Оценка эффективности деэмульгаторов различного состава на Лугинецком нефтяном месторождении
|
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11
1.1 Водонефтяные эмульсии 11
1.1.1 Процесс образования эмульсий 11
1.1.2 Типы водонефтяных эмульсий 12
1.1.3 Свойства водонефтяных эмульсий 14
1.1.4 Устойчивость водонефтяных эмульсий 14
1.1.5 Процесс старения водонефтяных эмульсий 17
1.1.6 Способы разрушения водонефтяных эмульсий 17
1.1.7 Классификация деэмульгаторов 18
1.1.8 Способы получения различных видов деэмульгаторов 19
1.1.9 Совместное действие двух и более деэмульгаторов 21
1.2 Общие сведения о Лугинецком месторождении 22
1.2.1 Общая характеристика технологического комплекса 24
1.2.2 Описание технологической схемы и процесса подготовки нефти а УПН 25
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 30
2.1 Характеристика сырья, реагентов и готовой продукции 30
2.2 Методика лабораторных испытаний деэмульгаторов 31
2.3 Лабораторные испытания деэмульгаторов 32
2.4 Опытно-промышленные испытания деэмульгаторов 36
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 40
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 40
4.1.1 потенциальные потребители результатов исследования 40
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 43
4.1.3 SWOT-анализ 45
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 46
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 46
4.2.2 Определение трудоемкости работ 47
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 47
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 51
4.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ 51
4.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных)
работ 52
4.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы 53
4.2.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 55
4.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 55
4.2.4.6 Накладные расходы 55
4.2.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 56
4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, 56
социальной и экономической эффективности исследования 56
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11
1.1 Водонефтяные эмульсии 11
1.1.1 Процесс образования эмульсий 11
1.1.2 Типы водонефтяных эмульсий 12
1.1.3 Свойства водонефтяных эмульсий 14
1.1.4 Устойчивость водонефтяных эмульсий 14
1.1.5 Процесс старения водонефтяных эмульсий 17
1.1.6 Способы разрушения водонефтяных эмульсий 17
1.1.7 Классификация деэмульгаторов 18
1.1.8 Способы получения различных видов деэмульгаторов 19
1.1.9 Совместное действие двух и более деэмульгаторов 21
1.2 Общие сведения о Лугинецком месторождении 22
1.2.1 Общая характеристика технологического комплекса 24
1.2.2 Описание технологической схемы и процесса подготовки нефти а УПН 25
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 30
2.1 Характеристика сырья, реагентов и готовой продукции 30
2.2 Методика лабораторных испытаний деэмульгаторов 31
2.3 Лабораторные испытания деэмульгаторов 32
2.4 Опытно-промышленные испытания деэмульгаторов 36
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 40
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 40
4.1.1 потенциальные потребители результатов исследования 40
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения 43
4.1.3 SWOT-анализ 45
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 46
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 46
4.2.2 Определение трудоемкости работ 47
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 47
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 51
4.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ 51
4.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных (экспериментальных)
работ 52
4.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы 53
4.2.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 55
4.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 55
4.2.4.6 Накладные расходы 55
4.2.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 56
4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, 56
социальной и экономической эффективности исследования 56
Выпускная квалификационная работа содержит: 87 страниц, 10 рисунков, 29 таблиц и 57 литературных источников и ссылок на техническую и нормативную документацию.
Ключевые слова: нефть, деэмульгатор, водонефтяная эмульсия.
Объектами исследования являются нефть Лугинецкого месторождения, а также неионогенные деэмульгаторы для разрушения водонефтяных эмульсий.
Цель работы - оценить эффективность действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий.
В работе была проведена оценка эффективности действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий в ходе лабораторных и промышленных испытаний. В ходе работы проводилось приготовление растворов деэмульгаторов, приготовление водонефтяной эмульсии определенной обводненности, дозирование реагента в пробы в определенной концентрации, наблюдение за ходом разделения эмульсий, с фиксированием промежуточных результатов. В ходе опытно-промышленных испытаний проводились ежесменные анализы подготовленной нефти и подтоварной воды в химико-аналитической лаборатории. Результаты испытаний фиксировались и сопоставлялись с результатами лабораторных исследований.
Степень внедрения: на основе полученных результатов, были сделаны выводы о надежности результатов, получаемых в ходе лабораторных исследований по оценке эффективности деэмульгаторов, а также нецелесообразности проведения опытнопромышленных испытаний, если лабораторные исследования выявили неэффективность какого-либо деэмульгатора. На основе лабораторных исследований, также можно делать предпочтение, в пользу того или иного деэмульгатора, без проведения длительных и дорогостоящих опытно-промышленных испытаний.
