Ученые Татарстана внедрили методы подготовки сверхвязкой нефти

Разработаны 4 технологии и 3 вида оборудования

В ТатНИПИнефть (Г.Бугульма) и Институте органической и физической химии им. А.Е.Арбузова (ИОФХ, Казань) разработали и обеспечили промышленное внедрение комплекса технологий и технических средств по промысловой подготовке сверхвязкой нефти (СВН).
В отличие от традиционной лёгкой нефти СВН характеризуется высокими значениями вязкости и плотности, повышенным содержанием смол, асфальтенов, что существенно усложняет её промысловый сбор, подготовку и транспортировку. Технологии, которые применяются при добыче девонской и карбоновой нефти, здесь не подходят, они неэффективны.
Изучение свойств СВН различных залежей показало, что основная часть углеводородов характеризуется высокой плотностью  и вязкостью. Высокая вязкость СВН обусловлена практически отсутствием в ней лёгких бензиновых фракций и повышенным содержанием смол, асфальтенов.

С 2006 года на Ашальчинском месторождении «Татнефть» добывает СВН, при этом образуется высокоустойчивая эмульсия (смесь нефти и воды). Для подготовки такого углеводородного сырья не применимы традиционные технологии, используемые для маловязкой лёгкой нефти. Поэтому были разработаны новые технологии и оборудование.

Первая из них – это технология подготовки СВН в «жёстком» термохимическом режиме. Из пласта добывается водонефтяная эмульсия. Для ее разделения на нефть и воду нужно использовать повышенные дозировки деэмульгатора. Для его подготовки необходимы более высокие температуры, чем для обезвоживания девонской и карбоновой нефти.
Кроме того, для глубокого обезвоживания СВН требуется более длительное время отстаивания сырья.
Ученые подобрали необходимые параметры, позволяющие получать товарную СВН: дозировку реагента, температуру, время отстаивания.

На следующем этапе решалась задача, как сократить затраты на подготовку нефти. Длительное время отстаивания сырья – до суток требовало использования большого количества отстойников. Поэтому были разработаны специальные устройства, которые позволили в 2 раза ускорить процесс отделения воды от нефти. Это коалесцирующие устройства, состоящие из внешнего коалесцентора и отстойника с коалесцентно-осадительной секцией. Их применение позволяет сократить в 2 раза и капзатраты на отстойное оборудование. Для примера, один отстойник, оснащённый данными коалесцирующими устройствами, заменяет два стандартных отстойника. Следует учесть, что стоимость одного отстойника объёмом 200 кубометров составляет около 10 миллионов рублей.
Данная технология и оборудование внедрены на установке подготовки сверхвязкой нефти (УПСВН) Ашальчинского месторождения. На технологию получен патент РФ на изобретение № 2471853. В перспективе на всех установках, где будет осуществляться подготовка СВН, закладываются коалесцирующие устройства.

Затем была разработана технология для подготовки сверхвязкой нефти с применением разбавителя. Она основана на обезвоживании нефти в смеси с разбавителем (нефтяной дистиллят) и с последующим их разделением в ректификационной колонне. Использование разбавителя снижает вязкость и плотность СВН, что улучшает процесс отделения воды от нефти.

Следующая технология связана с применением ультразвука, предусматривающая обработку эмульсии в ультразвуковом коалесценторе перед отстойниками. Было предложено использовать ультразвуковую обработку, подобраны оптимальные параметры ультразвука, который позволяет заметно улучшить процесс обезвоживания нефти. Испытания показали, что с ультразвуком в 2 раза сокращается время отстаивания и соответственно в 2 раза уменьшается количество требуемого отстойного оборудования.
 
Для обезвоживания особоустойчивых эмульсий (промежуточные слои, нефтешламы) разработана технология с применением метода испарения воды. Данная технология основана на нагреве сырья до температуры более 100оС с последующим выпариванием воды в испарителе.
 
Таким образом, коллектив разработал четыре технологии для подготовки сверхвязкой нефти: термохимическое обезвоживание; с разбавителем; с ультразвуком; с выпариванием воды.
Разработаны также три вида оборудования – коалесцирующие устройства, ультразвуковой аппарат и испаритель.

С целью оптимизации капитальных затрат была также разработана концепция нефтепромыслового обустройства залежей сверхвязкой нефти.
Разработанные технологии и технические решения, наряду с успешными решениями в области добычи СВН и налоговым стимулированием, позволили обеспечить текущую рентабельность проекта по освоению залежей сверхвязкой нефти. В ближайшие годы «Татнефть» планирует довести добычу сверхвязкой нефти до 2 млн тонн в год. Экономический эффект от внедрения разработанных технологий и технических решений на объектах ПАО «Татнефть» составил около 1,97 млрд рублей.

Данный комплекс работ, проведенных при поддержке ПАО «Татнефть», выдвинут на соискание Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники за 2015 год. Авторский коллектив: С.Н.Судыкин (руководитель авторского коллектива), А.Н. Судыкин (оба из ТатНИПИнефть), Т.Ф. Космачева (НПЦ «Нефтегазовые технологии», г. Бугульма), Г.П. Каюкова, Т.Н. Юсупова (ИОФХ им. А.Е. Арбузова, г. Казань).
 

Поиск по теме: ТатНИПИнефть, трудная нефть, битум, технологии нефтедобычи, Подготовка нефти