепады давления из-за высокой вязкости нефтяных эмульсий, особенно в зимнее время, могут быть причиной резкого снижения дебитов скважин.

При существующей разветвленной сети нефтегазосборных кол­лекторов на нефтяных месторождениях не всегда бывает возможно подать реагенты во все коллекторы. Кроме того, появление зна­чительного числа пунктов подачи реагента всегда сопряжено с определенными затруднениями по обслуживанию этих пунктов. Поэтому на нефтяном месторождении обычно ограничиваются минимальным их числом (1 – 2 пункта).

На центральных пунктах подготовки нефти обычно реагент подают перед сепараторами первой ступени, а в случае разме­щения последних не на центральном пункте – перед сепараторами второй ступени или концевыми совмещенными сепарационными установками. Подача реагента перед сепараторами обеспечивает хорошее перемешивание его с эмульсией.

 

Оборудование для дозирования реагента

Установка НДУ-50/150

Для подачи небольших объемов неразбавленного реагента применяются установки НДУ-50/150. Установка состоит (рис.4.4) из насоса а с редуктором б, электродвигателя в, емкости для реагента г, трубки высокого давления д и форсунки е.

Техническая характеристика установки НДУ-50/150 приве­дена ниже.

Производительность насоса, л/ч, при числе хо­дов плунжера в минуту	0,006 – 0,120 0,30 – 2,160
Давление нагнетания, МПа (кгс/см^2)	До 12,5 (125)
Диаметр плунжера, мм
Длина хода плунжера, мм
Объем емкости для реагента, м^3	0,215
Масса (без масла и реагента), кг

На установке НДУ-50/150 используется одноплунжерный вертикальный насос, который крепится к корпусу редуктора. Плунжер 8 приводится в движение посредством пружины 9 при всасывании и кулачка 13 при нагнетании.

Электродвигатель устанавливается на плите 1. Реагент заливается через верхнюю горловину 3. В нижней части емкости имеется отстойник 2. Реагент через штуцер 4 отстойника, запорный кран 5 и трубку низкого давления 6 поступает на прием насоса. Подача реагента осуществляется через обратный клапан, трубку высокого давления д и форсунку е, устанавливаемую на трубопроводе 10.

На корпусе имеется штуцер 7, служащий для удаления воздуха из-под обратного клапана насоса, а также для замера с помощью бюретки уровня реагента в емкости и про­изводительности насоса. Ступенчатое регулирование подачи на­соса производится сменой кулачков. Кулачок с одним выступом обеспечивает подачу 0,006 – 0,120 л/ч при 50 ходах плунжера в минуту, кулачок с тремя выступами – в пределах 0,030 – 2,160 л/ч при 150 ходах в минуту.

Плавное регулирование подачи реагента осуществляется по­воротом плунжера: при повороте вправо подача увеличивается, при повороте влево – уменьшается. Плунжер поворачивают с помощью зубчатого сектора, закрепленного на хвостовике плун­жера. Зубчатый сектор находится в зацеплении с зубчатой рейкой регулятора подачи 12. Для предварительной установки по­дачи насоса необходимо вывести из зацепления рейку и повернуть плунжер в положение, соответствующее требуемой подаче. При тонкой регулировке рейка и сектор приводятся в движение вруч­ную поворотом винта регулятора. После окончательной регули­ровки винт регулятора фиксируется с помощью стопорного винта 11.

 

Рис. 4.4. Схема установки НДУ 50/150

 

Заправка смазки должна проводиться через верхнюю пробку редуктора. Для заправки редуктора необходимо 0,5 л масла. Первую и вторую смены масла проводят через 150 – 200 ч работы редуктора. В дальнейшем масло сменяют через 1400 – 1500ч. При смене смазки нужно обязательно промывать керосином внутрен­нюю полость корпуса редуктора и его детали. Периодически по мере загрязнения следует очищать отстойник. Через 800 – 1000 ч работы необходимо проверять состояние обратного клапана (в частности, его герметичность).