Область применения: подбор деэмульгаторов для разрушения водонефтяных эмульсий, при первичной подготовке различных нефтей на промыслах. Экономическая эффективность работы выражена в подборе деэмульгатора, с меньшим удельным расходом, не ухудшающим качественные параметры подготовки нефти, либо с меньшей ценой тонны подготовленной нефти. Эффективность, также выражается в отсутствии необходимости проведения опытно-промышленных испытаний деэмульгаторов в обоснованных случаях, на основе лабораторных исследований.
В будущем планируется поиск композиций из двух или нескольких деэмульгаторов, дающих синергетический и экономический эффект от внедрения.
Подготовка нефти непосредственно на промысле занимает важное место в цепочке связанной с добычей, сбором и транспортированием товарной нефти на дальнейшую переработку. Нефть, поступающая на УПН, не является гомогенным раствором углеводородов, а по сути, является эмульсией, в которой дисперсионная среда - это углеводородная фаза, а дисперсная фаза - водный раствор минеральных солей. Кроме того, в нефти содержаться различные механические примеси [1]. Качество подготовки нефти влияет на эффективность и надежность работы магистрального трубопроводного транспорта, центробежных насосов, стоимость транспортировки нефти. Повышенное содержание воды, хлористых солей и механических примесей в нефти, поступающей на переработку, ухудшает качество получаемой из нее продукции, служит причиной для ускоренной коррозии и закупорки теплообменных и нефтеперегонных аппаратов. Возникают проблемы с утилизацией соленых стоков на НПЗ. При повышенном содержании воды в нефти, нарушается технологический режим, повышается давление в аппаратах и снижается их производительность, а также расходуется дополнительное количество тепла на нагрев нефти. Кроме того, вредное воздействие, на работу установок оказывают хлористые соли, содержащиеся в нефти. Присутствие хлоридов щелочноземельных и щелочных металлов - это основной фактор, оказывающий корродирующее действие нефти в процессе ее перегонки. Также, соли и механические примеси, накапливающиеся в остаточных нефтепродуктах - мазуте и гудроне, ухудшают их качество. Нефть с повышенным содержанием воды, хлористых солей и механических примесей имеет более низкую цену на мировом рынке. В свою очередь, при уменьшении содержания солей в нефти, снижаются потери от коррозии трубопроводов и оборудования. При этом увеличивается межремонтный период работы печей нагрева сырья и ректификационных колонн НПЗ. При этом, уменьшается расход топлива для технологических установок, экономятся реагенты и катализаторы. В настоящее время, в связи с переходом Лугинецкого месторождения на позднюю стадию разработки обводненность достигает 70-80% [2].
Подготовку нефти к дальнейшей переработке путем удаления из нее воды, минеральных солей и механических примесей обеспечивают такие процессы как обезвоживание и обессоливание нефти. Обезвоживание нефти проводят путем разрушения (расслоения) водно-нефтяной эмульсии, применяя различные методы: начиная от самых простых, таких как гравитационный отстой, и заканчивая электрообессоливанием и электрообезвоживанием с применением электродегидраторов. Острой становится проблема индивидуального и рационального подбора эффективных и экономичных деэмульгаторов, для со-
ответствующих нефтей. Необходимо также учитывать особенности конкретной установки подготовки нефти, и то, что свойства поступающей на подготовку эмульсии носят индивидуальный характер на разных месторождениях. Кроме того, предприятием ужесточаются требования к качеству товарной нефти и снижению затрат на подготовку [3].
Цель работы - оценить эффективность действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• Отследить динамику расслоения эмульсий.
• Определить зависимость остаточного содержания воды в нефти, от удельного рас хода каждого деэмульгатора.
• Определить содержание нефтепродуктов в отделившейся воде.
• Сравнить результаты лабораторных исследований, с результатами опытно- про мышленных испытаний деэмульгаторов.
Ключевые слова: нефть, деэмульгатор, водонефтяная эмульсия.
Объектами исследования являются нефть Лугинецкого месторождения, а также неионогенные деэмульгаторы для разрушения водонефтяных эмульсий.
Цель работы - оценить эффективность действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий.
В работе была проведена оценка эффективности действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий в ходе лабораторных и промышленных испытаний. В ходе работы проводилось приготовление растворов деэмульгаторов, приготовление водонефтяной эмульсии определенной обводненности, дозирование реагента в пробы в определенной концентрации, наблюдение за ходом разделения эмульсий, с фиксированием промежуточных результатов. В ходе опытно-промышленных испытаний проводились ежесменные анализы подготовленной нефти и подтоварной воды в химико-аналитической лаборатории. Результаты испытаний фиксировались и сопоставлялись с результатами лабораторных исследований.
Степень внедрения: на основе полученных результатов, были сделаны выводы о надежности результатов, получаемых в ходе лабораторных исследований по оценке эффективности деэмульгаторов, а также нецелесообразности проведения опытнопромышленных испытаний, если лабораторные исследования выявили неэффективность какого-либо деэмульгатора. На основе лабораторных исследований, также можно делать предпочтение, в пользу того или иного деэмульгатора, без проведения длительных и дорогостоящих опытно-промышленных испытаний.
Область применения: подбор деэмульгаторов для разрушения водонефтяных эмульсий, при первичной подготовке различных нефтей на промыслах. Экономическая эффективность работы выражена в подборе деэмульгатора, с меньшим удельным расходом, не ухудшающим качественные параметры подготовки нефти, либо с меньшей ценой тонны подготовленной нефти. Эффективность, также выражается в отсутствии необходимости проведения опытно-промышленных испытаний деэмульгаторов в обоснованных случаях, на основе лабораторных исследований.
В будущем планируется поиск композиций из двух или нескольких деэмульгаторов, дающих синергетический и экономический эффект от внедрения.
Подготовка нефти непосредственно на промысле занимает важное место в цепочке связанной с добычей, сбором и транспортированием товарной нефти на дальнейшую переработку. Нефть, поступающая на УПН, не является гомогенным раствором углеводородов, а по сути, является эмульсией, в которой дисперсионная среда - это углеводородная фаза, а дисперсная фаза - водный раствор минеральных солей. Кроме того, в нефти содержаться различные механические примеси [1]. Качество подготовки нефти влияет на эффективность и надежность работы магистрального трубопроводного транспорта, центробежных насосов, стоимость транспортировки нефти. Повышенное содержание воды, хлористых солей и механических примесей в нефти, поступающей на переработку, ухудшает качество получаемой из нее продукции, служит причиной для ускоренной коррозии и закупорки теплообменных и нефтеперегонных аппаратов. Возникают проблемы с утилизацией соленых стоков на НПЗ. При повышенном содержании воды в нефти, нарушается технологический режим, повышается давление в аппаратах и снижается их производительность, а также расходуется дополнительное количество тепла на нагрев нефти. Кроме того, вредное воздействие, на работу установок оказывают хлористые соли, содержащиеся в нефти. Присутствие хлоридов щелочноземельных и щелочных металлов - это основной фактор, оказывающий корродирующее действие нефти в процессе ее перегонки. Также, соли и механические примеси, накапливающиеся в остаточных нефтепродуктах - мазуте и гудроне, ухудшают их качество. Нефть с повышенным содержанием воды, хлористых солей и механических примесей имеет более низкую цену на мировом рынке. В свою очередь, при уменьшении содержания солей в нефти, снижаются потери от коррозии трубопроводов и оборудования. При этом увеличивается межремонтный период работы печей нагрева сырья и ректификационных колонн НПЗ. При этом, уменьшается расход топлива для технологических установок, экономятся реагенты и катализаторы. В настоящее время, в связи с переходом Лугинецкого месторождения на позднюю стадию разработки обводненность достигает 70-80% [2].
Подготовку нефти к дальнейшей переработке путем удаления из нее воды, минеральных солей и механических примесей обеспечивают такие процессы как обезвоживание и обессоливание нефти. Обезвоживание нефти проводят путем разрушения (расслоения) водно-нефтяной эмульсии, применяя различные методы: начиная от самых простых, таких как гравитационный отстой, и заканчивая электрообессоливанием и электрообезвоживанием с применением электродегидраторов. Острой становится проблема индивидуального и рационального подбора эффективных и экономичных деэмульгаторов, для со-
ответствующих нефтей. Необходимо также учитывать особенности конкретной установки подготовки нефти, и то, что свойства поступающей на подготовку эмульсии носят индивидуальный характер на разных месторождениях. Кроме того, предприятием ужесточаются требования к качеству товарной нефти и снижению затрат на подготовку [3].
Цель работы - оценить эффективность действия различных неионогенных деэмульгаторов по разделению водонефтяных эмульсий.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• Отследить динамику расслоения эмульсий.
• Определить зависимость остаточного содержания воды в нефти, от удельного рас хода каждого деэмульгатора.
• Определить содержание нефтепродуктов в отделившейся воде.
• Сравнить результаты лабораторных исследований, с результатами опытно- про мышленных испытаний деэмульгаторов.